基于并行控制的FPGA多串口拓展实现.pdf

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1、·信息技术·陈志逸，等·基于并行控制的FPGA多串口拓展实现基于并行控制的FPGA多串口拓展实现陈志逸，赵敏，孟遨(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：为加强车载设备的集中监控和管理，设计了一种车载智能监控系统，系统采用ARM处理器和和嵌入式操作系统，具有网络化的通讯管理功能。装载平台设备均采用了串行口通讯方式，设计了一种由FPGA控制的多串口扩展板。FPGA通过和ARM的交互可以控制8个RS232和4个RS485串行口的数据收发，还可以设置各个串行口的波特率等参数。接口板具有进一步的串口拓展功能。本方案系统软件设计方便适应性强，系统工作稳定可靠

2、，实时性好．能满足监控系统的要求。关键词：移动装载平台；可编程逻辑门电路；并行控制；多串口；波特率中图分类号：TP335文献标志码：B文章编号：1671．5276(2014)叭．0124．04RealizationofMulti．SerialsExtensionWithFPGABasedonParallelPortControlCHENZhi—yi，ZHAOMin，MENGAo(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing2100116，China)Abstract：Totightenthemo

3、nitoringandmanagementofthesevehicleequipments，thispaperdesignsavehiclemountedintelligentmonitoringsystem．theARMprocessorandembeddedoperatingsystemsareusedinthissystem．Itisofthenetworkcommunicationmanagementfunction．Becauseofusingserialportcommunicationfortheseloadingplatformdevice

4、s，aserialportexpansionboardcontroiledbyFPGAisdesigned．ThedatacommunicationofeightRS232andfourRs485serialportscanbecontreledthroughinter-actionwithARMbyFPGAandthebaudrateforeachserialportcanalsobeset．Thefurtherserialexpandingfunctionsexistinthein—tefaceboard．Thisdesigncanstrengthen

5、theadaptabilityofthesystemsoftwareandmakethesystemreliableandreal-time．Itmeetstherequirementsofthemonitoringsystem．Keywords：mobileloadingplatform；programmablelogiccontrolcircuit；paralelportcontrol；multi—serial—prots；baudrate后，将其存入对应的存储队列，设备发回的信息也将自动0引言存入接受队列，在需要的时候进行读取，从而实现了数据的自动收

6、发，节省了系统资源；由FPGA控制串行口收发，随着近年自动化程度的进一步提高，自动化控制越来可以通过ARM控制自由设置波特率，提高了系统的通越多地出现在交通、医疗等各个领域，对专用车辆的集中用性。监控也受到越来越多的重视。车载智能监控系统是专用车辆必不可少的一个组成部分，其开发目的是为了实现对1总体设计装载平台的各类专用设备：油机、倒伏机构、升降杆、空调、球机等进行集中监控，实现对各类设备的运行状态参数配1．1系统总体框图置与智能管理。串行口作为一种速度快、安全性高、操作便捷的通讯如图1所示，本系统利用ARM处理器的一组GPIO手段，具备很强的实用性，通过

7、微控制器对多串口进行控制可以实现对平台设备的集中监控。ARM处理器具备低功耗、高性能、成本低廉等优点，故而本设计选用ARM作为微处理器。为了对多个设备进行多协议的实时监控，需要对串行口进行拓展，串行口拓展芯片虽然使用方便，但在不改动硬件电路的情况下，无法随串行口的增减进行灵活的变动，这使得利用可编程逻辑门电路进行串行口拓展成为了切实可行的方案。本文提出的多串口拓展方案，将ARM的一组GPIO引脚与FPGA进行连接，一次可以传输8位数据，简化了图1系统总体框图FPGA的数据处理过程；FPGA在接受ARM的发送信息之作者简介：陈志逸(1988-)，山东淄博人，

8、硕士研究生，研究方向为嵌人式系统设计。·124·http：∥ZZH