一种基于FPGA的通讯实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电子技术领域，本发明专利技术提供的这种基于FPGA的通讯实现装置，包括通讯仪表设备装置(1)，还包括电源模块；射频芯片(3)，FPGA控制模块；总线控制模块(4)；用于人机通讯的通讯模块(5)；本发明专利技术通过采用FPGA控制模块单片机算术运算功能强、软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等特点，使其在各个领域应用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，尤其是一种基于FPGA的通讯实现装置。
技术介绍
FPGA(Field-ProgrammableGateArray)，即现场可编程门阵列，他是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。特点介绍1)采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。5)FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。现有的通讯实现装置采用的系统的控制器和单片机由于集成度高，使其成本偏高，同时由于采用芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中成度高，使其成本偏高，同时由于现有芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作的缺点。为此，本专利技术提供了一种基于FPGA的通讯实现装置，其包括通讯仪表设备装置，所述通讯仪表设备装置内还包括用于提供系统电路和通讯仪表设备装置电源的电源模块；用于读取和写入数据至FPGA控制模块的射频芯片，用于数据采集、处理、存储及控制电路工作的FPGA控制模块；用于采集FPGA控制模块数据进行编码、数据整理、分析的总线控制模块；用于人机通讯的通讯模块；所述射频芯片输出端与FPGA控制模块输入端电连接；所述FPGA控制模块输出端与总线控制模块输入端电连接；所述总线控制模块输出端与通讯模块输入端电连接。所述通讯仪表设备装置还包括电源模块，所述电源模块输出端与总线控制模块输入端电连接所述的FPGA控制模块包括CPU、SPI单元、SSI单元、ISA单元、EPC单元、GPIO单元，CPU与SPI单元、SSI单元、ISA单元、EPC单元及GPIO单元通过PLB总线相连接；SPI单元与通讯仪表设备装置相连接，SSI单元与总线控制模块中的编码器相连接，EPC单元及GPIO单元与总线控制模块相连接，所述的ISA单元与上位机控制单元相连接。所述通讯仪表设备装置还包括通讯模块，所述通讯模块输入端与总线控制模块输出端电连接。所述一种基于FPGA的通讯实现装置还包括用于显示通讯装置工作状态的显示屏以及用于人机交互的键盘；所述显示屏为触摸屏，所述键盘为3x2键盘。本专利技术具有以下优点：通过采用FPGA控制模块单片机算术运算功能强、软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等特点，使其在各个领域应用广泛，FPGA是我们熟悉的控制器，编程比较熟悉，易于掌握。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中FPGA控制模块的结构示意图。图中，1、通讯仪表设备装置；2、FPGA控制模块；3、射频芯片；4、总线控制模块；5、通讯模块。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1如图1所示，为了克服现有的通讯实现装置采用的系统的控制器和单片机由于集成度高，使其成本偏高，同时由于采用芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作，本专利技术提供了一种基于FPGA的通讯实现装置，其包括通讯仪表设备装置1，所述通讯仪表设备装置1内还包括用于提供系统电路和通讯仪表设备装置1电源的电源模块；用于读取和写入数据至FPGA控制模块的射频芯片3，用于数据采集、处理、存储及控制电路工作的FPGA控制模块2；用于采集FPGA控制模块2数据进行编码、数据整理、分析的总线控制模块4；用于人机通讯的通讯模块5；所述射频芯片3输出端与FPGA控制模块2输入端电连接；所述FPGA控制模块2输出端与总线控制模块4输入端电连接；所述总线控制模块4输出端与通讯模块5输入端电连接。实施例2本专利技术的工作步骤为：1)、所述射频芯片3、通讯模块5向FPGA控制模块2发送数据，经FPGA控制模块2采集、处理、存储之后发送数据至总线控制模块4；2)、总线控制模块4对数据进行编码、整理、分析之后将结果数据发送至通讯模块5进行人机通讯。本通讯实现装置以FPGA作为微控制器，采用MF-RC500芯片作为射频卡读/写模块，采用DS1302作为系统时钟，以AT24C64作为不掉电存储器。实施例3如图2所示，所述FPGA控制模块基本构成为：所述的FPGA控制模块包括CPU、SPI单元、SSI单元、ISA单元、EPC单元、GPIO单元，CPU与SPI单元、SSI单元、ISA单元、EPC单元及GPIO单元通过PLB总线相连接；SPI单元与通讯仪表设备装置1相连接，SSI单元与总线控制模块4中的编码器相连接，EPC单元及GPIO单元与总线控制模块4相连接，所述的ISA单元与上位机控制单元相连接。实施例4本专利技术中射频芯片的作用为：射频芯片3提供13.56MHz的能量载波；对发送数据进行调制得到发送的信号，射频芯片3内部接收器对信号进行检测、处理，然后将数据发送到并行接口由FPGA控制模块2进行读取。实施例5所述一种基于FPGA的通讯实现装置还包括用于显示通讯装置工...

【技术保护点】
一种基于FPGA的通讯实现装置，其包括通讯仪表设备装置(1)，其特征在于：所述通讯仪表设备装置(1)内还包括射频芯片(3)，FPGA控制模块(2)；总线控制模块(4)；通讯模块(5)；所述射频芯片(3)输出端与FPGA控制模块(2)输入端电连接；所述FPGA控制模块(2)输出端与总线控制模块(4)输入端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的通讯实现装置，其包括通讯仪表设备装置
(1)，其特征在于：所述通讯仪表设备装置(1)内还包括射频芯片
(3)，FPGA控制模块(2)；总线控制模块(4)；通讯模块(5)；
所述射频芯片(3)输出端与FPGA控制模块(2)输入端电连接；
所述FPGA控制模块(2)输出端与总线控制模块(4)输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的通讯实现装置，其
特征在于：所述通讯仪表设备装置(1)还包括电源模块，所述电源
模块输出端与总线控制模块(4)输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的通讯实现装置，其
特征在于：所述的FPGA控制模块包括CPU、SPI单元、SSI单元、
ISA单元、EPC单元、GPIO单元，CPU与SP...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，连仲勋，杨鑫，
申请(专利权)人：陕西培元电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61