基于FPGA的RS422串口通讯控制系统及方法技术方案

技术编号:25636906 阅读:45 留言:0更新日期:2020-09-15 21:29
本发明专利技术属于串口通讯控制技术领域,具体涉及一种基于FPGA的RS422串口通讯控制系统及方法,其包含:主控器、RS422串口通讯控制单元、接口单元,RS422串口通讯控制单元由FPGA实现,包含:寄存器模块、波特率生成模块、中断模块、发送FIFO模块、发送接口模块、接收FIFO模块、接收接口模块。本发明专利技术公开的方法既能通过查询方式接收数据,也可以通过中断方式接收数据,发送数据采用定时中断方式。本发明专利技术结合FPGA高并行性、高能效比和可重构性将硬件接口软件化,提高通信的实时性,简化电路板,降低成本。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的RS422串口通讯控制系统及方法
本专利技术属于串口通讯控制
,具体涉及一种基于FPGA的RS422串口通讯控制系统及方法。
技术介绍
当前在装甲车通信控制系统中,RS422串口总线是各部件间控制信息交互的一条重要总线,不同系统对RS422串口总线的需求量不尽相同,为了实现RS422通信控制核心单元的通用化,传统的方法是采用外扩多路RS422控制器进行最大化设计,如附图1所示,其中主控器一般采用DSP,所有指令都是串行执行,无法保证通信的实时性,而且增加了电路板的密度,降低了电路板的可靠性,增加了开发成本。现场可编程逻辑阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)是作为专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)领域中半定制集成电路而出现的。FPGA结合了ASIC的高性能、高集成度和用户可编程器件的灵活性,其特点在于可重构性、较高的性能和集成度、硬件升级空间大。有些FPGA自带RS422控制器IP核,但IP核是知识产权核,需要额外购买,极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的RS422串口通讯控制系统,其特征在于,所述RS422串口通讯控制系统包括:主控器(1)、RS422串口通讯控制单元(2)以及接口单元(3);/n所述主控器(1)用于通过数据线信号、地址线信号、读写使能信号对RS422串口通讯控制单元(2)进行读写操作;/n所述RS422串口通讯控制单元(2)由FPGA实现,包括:寄存器模块(2.1)、波特率生成模块(2.2)、中断模块(2.3)、发送FIFO模块(2.4)、发送接口模块(2.5)、接收FIFO模块(2.6)、接收接口模块(2.7);/n所述寄存器模块(2.1)包含:地址译码模块、寄存器、寄存器读写模块;RS422串口总线...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的RS422串口通讯控制系统,其特征在于,所述RS422串口通讯控制系统包括:主控器(1)、RS422串口通讯控制单元(2)以及接口单元(3);
所述主控器(1)用于通过数据线信号、地址线信号、读写使能信号对RS422串口通讯控制单元(2)进行读写操作;
所述RS422串口通讯控制单元(2)由FPGA实现,包括:寄存器模块(2.1)、波特率生成模块(2.2)、中断模块(2.3)、发送FIFO模块(2.4)、发送接口模块(2.5)、接收FIFO模块(2.6)、接收接口模块(2.7);
所述寄存器模块(2.1)包含:地址译码模块、寄存器、寄存器读写模块;RS422串口总线的所有配置及通信都是通过对寄存器操作来实现,所述地址译码模块用于接收主控器(1)的地址线信号,对寄存器分配地址;
所述波特率生成模块(2.2),用于利用DLL寄存器和DLM寄存器,结合外部时钟,生成通信波特率;
所述中断模块(2.3),用于利用IIR寄存器生成接收中断给主控器(1);
所述发送FIFO模块(2.4),用于对主控器(1)向其它RS422设备发送的数据进行缓存;
所述发送接口模块(2.5),用于对主控器(1)需要发送的数据进行并串转换,通过THR寄存器发送给接口单元(3);
所述接收FIFO模块(2.6),用于对其它RS422设备向主控器(1)发送的数据进行缓存,即对需要主控器(1)接收的数据进行缓存;
所述接收接口模块(2.7),用于通过RBR寄存器接收由接口单元(3)接收的数据,进行串并转换;
所述接口单元(3),其包含:隔离器(3.1)和收发器(3.2);所述隔离器(3.1)用于对RS422串口通讯控制单元(2)收发的串行数据进行隔离,所述收发器(3.2)用于与其他设备互连,收发数据。


2.如权利要求1所述基于FPGA的RS422串口通讯控制系统,其特征在于,所述RS422串口通讯控制单元(2)由FPGA实现。


3.如权利要求1所述基于FPGA的RS422串口通讯控制系统,其特征在于,所述寄存器模块(2.1)内的寄存器包括:DLL寄存器、DLM寄存器、IIR寄存器、THR寄存器、RBR寄存器。


4.一种基于FPGA的RS422串口通讯控制方法,其特征在于,所述方法基于上述RS422串口通讯控制系统来实施,所述RS422串口通讯控制方法在接收数据过程中,包括以下步骤:
步骤11:所述收发器(3.2)接收差分串行数据,将其转换成单端串行数据;
...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丽丹纪超赵博赵立臻张孝峥林青王艳永张一倪菊艳姜哲陈晓宇郭伟郭黎霞张建伟林桔秋任雪冰
申请(专利权)人:中国北方车辆研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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