基于 arm 的远程重构通讯控制模块的设计

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1、基金颁发部门：上海市科学技术委员会；项目名称：基于Internet的可重构测控装置；编号：7A04461，基金申请人:王健；基于ARM的远程重构通讯控制模块的设计DesignofRemoteReconfigurationCommunicationControlModuleBasedOnARM（上海大学，上海市电站自动化技术重点实验室）管武，王健，秦霆镐，方圆GuanWu,WangJian,QinTinggao,FangYuan摘要：本文介绍了一个由CPLD/FPGA、PAD、SoC等组成的“通用”的嵌入式测控平台。在阐述了嵌入式测控平台中实现远程重构的意义、结构和关键技术的基础上，设计并实现了

2、基于ARM的远程重构通讯控制级模块，对上述嵌入式测控平台，实现了远程软硬件资源可重构的功能。为开发各种智能化、小型化现代测控系统提供了可重用、高性能、网络化的软硬件基础平台和高效的开发模式。从而，大大缩短了软、硬件开发的周期，具有十分重要的意义。关键字：CPLD/FPGA；PAD；SoC；远程重构中图分类号：TP23；TP393文献标示码：AABSTRACT：ThepaperintroducesthegeneralembeddedplatformbuiltupbyCPLD/FPGA、PAD、SoCetc,.Itfirstpresentedthemeaning,structureandkeyte

3、chniquesofremotereconfigurationinembeddedsystem,andthendevelopedacommunicationcontrolmodulebasedonARMwhichimplementingremotereconfigurationandrealizingremotesoftwareandhardwareresourcereconfigurationforembeddedplatformmentionedabove.Theplatformprovidesreusable,highperformanceandnetworkingsoftwareand

4、hardwareplatformandefficientdevelopmentmodeforallkindsofintellectualizedandminiaturizedmeasurementandcontrolsystem.Thatshortenssoftwareandhardwaredevelopmentcyclessharply,soitisofgreatsignificance.keywords:CPLD/FPGA；PAD；SoC；RemoteReconfiguration1引言现代电路与系统的实现是以各种系列的可编程器件为载体，以各种编程平台或开发软件为工具进行的。在可编程器件及

5、其技术中，ISP——在系统编程技术使用户可以在自己设计的目标系统中对可编程器件进行编程或反复改写，从而具有重构电路与系统的能力。ISP技术提供了现场重组和升级产品性能的理想方法。用传统的电路或系统设计技术，一个系统按用户的要求设置后，最后若要升级，一般要进行硬件修改，设计周期变长，成本增加。然而，对于具有ISP功能的器件，则无论在现场还是在工厂，采用ISP技术，就可重新组态功能，不需对硬件进行任何改动，实现系统现场升级。ISP技术也开拓了多功能硬件的概念。单一的硬件设计，通过在系统编程以后，就可以完成各种系统级功能。多功能硬件的实现，减少了产品制造中为实现各种系统级功能所需的硬件数量，简化了制

6、造流程，降低了系统成本。12基于可编程器件的嵌入式测控平台可编程逻辑器件PLD和可编程模拟器件PAD具有通过编程实现逻辑功能和模拟电路重构的功能。对这些器件的在系统编程大都可以采用JTAG模式进行。JTAG是IEEE的联合测试行动小组(JointTestActionGroup)所制定的测试标准(IEEE1149.1-1990),使得用户可以测试器件的逻辑和相互之间的连接，同样使得可重构器件实现了在系统可编程(ISP)的功能。目前所有的新型可编程器件都可利用边界扫描测试接口(JTAG)实现在系统编程。JTAG接口包括4个引脚：TCK——测试口同步时钟；TMS——测试模式选择；TDI——测试数据输

7、入；TDO——测试数据输出。只要采用JTAG的编程和测试指令，接口时序符合JTAG接口的控制逻辑，就可实现对具有JTAG接口器件的操作。近年来，出现了许多片上系统SOC（System-on-chip），SOC指的是在单个芯片上集成一个包括中央处理器、存储器、以及外围电路的系统。这些器件也大多支持通过JTAG接口进行在系统编程。将SOC与在系统可编程逻辑器件、在系统可编程接口和互联器件、在系统可编程