毕业论文再次修改版- 副本 - 图文

毕业设计说明书

设计题目：基于FPGA的RS485通信

接口设计

院（系） 专业年级 学生姓名 学号 指导教师 职称 设计地点 日 期 目录

第一章 概述 ..................................................................................................................................... 3

１、ＤＣＳ 概述 ................................................................................................................... 3 ２、RS485通信协议介绍 ........................................................................................................ 3 ３、课题研究内容 ................................................................................................................... 4 第二章课题开发环境 ....................................................................................................................... 5 １、WinCE6.0概述 ......................................................................................................................... 5

2、ＦＰＧＡ概述 ..................................................................................................................... 6 3、QuartusⅡ的介绍 ................................................................................................................ 7 4 、Altium Designer概述 .................................................................................................... 8 5、VHDL设计语言 .................................................................................................................... 9 6、PC3250介绍 ..................................................................................................................... 10 第三章 总体结构设计 ................................................................................................................... 11

1、DCS控制器软件部分 ...................................................................................................... 11 ２、DCS控制器硬件部分 .................................................................................................... 12 3、DCS通信需求 .................................................................................................................. 14 ４、远端I/O模块通信需求 ................................................................................................. 15 第四章 基于FPGA的RS485电路硬件设计 .............................................................................. 16

１、RS485驱动芯片选型 ..................................................................................................... 16 ２、FPGA器件接口设计 ..................................................................................................... 16 ３、CPU接口设计 ................................................................................................................ 22 第五章 RS485通信接口软件设计 ............................................................................................... 23

1、FPGA通信协议及寄存器设计 ........................................................................................ 23 ２、FPGA端发送流程 ......................................................................................................... 27 ３、FPGA端接收流程 ............................................................................................................ 28 ４、LPC3250驱动程序设计 .................................................................................................. 29

（１）IO驱动程序设计................................................................................................ 29 （２）中断驱动程序设计 ............................................................................................. 30

第六章 实验 ................................................................................................................................... 36

１、FPGA收发数据测试 ..................................................................................................... 36 ２、FPGA中断测试 ............................................................................................................. 38 ３、实验结论 ......................................................................................................................... 39 参考文献......................................................................................................................................... 39

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摘要：本次设计主要是完成基于FPGA的RS485通信模块设计，以及与LPC3250之间的接口硬件设计与驱动程序设计工作，时RS485需要具有两路独立通道以实现冗余功能，并同时具有FIFO管理，与LPC2350之间要能够以中断方式接收数据，并实现校验等功能。通过RS485对数据进行接收和发送，并且设计了两条RS485的通道可以实现冗余，当一路RS485通信损坏后，系统将启动另一路RS485。RS485由MAX3088驱动，其能够进行远距离数据传输且速度高；RS485接收到采集的数据之后，将数据传送给FPGA芯片，并由FIFO管理数据，而FPGA对于CPU处理数据来说，是一个外部存储器。当FPGA收到数据后，通过中断的方式令CPU接收数据并进行数据处理。在最后的实验测试中，可以得出FPGA能够准确的接收数据，然后能够通过中断传送给CPU内部，并且RS485能够进行长距离的传送，可以保证数据传达无误。

关键词 通信模块 冗余 中断

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第一章 概述

１、ＤＣＳ 概述

DCS是分布式控制系统，是一种分布结构的控制系统。由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，通过高速数据通道，各回路之间和上下级之间交换信息。在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中 。

DCS的发展体现在：系统的功能从低层逐步向高层扩展；系统的控制功能由单一回路控制发展到综合了程序控制、配方控制、批量控制、顺序控制及逻 …… 此处隐藏：4279字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……