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基于FPGA的BISS-C接口协议接收模块设计

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简介:
本设计介绍了基于FPGA技术实现的BISS-C接口协议接收模块,旨在提高数据通信效率与可靠性。通过优化硬件资源利用,实现了高效的数据解码和处理功能。 BiSS C模式(单向)是一种用于从光栅采集位置数据的快速同步串行接口。它采用主-从架构,其中主接口负责控制位置获取的时间序列及数据传输速度,而光栅作为从设备响应这一指令。本模块专注于接收功能,并包含仿真代码以通过Modelsim进行测试。

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  • FPGABISS-C
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    本设计介绍了基于FPGA技术实现的BISS-C接口协议接收模块,旨在提高数据通信效率与可靠性。通过优化硬件资源利用,实现了高效的数据解码和处理功能。 BiSS C模式(单向)是一种用于从光栅采集位置数据的快速同步串行接口。它采用主-从架构,其中主接口负责控制位置获取的时间序列及数据传输速度,而光栅作为从设备响应这一指令。本模块专注于接收功能,并包含仿真代码以通过Modelsim进行测试。
  • FPGABISS-C发送
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    本设计介绍了一种基于FPGA实现的BISS-C接口协议发送模块。通过优化逻辑资源使用,实现了高效的数据传输功能,适用于工业自动化领域。 BiSS C模式(单向)是一种用于从光栅采集位置数据的快速同步串行接口。它采用主-从架构:主接口控制位置获取的时间序列和传输速率,而光栅作为从设备响应。本模块实现了发送功能,并提供了仿真代码,在Moselsim中进行了测试验证。
  • Biss C
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    Biss C接口是一种用于解密卫星电视信号的条件接收系统接口,广泛应用于亚洲地区的数字卫星广播中,确保内容提供商能够有效控制其节目的访问权限。 ### Biss_C接口详解 #### 英国雷尼绍公司圆光栅Biss_C接口协议概览 英国雷尼绍公司发布的Biss_C接口协议专为实现同步、快速且安全的串行通信而设计,主要应用于工业自动化领域,特别是在位置测量和控制系统中。该协议支持两种基本配置方式:点对点配置和总线配置。 #### 协议概述 **点对点配置**: - 在这种配置中,只有一个设备连接到主接口上,该设备可能包含一个或多个从接口(例如传感器)。主接口通过MA线向从接口发送时钟信号,而SL线则用于直接从第一个从接口向主接口回传传感器数据。 - 特别注意的是,在点对点配置中,BiSS接口仅使用两根单向差分线(与SSI接口兼容),并且最后一个从接口的输入SLI应连接至“0”。 **总线配置**: - 总线配置允许将多个设备以链式结构连接起来,每个设备可能含有多个从接口。在这种配置下,每个从接口都有两个端子:SLO(输出)和SLI(输入),以支持高速差分信号的传输。 - MA线负责从主接口向所有从接口提供时钟信号,而SLO和SLI线则以链式形式连接主接口和所有从接口。 - “第一从接口”是指数据流中首先传输到主接口的从接口,其输出SLO直接与主接口的SL回线相连。总线配置中的“最后一个从接口”的输入SLI与主接口的MO控制线相连。 #### 数据传输机制 - **BiSS帧**:BiSS帧同步传输机制常用于循环扫描系统中。每个循环的开始即为BiSS帧的起点,此时所有接口处于空闲状态,直至下一循环开始。循环持续时间需至少等于BiSS帧的持续时间。 - BiSS帧的传输以主接口通过MA线发送时钟信号开始,第一个时钟上升沿用于同步所有从接口。第二个上升沿时,所有从接口将SLO线设置为“0”以生成确认信号,该信号一直保持有效直到起始位到达各自从接口的输入SLI。 - 在BiSSC模式(单向)下,起始位后的位始终为“0”。数据范围从起始位后的第二位开始,直到BiSS帧超时为止。在这个过程中,从接口根据自身数据格式将传感器数据传输给主接口。 - BiSS帧的结束以BiSS超时标志。此时主接口停止向MA线发送时钟脉冲,并将MO输出设为高电平(“1”)状态。所有从接口检测到超时后会将SLI处接收到的“1”信号传输到SLO输出,确保所有相关从接口检测到超时后才向主接口发送BiSS超时信号。 #### 操作说明 - **每个请求的处理时间**:如果从接口需要额外时间来处理数据(如AD转换或内存访问),可以通过延迟起始位的方式向主接口请求更多的处理时间。主接口检测到延迟的起始位后,会额外生成所需数量的MA时钟脉冲。 - **每个参数的处理时间**:在总线配置中,主接口会延迟MO线的起始位传输。因此,主接口必须配置为适应所有关联从接口中最长的延迟时间。如果从接口请求的处理时间是可变的,则必须设定最长时间。控制器会将指定的时间转换为时钟脉冲数,并在主接口中进行配置。 #### 线延迟补偿 - 在高数据速率下,为了确保信号的完整性,MA线必须具有相同的线拓扑结构,并与链SLI-SLO相对应地进行补偿。这意味着必须考虑到线路本身的物理属性和信号传输特性,以减少信号延迟和失真。 #### 总结 英国雷尼绍公司的Biss_C接口协议是一种高效、灵活且可靠的通信标准,特别适用于需要精确同步和高速数据传输的应用场景。无论是点对点还是总线配置,Biss_C接口都能提供稳定的性能,并支持各种复杂的传感器和控制设备之间的通信。通过对数据传输机制、处理时间和线延迟补偿等方面的详细说明,可以看出Biss_C接口的设计考虑了实际应用中的多种需求,从而确保了其在工业自动化领域的广泛应用。
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  • FPGA红外遥控信号
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    本项目探讨了采用IP模块进行PCI接口的设计及其在FPGA中的实现方法,旨在优化硬件资源利用并提升系统性能。 PCI局部总线是当前广泛应用的计算机总线类型之一,并且以其强大的兼容性和全面的功能而著称。它可以同时支持多组外围设备,并且不受处理器限制,为CPU及高速外设提供了高性能、高吞吐量以及低延迟的数据传输路径。随着图形用户界面(GUI)、高清电视(HDTV)和三维视频多媒体显示等新技术的发展,以及对高速通信系统的广泛需求,PCI展现了良好的应用前景。为了应对这一趋势,许多国外芯片制造商设计并生产了各种专用的PCI集成电路。 目前,在国内系统厂商中使用的PCI总线接口通常采用的是进口的PCI专用芯片,如TUNDRA公司的Qspan、PLX公司生产的9050以及INTEL公司的21554等产品。然而,这些专有芯片的价格相对较高,并且功能复杂难以灵活配置,这不利于系统的优化和成本控制。