测控技术与仪器 毕业论文范文——FPGA在串行传输技术中的应用

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1、FPGA在串行传输技术中的应用摘要本设计主要介绍了基于FPGA的低压差分技术实现异步串行传输，以实现数据的高速长距离传输。论文首先介绍了课题研究的背景，意义以及国内外的发展趋势。接着介绍了该课题的整体设计思路，FPGA作为设计工具，在异步串行传输电路部分完全用FPGA来实现,使用FPGA代替传统的单片机和外围扩展芯片，利用串行通讯相当成熟的技术实现数据的传输，同时系统采用DS92LV1023和DS92LV1224型的LVDS器件实现数据的串并转换，并串转换,介绍了LVDS技术和可编程器件输入流程。关键词：FPGA，串行传输，LVDS技术第31页共31页FPGAinserial

2、transmissiontechnologyapplicationAbstractTheprojectmainlytalksabouttheFPGA-basedasynchronouslow-voltagedifferentialserialtransmissiontechnologytoachievehigh-speedlongdistancedatatransmission.Paperfirstintroducestheresearchbackground,significance,anddomesticandinternationaltrends.Thenintrodu

3、cedthesubject'soveralldesignconcept,FPGAasadesigntool,partoftheasynchronousserialtransmissioncircuitwithFPGAtoimplementfully,UsingtheFPGAinsteadofthetraditionalchipmicrocontrollerandperipheralexpansion,serialcommunicationusingverysophisticatedtechnologyfordatatransmission,whilethesystemDS92

4、LV1023andDS92LV1224usingLVDSdevicesfordatatypeofstring,andconversionandstringconversion,FinallyabriefdescriptionoftheLVDStechnologyanddesignflowofFieldprogramgatearray.Keywords:FPGA,Serialtransmission,LVDStechnology1绪论1.1引言当今社会是数字集成电路广泛应用的社会，数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集

5、成电路(VLSIC，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担，设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好希望在研究室里就能验证所设计的电路功能，并且立即投入实际应用之中。FPGA的出现，使得芯片设计和应用跨入了一个新的领域。随着硬件方面的急速发展，与之相配套的软件也不断更新，更快﹑更智能的原理图编辑﹑设计实现和验证工具都被集成到EDA开发工具中。利用CPLD/FPGA，电子系统设计工程师可以在实验室中设计出专用IC，实现系统的集成，从而大

6、大缩短了产品开发，上市的时间，降低了开发成本。此外，第31页共31页CPLD/FPGA还具有静态可重复编程或在线动态重构特性，使硬件的功能可象软件一样通过编程来修改，不仅使设计修改和产品升级变得十分方便，而且极大地提高了电子系统的灵活性、可移植性和通用能力，也避免了专用集成电路设计的高风险。本课题就是采用FPGA来设计实现数据的串行传输。自1985年Xilinx公司推出第一片现场可编程逻辑器件(FPGA)至今，FPGA已经历了十几年的发展历史。在这十几年的发展过程中，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展:现场可编程逻辑器件从最初的1200个可利用门，发展到9

7、0年代的25万个可利用门，乃至当新世纪来临之即，国际上现场可编程逻辑器件的著名厂商Altera公司、Xilinx公司又陆续推出了数百万门的单片FPGA芯片，将现场可编程器件的集成度提高到一个新的水平[3][4]。FPGA已经成为当今电子设计应用市场上首选的可编程逻辑器件之一。从航空航天到数字信号处理，再到汽车家电等消费领域，无处不见FPGA的身影。而且，随着微电子等工艺的进步，FPGA器件本身的性能逐年在提高，使得FPGA器件与其他同类器件相比更有竞争力。FPGA不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可