基于MicroBlaze的双网口通信模块的研究

发布时间：2020-07-11 16:38

【摘要】：MicroBlaze软核处理器性能优越,可配置性强,使用裁减灵活,已经被广泛应用于智能家电、工业控制、航空航天电子设计领域。目前国内机队规模不断扩大,航空管制设备需求量激增,各大公司都加入到航空管制设备的研发中去。依托海格云熙的多点定位询问发射机项目,本文设计一套基于MicroBlaze的双网口通信模块,经测试表明,具有较高的实际应用价值。本文采用MicroBlaze处理器为设计核心,研究了模块硬件芯片的性能、选型并完成整个硬件电路载体的搭建,硬件设计采用了处理器控制两个独立网口分别进行数据接收的方法工作,以此减小网络故障对数据传输连续性造成的影响。网络通信质量的高低决定了本次设计的实际应用价值,网口通信采用LwIP协议,Lw IP协议保持了TCP协议的主要功能却降低了对RAM的占用,适用于本次开发,同时,设计中所用的网络控制芯片能够根据实际使用过程中网络情况的变化进行10Mbps/100Mbps速率切换,满足了系统在实际应用中的需求。MicroBlaze软核的在线设计是本文的特色和重点所在,利用XPS软件对软核处理器进行编辑后,使用SDK添加所有功能IP核并根据硬件设计电路完成IP核与处理器的连接。在将所有IP核及连线配置情况映射到FPGA芯片中生成网表和配置文件后,利用SDK调用每个IP核的应用程序及接口函数,完成对IP核的控制后生成相应的elf文件,最后编写出IP核的驱动函数并将软硬件执行文件整合,从而实现整个系统软硬件的协调工作和通信功能。通过最终的测试结果表明,该通信模块的设计通信质量满足了市场的需要,以此通信模块为基础的多点询问发射机在重庆、武汉、广州等多地机场发挥了积极重要的作用,赢得了用户的好评。
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP332
【图文】：

图 3.1 看门狗定时器连接电路图钟模块模块就是像钟表一样能够精确运动的振荡电路，为系统个部件的工时间信号。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。时钟电路由晶芯片和电容三个部分构成。本次设计中用到两个不同频率的晶振设分别为 MicroBlaze 处理器和以太网控制模块提供时钟信号。图 3. 晶振电路连接原理图。

图 3.1 看门狗定时器连接电路图2 时钟模块时钟模块就是像钟表一样能够精确运动的振荡电路，为系统个部件的工确的时间信号。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。时钟电路由晶控制芯片和电容三个部分构成。本次设计中用到两个不同频率的晶振设路分别为 MicroBlaze 处理器和以太网控制模块提供时钟信号。图 3HZ 晶振电路连接原理图。

图 3.4 DP83848K 连接电路图隔离变压器 HX1188NL 连接在外部接口和网络控制芯片之间，隔离变压器原如图 3.5 所示，它是网络芯片安全稳定工作的保障。图 3.5 HX1188NL 连接电路图网络通信的安全是网络通信质量的关键因素之一，能够给用户提高高品质、

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 卢允娥;刘远光;;基于ADS-B和TCASⅡ机载综合防撞系统设计研究[J];通讯世界;2017年19期

2 张跃玲;赵忠惠;白涛;汪健;张瑾;;一种多核SoC的复位管理系统设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2016年12期

3 刘军伟;;可编程器件Microblaze的应用与实现[J];电子测试;2016年01期

4 王宝安;谭风雷;商姣;;模块化多电平换流器模块冗余优化配置方法[J];电力自动化设备;2015年01期

5 俞婷;;虹桥场面监视雷达的应用与发展[J];中国科技信息;2014年24期

6 党亚茹;丁飞雅;宋素珍;;我国航班时刻资源的分布研究[J];交通运输工程与信息学报;2013年03期

7 毕杨;俞梅;杨涛;侯伟;;国内外航天用IP核相关标准浅析[J];航天标准化;2013年02期

8 高怡东;;场面监视技术在深圳机场应用展望[J];科技资讯;2012年33期

9 路后兵;;Xilinx FPGA的嵌入式系统开发过程[J];单片机与嵌入式系统应用;2012年11期

10 周昆鹏;刘旨阳;吴晓强;;基于SOPC的外设器件共享总线方法的研究[J];电子技术;2012年07期

相关硕士学位论文 前10条

1 张荣刚;基于FPGA的混合信号芯片测试系统设计[D];中北大学;2017年

2 李富森;综合化防撞系统数字接收机关键技术研究[D];电子科技大学;2016年

3 刘巧;基于FPGA的嵌入式机载数传设备的研制[D];电子科技大学;2015年

4 唐鹏;基于ADS-B数据监视性能评估技术研究[D];中国民航大学;2015年

5 肖潇;基于AXI的SoC互联结构的设计与验证[D];国防科学技术大学;2015年

6 杨斌;基于FPGA的高速高密度存储系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年

7 王超;铁路隧道接触网结点自动化放样系统设计与开发研究[D];长安大学;2014年

8 胡景华;基于AXI总线的SoC架构设计与分析[D];上海交通大学;2013年

9 周建红;基于MDS系统的定位算法与同步技术研究[D];电子科技大学;2012年

10 储昭贤;基于堆栈处理器的SOPC的研究与实现[D];南京航空航天大学;2012年

本文编号：2750654