具有兼容性和重复利用性,mt4应用近年来,跟着新闻时间的兴盛,收集化日加广大,以太网被渊博行使到各个界限。比方正在数据搜集界限,少许小型监测设置须要扩大收集杀青长途数据传输的成效,只消那些设置上扩大一个收集接口并杀青了TCP/IP答应,就能够利便地接入到现有的收集中,完发展途传输数据的干系成效,于是小型设置的收集时间无间是行家眷注的中心。另一方面,跟着单片Nios以及之后的第二代Nios II以及相应的拓荒情况,以后Xilinx也推出了MicroBlaze微统治器,之后,跟着Altera的CycloneIII和StraTIx IV以及Xilinx的Spartan6和Virtex6等一系列大容量的推出,Xilinx于2009年正式提出了对象平台计划而且推出了相应的软件ISE 11,至此,
Matlab是美邦MathWorks公司供给的贸易数学仿真软件,个中Simulink是Matlab中的一种可视化仿真东西,是一种基于框图的计划情况,能够杀青数据的仿真和统治,它供给了一种疾速、直接清晰的体例,用户能够及时看到体系的仿真结果而且举行相应的数据统治。基于以上底细,本文提出了基于FPGA的嵌入式以太网与Matlab通讯体系的计划和磋商,采用Xilinx公司的MicroBlaze嵌入式微统治器软核,应用它和相应外设IP核沿途落成SOPC的计划而且落成与Simulink数据的传输,终末动态显示以太网传输的数据。
固然Matlab中能够采用干系号令创修一个TCP/IP的模块举行数据的接纳和显示,不过与Simulink中TC/IP模块比拟较为繁锁,所以采取用后者动态及时显示从以太网发送过来的数据,并可举行相应的统治。本计划主如果落成发送正弦函数数据并正在Simulink的接纳模块中显示正弦函数图形。体系的团体的框图如图l所示:
Xilinx公司的MicroBlaze嵌入式软核是业界卓绝的32位软统治器IP核之一,它声援CroConnect总线准则计划咸集,具有兼容性和反复应用性,最精简的核只须要400个驾驭的Slice,MicroBlaze软核内部采用哈佛布局的32位指令和数据总线,便于各个外设和它们之间的信号传输及相应的限定,它有下面的几种互联总线)统治器当地总线(PLB)。能够将众个PLB主设置和PLB从设置维系到总共的PLB体系中。
(2)高速的当地存储器总线(LMB)。用来取RAM块的同步总线)XCL总线。是一个高功能的外部内存拜望总线)FSL总线。用于点对点的单向通讯总线。使总共体系的软硬件计划,包含体系硬件平台的搭修,驱动顺序的设备,Xilkernel操作体系内的核参数设备,软件库的树立,文献体系的天生及
(1)正在EDK的集成拓荒情况XPS(Xilinx Platform. Studio)中,统治器成效单位,体系外围总线布局,终端外设以及相应的地方映照和默认的驱动等都能够正在BSB(Base System Builder)中落成。正在Microblaze体系的根基构修中其首要树立如下:运用Single Processor System体系,Local Memory为16k,体系时钟频率为62.5MHz,准时器和以太网中止务必维系到统治器的中止限定器上,其余,本计划还用到的GIOP、 Ethernet MAC、DDR、SDRAM限定器等,其间用到的IP驱动,都是用xilinx供给IP的自带默认的相应驱动。
(2)终末XPS自愿天生微统治器硬件典范MHS(Microprocessor Hardware SpecificaTIon)和形容软件体系布局的微统治器软件典范MSS(Micro-processor Software Specification)文献以及少许干系的文献。这些文献都能够手动举行修正,从而是使总共体系尤其的优化。
Simulink中TCP/IP中的接纳模块,其终端的地方,端口的树立要与FPGA上的以太网的IP地方、端口的树立类似,这就为 TCP/IP接纳模块指定了要通讯的地方即落成了接纳模块TCP/IP的干系设备,也就落成了FPGA与Matlab中以太网通讯的接纳模块的搭修,正在 Simulink中,整个的模块计划如图3所示。
本计划首要采取了Xilinx公司的精简嵌入式操作体系Xilkemel,它是Xilinx供给的用于EDK体系的小型、模块化的嵌入式操作体系内核,它声援Microblaze核,与EDK变成的硬件体系无缝维系,具有可定造、CPU资源占用较小、运转速率疾等特色,是MicroBlaze嵌入式软核的逸念操作体系,其团体的拓荒流程如图4所示。
第二局限是运输层和网际层,首要由软件代码杀青。TCP/IP收集通讯软件承诺用户长途注册到另一个别系中,并从一个别系复造文献到另一个别系,固然Xilkernel自己不带有文献统治体系和TCP/IP答应栈,但它与Xilinx公司的LwIP库具有杰出的接口,加上体系声援库 LibXilMFS可变成一个比力无缺的嵌入式体系,其特色是内核设备成效都已集成到EDK东西中,运用粗略、利便,内核启动态态创修线程,而动态分派内存,可加载或卸载差别成效模块来杀青内核的高扩展性。
本计划首要采用LwIP3.OOb(Light weight Internet Protocol stack)答应模块套用于嵌入式体系的怒放源代码TCP/IP答应栈中,LwI-P3.00b供给二种API形式:Socket形式和RWA形式,因为 Socket形式拓荒难度不大,只消启动Xemacif input thread线程,从中止反映的流程中接纳数据包并迁徙到LwlP的tepip thread中就能够。于是基于利便思考咱们肯定上层答应局限答应模块采用Socket形式,所以需正在MSS文献里对LwIP举行例化(包含相应的 LwIP参数树立)从而削减存储器应用量和代码编写。
收集通讯顺序首要落成从超极终端发送数据,传到Simulink中的ICP/IP接纳模块。下面是首要的收集通讯顺序:
本文磋商了TCP/IP通讯答应正在Xilinx公司FPGA上的杀青,先容了其软硬件的体系构成及道理,通过树立一个例子加以证实和行使这个计划平台,阐明了此平台计划可行性,而且落成了FPGA与Matlab的通讯,为数据的及时显示及及时限定供给了很好的平台和计划形式,本计划也落成了 CPU软核计划的杀青,其成效可遵照须要举行定造,十分轻巧,不单引入了软核统治器和嵌入式操作体系Xilkernel,况且行使了Lw-IP_300b 栈,运用巨额的IP核,如此大大低落了体系平台的纷乱度,缩短了拓荒的周期,其软硬件局限的计划阔别的计划架构,使得总共体系修正和重构尤其利便,真正杀青了所谓的片上体系。而本计划采用Matlab接纳数据,而且可应用其巨大的数据搜集、统治、仿真、及时
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