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分布式控制系统网络控制器的SOPC设计

作　者: 杨添博
导　师: 杨晓慧
学　校: 长春理工大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: NiosⅡ 片上可编程系统分布式控制系统以太网 Controller Link PCI
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文研究了基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的分布式控制系统(DCS)网络控制器的设计与实现方法。以NiosⅡ嵌入式软核做为中央处理器,利用FPGA的逻辑资源实现网络控制器的各种功能,构成片上可编程系统(SOPC),利用极少的硬件资源实现了可重构网络控制器。设计的网络控制器的片上可编程系统可分为两个主要部分：以太网控制部分和Controller Link网络控制部分。在以太网控制部分通过移植LWIP并且编写驱动程序来控制RTL8019AS芯片,然后根据SOPC Builder提供的编辑自定义组件功能设计RTL8019AS的功能组件,完成对以太网的数据收发进行控制。在Controller Link网络控制部分通过使用欧姆龙公司提供的FinsGateway的库函数编写FINS协议的收发响应命令,以及使用Altera公司提供的IP核(pci_mt32)实现PCI总线协议数据的传输。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-10
  1.1 本课题的研究背景  8
  1.2 研究内容  8-10
第二章分布式控制系统的基本原理和发展历史  10-14
  2.1 分布式控制系统简介  10
  2.2 分布式控制系统发展历程  10-11
  2.3 分布式控制系统的体系结构  11-14
第三章分布式控制系统网络控制器的硬件设计  14-20
  3.1 以太网功能模块设计  14-16
  3.2 RS232串口控制模块设计  16
  3.3 JTAG控制模块设计  16-17
  3.4 网络控制器的电源电路及保护电路的设计  17-20
第四章以太网技术及LWI P的移植  20-26
  4.1 以太网技术  20-21
  4.2 LWIP的移植  21-26
第五章网络控制器SOPC组件设计  26-46
  5.1 SOPC技术概述  26-27
  5.2 NiosⅡ软核嵌入式处理器及其SOPC系统开发环境  27-29
  5.3 NiosⅡ多处理器结构设计  29-32
  5.4 自定义组件设计  32-46
第六章 PCI总线设计及Controller Link网络实现  46-56
  6.1 PCI总线概念及特点介绍  46
  6.2 当前业界PCI总线设计的主要方式  46-47
  6.3 基于Altera公司IP核的PCI总线设计  47-50
  6.4 Controller Link网络的设计  50-56
第七章网络控制器功能的测试  56-60
  7.1 PLC硬件设置  56
  7.2 PLC软件设置及测试  56-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
附录  63-64

分布式控制系统网络控制器的SOPC设计

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