System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于FPGA的HDLC同步串口模块制造技术_技高网

一种基于FPGA的HDLC同步串口模块制造技术

技术编号:40141446 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-23 23:41
本发明专利技术涉及一种基于FPGA的HDLC同步串口模块,属于FPGA及HDLC同步串口技术领域。本发明专利技术的一种基于FPGA的HDLC同步串口模块为3U VPX标准模块,主要由国微FPGA及其外围配置芯片、同步串口收发器NSiP83086和VPX总线连接器组成,可以同时实现8路HDLC同步串口,还可以实现4路同步串口的回环转发校验,具有可靠性高、同步性能好的特点。且其核心芯片采用自主可控的国产化设计,不受禁用影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于fpga及hdlc同步串口,具体涉及一种基于fpga的hdlc同步串口模块。


技术介绍

1、近年来,在涉及总线通信领域,专用芯片因其成本高和重塑性差的原因,被应用的比例越来越小,取而代之的是基于fpga逻辑的实现方式。现有fpga逻辑及hdlc同步串口技术中,fpga逻辑无法实现多路hdlc同步串口,无法满足系统要求,而且可靠性和同步性能都比较差。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为解决现有fpga逻辑及hdlc同步串口技术的不足,具体来讲就是fpga逻辑无法实现多路hdlc同步串口,无法满足系统要求,而且可靠性和同步性能都比较差的问题,设计一种基于fpga的hdlc同步串口模块。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于fpga的hdlc同步串口模块的设计方法,该模块基于vpx总线进行设计,包括fpga、同步串口收发器、vpx总线;fpga采用国微公司的芯片smq7k325t,同步串口收发器采用纳芯微的nsip83086;fpga通过pcie x4与vpx总线上的外部设备连接,同步串口收发器的8路hdlc同步串口也通过vpx总线与外部设备进行通信。

5、优选地,该hdlc同步串口模块通过fpga逻辑实现hdlc协议的同步串口,还设计了4路回环转发校验机制。

6、优选地,所述fpga逻辑实现hdlc协议的同步串口,包括三个逻辑模块:初始化模块、接收模块和发送模块。</p>

7、优选地,所述回环转发校验机制是将同步串口收发器的8路hdlc同步串口中的4路作为回环转发通路,将接收的同步串口数据经过同步串口收发器以后直接转发出去,在外部设备的上位机进行校验操作,其中,第1路回环给第5路,第2路回环给第6路,依次类推。

8、优选地,国威公司的芯片smq7k325t内含840个数字信号处理器,445个36kb的bram,326080个逻辑单元,10个cmt,1个pcie2.1,16个gtx等可编程资源,可实现数字信号处理、逻辑运算,可兼容美国xilinx公司的xq7k325t-ffg900。

9、本专利技术还提供了一种利用所述方法设计得到的hdlc同步串口模块。

10、本专利技术还提供了一种如权利要求6所述hdlc同步串口模块的工作方法。

11、优选地,hdlc同步串口模块的工作方法如下:

12、步骤1.第一hdlc同步串口的差分数据传送给同步串口收发器,同步串口收发器将其转换成ttl电平数据;

13、步骤2.ttl电平数据一路直接发送给fpga芯片,fpga芯片接收第一hdlc同步串口的数据,并通过pcie x4经vpx总线送给外部设备处理;

14、步骤3.外部设备处理后的数据通过pcie x4总线发送给fpga芯片,fpga芯片将要发送的ttl电平hdlc同步串口数据发送给第一hdlc同步串口的同步串口收发器;

15、步骤4.同步串口收发器将收到的ttl电平数据转换成差分数据,发送给vpx总线,完成第一hdlc同步串口的数据发送流程;

16、步骤5.ttl电平数据另一路直接发送给第五hdlc同步串口的同步串口收发器,第五hdlc同步串口的同步串口收发器将ttl电平数据直接转换成差分数据发送出去,即第五hdlc同步串口的数据,外部设备的上位机将第一hdlc同步串口的数据与第五hdlc同步串口的数据,进行校验对比,得出校验结果。

17、优选地,步骤1之前还包括步骤:fpga加载初始化模块进行初始化;步骤2中,fpga芯片通过接收模块接收第一hdlc同步串口的数据;步骤3中fpga芯片通过发送模块将要发送的ttl电平hdlc同步串口数据发送给第一hdlc同步串口的同步串口收发器。

18、本专利技术还提供了一种所述hdlc同步串口模块在fpga及hdlc同步串口
中的应用。

19、(三)有益效果

20、本专利技术的一种基于fpga的hdlc同步串口模块为3u vpx标准模块,主要由国微fpga及其外围配置芯片、同步串口收发器nsip83086和vpx总线连接器组成,可以同时实现8路hdlc同步串口,还可以实现4路同步串口的回环转发校验,具有可靠性高、同步性能好的特点。且其核心芯片采用自主可控的国产化设计,不受禁用影响。

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【技术保护点】

1.一种基于FPGA的HDLC同步串口模块的设计方法,其特征在于,该模块基于VPX总线进行设计,包括FPGA、同步串口收发器、VPX总线;FPGA采用国微公司的芯片SMQ7K325T,同步串口收发器采用纳芯微的NSiP83086;FPGA通过PCIE X4与VPX总线上的外部设备连接,同步串口收发器的8路HDLC同步串口也通过VPX总线与外部设备进行通信。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该HDLC同步串口模块通过FPGA逻辑实现HDLC协议的同步串口,还设计了4路回环转发校验机制。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述FPGA逻辑实现HDLC协议的同步串口,包括三个逻辑模块:初始化模块、接收模块和发送模块。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述回环转发校验机制是将同步串口收发器的8路HDLC同步串口中的4路作为回环转发通路,将接收的同步串口数据经过同步串口收发器以后直接转发出去,在外部设备的上位机进行校验操作,其中,第1路回环给第5路,第2路回环给第6路,依次类推。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,国威公司的芯片SMQ7K325T内含840个数字信号处理器,445个36Kb的BRAM,326080个逻辑单元,10个CMT,1个PCIE2.1,16个GTX等可编程资源,可实现数字信号处理、逻辑运算,可兼容美国Xilinx公司的XQ7K325T-FFG900。

6.一种利用权利要求4至5中任一项所述方法设计得到的HDLC同步串口模块。

7.一种如权利要求6所述HDLC同步串口模块的工作方法。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,HDLC同步串口模块的工作方法如下:

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤1之前还包括步骤:FPGA加载初始化模块进行初始化;步骤2中,FPGA芯片通过接收模块接收第一HDLC同步串口的数据;步骤3中FPGA芯片通过发送模块将要发送的TTL电平HDLC同步串口数据发送给第一HDLC同步串口的同步串口收发器。

10.一种如权利要求6所述HDLC同步串口模块在FPGA及HDLC同步串口技术领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的hdlc同步串口模块的设计方法,其特征在于,该模块基于vpx总线进行设计,包括fpga、同步串口收发器、vpx总线;fpga采用国微公司的芯片smq7k325t,同步串口收发器采用纳芯微的nsip83086;fpga通过pcie x4与vpx总线上的外部设备连接,同步串口收发器的8路hdlc同步串口也通过vpx总线与外部设备进行通信。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该hdlc同步串口模块通过fpga逻辑实现hdlc协议的同步串口,还设计了4路回环转发校验机制。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述fpga逻辑实现hdlc协议的同步串口,包括三个逻辑模块:初始化模块、接收模块和发送模块。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述回环转发校验机制是将同步串口收发器的8路hdlc同步串口中的4路作为回环转发通路,将接收的同步串口数据经过同步串口收发器以后直接转发出去,在外部设备的上位机进行校验操作,其中,第1路回环给第5路,第2路回环给第6路,依次类推。

【专利技术属性】
技术研发人员:魏凯刘志杨钱亮胡亮
申请(专利权)人:天津津航计算技术研究所
类型:发明
国别省市:

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