基于FPGA的HOST与多个单片机的串行通信

简介：
本项目设计了一种基于FPGA的解决方案，实现HOST与多个单片机之间的高效串行通信，优化了数据传输速率和稳定性。 个人计算机（如PC机）因其卓越的性能价格比及丰富的软件资源，在计算机应用领域占据主导地位。在工业环境中，常常需要同时处理多个任务的情况，而单片机能够根据预设指令采集现场数据并执行特定控制功能，因此被广泛应用于各种工业检测系统中。分布式控制系统是一种常见的解决方案，并且通常采用主从式微机网络形式来实现。 德国FISCHERTECNIC公司开发的控制系统示例中，每一台PC机仅控制一个模型，导致了对PC资源的巨大浪费。为解决这一问题，在原有系统的架构基础上，本段落提出了一种新的分布式控制系统设计思路：通过将一台PC机作为上位机与多个单片机构成下位机进行连接的方式实现多任务的协同操作。 论文深入探讨了基于此方案的串行通信机制及其软硬件结构的具体实现方法。该系统主要由现今市场上流行的个人计算机、EDM402A液晶显示模块以及89C51型单片机构成，通过汇编语言和C51编程实现了各组件之间的信息交换，从而确保了系统的紧凑性、可靠性及成本效益，并且所需外围设备数量较少。 此外，在系统设计过程中还利用ALTERA公司的MAX+PLUSII软件平台与FLEX10K系列芯片结合现场可编程门阵列（FPGA）技术进行了实现。通过使用VHDL语言描述各个元器件并进行仿真，该方案不仅实现了小型化、高度集成化的特性，同时也具备了良好的互换性。