基于FPGA的控制系统高速总线的设计与实现

作者：宓霄凌; 黄文君; 金建祥; 施一明

来源：浙江大学学报(工学版), 2011, (11): 2043-2049.

• 控制系统
• 现场可编程逻辑门阵列
• 多点低压差分信号
• 网络冗余 control system
• field-programmable gate array(FPGA)
• multipoint-low-voltage differential signaling(M-LVDS)
• network redundancy

为了提高控制系统的通信速度和效率,研究高速总线的系统架构,设计并实现具有高实时性,高吞吐率,易扩展等特点的基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的控制系统高速总线(LHSB),物理层采用多点低压差分信号(M-LVDS)标准,实现256 Mbps的高速串行通信,数据链路层通过实时的链路状态维护实现多路径优化选择的网络冗余,保证通信可靠性的同时使带宽的利用率最大化.通过Xilinx XC3S400A FPGA对设计方案进行实现和实际测试,结果表明,高速总线与当前主流的控制系统总线相比,通信速度和实时性能有了明显的提升,并最大程度的满足上层应用的需要.

• 单位
  浙江大学; 工业控制技术国家重点实验室