基于FPGA的嵌入式智能家居控制器设计探讨.pdf

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1、基于FPGA的嵌入式智能家居控制器设计探讨郭晶基于FPGA的嵌入式智能家居控制器设计探讨半郭晶(兰州职业技术学院甘肃兰州，730070)摘要：随着网络技术以及数字技术的不断发展，智能家居一词也开始出现在我们的日常生活中，与此同时，它也成为近些年来信息技术领域研究的热点方向，人们对家的期望以及对家所赋予的定义是随着科技的进步和人类生活方式的改变，不再拘泥于传统的生活方式。因此带来了智能的变革，家居的概念也向着更加智能化的方向快速发展。本文所体现的智能家居是基于FPGA芯片的，通过这种芯片基本满足日常家居需要，使其更加智能化。关键词：智能家居；FPGA

2、；嵌入式技术；无线传感器节点中图分类号：什27文献标识码：BDOI编码：10．14016佴cnki．1001—9227．2016．08．234Abs咖ct：讲tllthecontinuousdevelopment0fne伽orktechnologyanddi百taltechnology，intelligenthomealsobeganto印pearinourdailylife．Attlles锄etime，ith鹊alsobecomehotresearchintllefieldofi11fbmationtechnologyinrecentvears，

3、expectationsofhomeand舀vent}Iehomeofthed胡Ilitionisalongwitht}lechangeofthepmgressofscienceandtechnologyandtllehumanway0f1ife，nolongeradheret0出emlditionalway0fl如．Soitbringsthechangeofintelligence，theconceptofhomeisalsotowardsamoreintelligemdirectionofrapiddevelopmem．IIltIlisp印er

4、，tllesmarthomeisbasedontheFPGAchip，t11roughthischjptomeetthebasicneeds0fdailyl＆，sothatitismoreimelligent．Keywords：smarthome；FPGA；embeddedtechnology；wirelesssensornode1智能家居的概括智能家居通过利用网络技术、综合布线技术以及嵌入式技术等来利用家居控制器把与我们的日常生活息息相关的各种子系统进行有机的结合。它能够运行在基于FPGA的嵌入式系统上，这样能够最大限度地使家居更加智能化。智能家

5、居主要有三大关键功能：通过网络信息终端进行信息的获取、处理以及发布，进行信息的及时反馈；对相应的单元以及一些机构进行控制，实现实时监测；智能家居控制器的兼容性一定要足够强大。只有这三大关键功能达到，才能够真正实现对家居系统进行网络化管理，同时进行远程控制，从而使其更具灵活性。2FPGA的基本框架FPGA是现在智能家居运用比较广泛的一种芯片。FPGA的内部主要包括了三个部分，它的基本单元是逻辑单元阵列(LogiccellA珊y，LcA)，这三大部分的具体内容是：输出输入模块(Input0utputBlock，IOB)、内部互连资源(Interconn

6、ectResource，IR)以及可配置逻辑模块(co血gurableLo西cBlock，cLB)。如图1所示。其中输入输出模块主要是用于器件引脚以及内部逻辑之间进行的相互连接。每一个都会用来控制一个引脚用这个引脚能够配置为输出、输入或者双向功能。而且，就目前的发展情况来看，大多数会在芯片上提供多组，这样就能够支持各种不同的标准。这样一来，用户就可以根据自身的需要来进行配置，更加方便人们使用。内部互连资源则可以在cLB、cLB之间以及IOB之间通过提供逻辑等各个方面进行灵活的连接，这样做使得系统能收稿日期：2016一05—11+基金项目：2015年

7、度甘肃省高等学校科学研究项目“以sMT实训基地为平台的产学研合作项目研究”(2015B一185)作者简介：郭晶，女，讲师。·234·够实现具有复杂功能的逻辑。为了更好的实现这种功能，我们还探索出各种各样的内部布线方法，不管遇到任何情况都能够使用，前提是除了一些特殊的要求，通过这个功能，设计软件就可以自动地完成相关的布线，让用户自己在进行设计的同时还不需要过度关心内部的连线情况，这样的优势是可以降低设计的难度，更加方便用户使用。图l”GA的基本框架最后的可编程逻辑模块(co面gumbleLo西cBlock，CLB)是最主要组成部分，主要根据器件不同的

8、属性，造成的结果是数量也不相同。最普遍的情况下，由4到6个输入，并且由一些触发器和电路选择一类的电路组成。一般情况下是能够