基于FPGA的精确时钟同步方法 被引量：28

1

作者 黄文君 遇彬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1697-1700,1742,共5页

为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求,提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议,采用硬件描述语言(VHDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计时... 为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求,提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议,采用硬件描述语言(VHDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计时间戳截获、晶振频率补偿、时钟同步算法等模块,为嵌入式实时控制系统构架高精度的硬件时钟同步方案,该方法解决了传统的基于嵌入式软件的时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.对基于工业以太网的分布式控制系统进行了动态测试验证,实际测试数据表明系统各节点达到了亚微秒级的时钟同步精度,长期运行结果验证了系统同步精度的稳定性. 展开更多

关键词 精确时钟同步 工业以太网 现场可编程逻辑门阵列 实时控制系统

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基于FPGA的PLC输入存储与读取控制器的设计 被引量：3

2

作者 李静 蔡启仲 +1 位作者 张炜 张玲玲 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期33-36,共4页

提出应用FPGA设计PLC的输入存储与读取控制器的思路。分析了PLC开关量状态的采集、存储和读取过程,设计了该控制器的电路构成和基本原理,在输入采集命令作用时,在内部时序脉冲控制下自主完成4位1组的数据组合并存入存储矩阵中,在PLC用... 提出应用FPGA设计PLC的输入存储与读取控制器的思路。分析了PLC开关量状态的采集、存储和读取过程,设计了该控制器的电路构成和基本原理,在输入采集命令作用时,在内部时序脉冲控制下自主完成4位1组的数据组合并存入存储矩阵中,在PLC用户程序执行过程中,实现位信息读取、高速位信息读取和数据信号的读取。应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接。测试表明:该控制器可以自主完成每条命令的功能,提高了PLC执行指令序列的操作速度。 展开更多

关键词 PLC fpga 输入存储与读取 控制器 时序脉冲

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基于DSP和FPGA的实时视频处理平台的设计与实现 被引量：8

3

作者 盛磊 徐科军 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期304-309,共6页

基于高速数字信号处理器(DSP)和大规模现场可编程门阵列(FPGA),成功地研制了小型化、低功耗的实时视频采集、处理和显示平台.其中的DSP负责图像处理,其外围的全部数字逻辑功能都集成在一片FPGA内,包括高速视频流FIFO、同步时序产生与控... 基于高速数字信号处理器(DSP)和大规模现场可编程门阵列(FPGA),成功地研制了小型化、低功耗的实时视频采集、处理和显示平台.其中的DSP负责图像处理,其外围的全部数字逻辑功能都集成在一片FPGA内,包括高速视频流FIFO、同步时序产生与控制、接口逻辑转换和对视频编/解码器进行设置的I2C控制核等.通过增大FIFO位宽、提高传输带宽,降低了占用EMIF总线的时间;利用数字延迟锁相环逻辑,提高了显示接口时序控制精度.系统软件由驱动层、管理层和应用层组成,使得硬件管理与算法程序设计彼此分离,并能协同工作.系统中的图像缓冲区采用了三帧的配置方案,使得该平台最终具有对PAL/NTSC两种制式的全分辨率彩色复合视频信号进行实时采集、显示和处理的能力. 展开更多

关键词 数字信号处理器 现场可编程门阵列 带宽 同步时序 I^2C控制核 帧存储器 VHDL

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变换器的实时计算脉宽调制方法

4

作者 何青松 吴振奎 +2 位作者 魏毅立 张自雷 李兆泽 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期30-38,共9页

在分析脉宽调制原理的基础上,结合离散化的思想,提出一种实时计算脉冲宽度的方法。该方法在一个采样周期内采集一次参考电压信号,再基于伏秒平衡原理推导在一个开关周期内功率器件导通与关断时间的计算公式,并给出方法实现流程。所提方... 在分析脉宽调制原理的基础上,结合离散化的思想,提出一种实时计算脉冲宽度的方法。该方法在一个采样周期内采集一次参考电压信号,再基于伏秒平衡原理推导在一个开关周期内功率器件导通与关断时间的计算公式,并给出方法实现流程。所提方法计算简洁、可输出任意电压信号、不依靠载波信号和坐标变换。其次,建立系统仿真模型,对实时计算脉宽调制(RTCPWM)控制下的单相DC-AC变换器、三相DC-AC变换器和永磁同步电机调速系统进行仿真分析,并在模拟平台上进行永磁同步电机调速系统实验验证。仿真和实验结果表明,在满足调制要求的前提下,实时计算脉宽调制的输出电压总谐波失真率为79.18%,模型性能较空间矢量脉宽调制提升30%,电机正反转转速波动范围小于1%。可将该调制策略推广应用到电力系统频率偏差调节、三相电压不平衡补偿、多功能变换器等领域。 展开更多

关键词 脉宽调制 变换器 实时计算脉宽调制 永磁同步电机 谐波分析 永磁同步电机调速系统

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基于FPGA的高精度多路同步脉冲产生系统研究 被引量：5

5

作者 陈伯俊 周俊敏 马军勇 《科学技术与工程》 2010年第19期4793-4796,共4页

高功率Z-pinch实验采用多路并联的方式来满足其负载对电流的需求,为了实现脉冲功率的有效叠加,要求在满足稳定性的前提下,对每一路脉冲功率系统的运行时序精确控制。高精度多路同步脉冲产生系统针对这一问题,通过对时序逻辑的精确分析,... 高功率Z-pinch实验采用多路并联的方式来满足其负载对电流的需求,为了实现脉冲功率的有效叠加,要求在满足稳定性的前提下,对每一路脉冲功率系统的运行时序精确控制。高精度多路同步脉冲产生系统针对这一问题,通过对时序逻辑的精确分析,巧妙地运用FPGA技术,使得其数字脉冲延时体系在提供16路触发信号与16路指令信号的同时,仍能稳定工作在200 MHz时钟下,不但很好地满足了不同的实验要求,而且保证了系统的稳定性,提高了系统精度。 展开更多

关键词 fpga 同步脉冲产生系统 时序控制

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基于FPGA的压控晶振同步频率控制系统研究 被引量：10

6

作者 王军 《电子测量技术》 2012年第11期83-85,119,共4页

晶振时钟信号存在长期稳定度差和累积误差的问题。给出了一种压控晶振同步频率控制系统的设计原理与方法。以FPGA为控制核心,通过秒脉冲高电平持续时间方法判断并消除干扰秒脉冲信号,用1个循环周期内累积偏差频率并计算平均偏差频率,以... 晶振时钟信号存在长期稳定度差和累积误差的问题。给出了一种压控晶振同步频率控制系统的设计原理与方法。以FPGA为控制核心,通过秒脉冲高电平持续时间方法判断并消除干扰秒脉冲信号,用1个循环周期内累积偏差频率并计算平均偏差频率,以校准晶振输出信号频率。研究结果表明,该方案是可行的,利用2种方法消除了压控晶振受干扰和晶振存在累计误差等因素的影响,实现控制本地压控晶振输出频率,提高了晶振的长期稳定性,具有一定的实际应用意义。 展开更多

关键词 压控晶振 同步频率控制 fpga控制 秒脉冲

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发控设备时统信号异常的故障树分析与改进

7

作者 郝义龙 王若瑶 +2 位作者 刘晓濛 赵杨 殷睿 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第2期266-272,共7页

典型无控靶弹采用固体火箭发动机助推方式飞行,通过发控设备实现地面点火发射。采用故障树分析法,对发控设备在试验中出现的时统信号传输异常问题进行故障诊断和定位。首先对由点火控制器、电池盒、安全控制盒、笔记本电脑、无线电台等... 典型无控靶弹采用固体火箭发动机助推方式飞行,通过发控设备实现地面点火发射。采用故障树分析法,对发控设备在试验中出现的时统信号传输异常问题进行故障诊断和定位。首先对由点火控制器、电池盒、安全控制盒、笔记本电脑、无线电台等组成的发控设备的工作原理进行分析,描述了时统信号传输异常的故障现象。然后针对时统信号传输链路特点,建立故障树模型,对各底事件开展定性分析,通过逐一验证和排查,确定了故障发生原因为点火控制器CPU软件中输出时统信号的逻辑上存在写冲突,导致在特定触发条件下的时统信号脉宽小于101 ms,不满足靶标端电台对信号输入的要求。分析了故障产生机理并复现了故障现象,同时针对故障原因采取有效措施进行设计改进。测试结果表明,改进措施有效,提高了设备的可靠性。 展开更多

关键词 固体火箭靶弹 发控设备 时统信号 脉宽异常 故障树分析

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基于FPGA的实时数据采集系统设计 被引量：8

8

作者 夏祥龙 陈津平 胡春光 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第11期307-311,共5页

基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理... 基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理器系统相结合的设计方式,实现FPGA与计算机、探测器的高速USB通信,与角度编码器的同步串行通信,以及探测器和角度编码器之间的精确同步控制等功能,完成角度数据和光谱数据的实时采集。实验结果表明,该系统的同步控制和数据采集性能较好,仪器的实时性能提升显著。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 实时数据采集 USB通信 同步串行通信 同步控制 硬件描述语言 NIOSII软核处理器

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新型紫外光通信系统调制解调器的FPGA实现 被引量：5

9

作者 于晓娜 李霁野 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期14-16,共3页

通过对功率利用率,误码率,带宽效率以及实现电路的复杂程度进行比较,选用定长数字脉冲间隔调制作为紫外光通信的调制解调方法,基于XILINX可编程逻辑器件XC4VSX35 FPGA设计实现了一个紫外光通信的调制解调系统,详细介绍了此调制解调系统... 通过对功率利用率,误码率,带宽效率以及实现电路的复杂程度进行比较,选用定长数字脉冲间隔调制作为紫外光通信的调制解调方法,基于XILINX可编程逻辑器件XC4VSX35 FPGA设计实现了一个紫外光通信的调制解调系统,详细介绍了此调制解调系统的实现过程。Modelsim的仿真结果证明了该设计的正确性。 展开更多

关键词 日盲紫外光通信 定长数字脉冲间隔调制 时隙同步 fpga 调制解调器

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基于FPGA的高性能回收控制器的设计与实现 被引量：1

10

作者 刘海烨 黎光宇 +3 位作者 乔茂永 刘靖雷 裴晓燕 闫云龙 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2022年第4期57-66,共10页

针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列(Field Prog... 针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为核心处理器装置的控制单元,实现了对航天器的现有减速与缓冲装置的可靠、精确地控制。该控制器采用三模冗余(Three Mode Redundancy,TMR)控制策略,程序上采取了复杂状态机等并行执行的控制逻辑,系统上采取了3个分时启动电路,输出上采取了具有自反馈校正的同步校验信号系统。在满足产品上电浪涌电流的同时,以三取二方式有效的输出规定脉宽时序的指令信号,满足了后一级执行机构的动作需求。实物产品飞行试验验证结果显示,回收控制器启动特性、指令时间、响应性能均满足航天器现有减速与缓冲装置要求,可为同类型其他设计提供一定的借鉴和参考。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 回收控制器 三模冗余 分时启动电路 同步校验信号 航天返回

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基于合并单元装置的高精度时间同步技术方案 被引量：30

11

作者 姜雷 郑玉平 +2 位作者 艾淑云 周华良 谢黎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期90-94,共5页

智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求... 智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求,探讨了高精度时间同步的设计与实现方法。在此基础上,提出一种具有工程意义的合并单元时间同步技术的实现方案。该方案以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,在FPGA内部使用不同功能模块实现各个环节的逻辑设计,并通过CPU与FPGA的相互配合实现精确的时间同步及良好的守时性能。合并单元时间同步性的试验结果及其在智能变电站的实际应用表明,该技术满足了智能变电站内合并单元装置时间同步功能的要求。 展开更多

关键词 智能变电站 合并单元 时间同步 守时 恒温晶振 现场可编程门阵列(fpga)

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托卡马克脉冲电源实时控制系统设计 被引量：5

12

作者 李维斌 王雅丽 +3 位作者 任青华 姚列英 宣伟民 王英翘 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期113-118,共6页

为提高托卡马克装置磁场电源的控制性能,实现对等离子体的先进控制,设计了基于LabVIEW RT和FPGA的磁场电源实时控制系统。根据等离子体控制对电源控制系统实时控制的要求,使用反射内存卡实现实时数据传输,应用实时操作系统来保证系统的... 为提高托卡马克装置磁场电源的控制性能,实现对等离子体的先进控制,设计了基于LabVIEW RT和FPGA的磁场电源实时控制系统。根据等离子体控制对电源控制系统实时控制的要求,使用反射内存卡实现实时数据传输,应用实时操作系统来保证系统的确定性应用和系统的可靠性,采用NI 7813R系列数据采集卡实现对晶闸管变流器的控制。实验结果表明,该系统满足等离子体放电对电源控制系统实时性的要求,并具备较高的可靠性和稳定性。 展开更多

关键词 实时控制 确定性应用 脉冲电源 LABVIEW RT LABVIEW fpga

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大面阵CCD图像实时显示系统中的SDRAM控制器设计 被引量：7

13

作者 王明富 杨世洪 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期1449-1451,共3页

在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在... 在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在大面阵CCD图像实时显示系统中,很好地完成了图像的存取任务。 展开更多

关键词 同步动态随机存储器 控制器 参数化设计 大面阵CCD 实时显示 现场可编程门阵列

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多电机同步控制器的设计（英文） 被引量：1

14

作者 李健 李阁强 刘善慧 《机床与液压》 北大核心 2016年第24期16-21,共6页

针对印刷、纤维缠绕等行业对多电机同步运动控制的要求,设计了一种基于DSP+FPGA的嵌入式多电机同步运动控制器。首先介绍嵌入式多电机同步控制器的系统结构以及实现同步控制的方法;然后对同步控制器中脉冲产生、脉冲补偿、脉冲输出、位... 针对印刷、纤维缠绕等行业对多电机同步运动控制的要求,设计了一种基于DSP+FPGA的嵌入式多电机同步运动控制器。首先介绍嵌入式多电机同步控制器的系统结构以及实现同步控制的方法;然后对同步控制器中脉冲产生、脉冲补偿、脉冲输出、位置反馈等关键功能的实现进行了详细阐述;最后通过实验验证了所设计的同步控制器能够达到较高的同步精度。 展开更多

关键词 多电机同步控制 脉冲序列运动控制 DSP fpga

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一种用于电力系统的可控同步时钟测试仪的研制 被引量：9

15

作者 陈班贤 黄琦 +1 位作者 井实 甄威 《电测与仪表》 北大核心 2013年第7期96-100,122,共6页

针对当前缺少一种有效的测试设备来量化评估电力系统中电子设备间的时间同步误差对电力系统自动化设备的影响(如造成误动误报等异常现象)。利用电口、光口和网口的工作原理研制了一种基于FPGA的时间同步可控测试仪,提供了UART串口报文... 针对当前缺少一种有效的测试设备来量化评估电力系统中电子设备间的时间同步误差对电力系统自动化设备的影响(如造成误动误报等异常现象)。利用电口、光口和网口的工作原理研制了一种基于FPGA的时间同步可控测试仪,提供了UART串口报文授时、IRIG-B时间编码授时、IEEE-1588网络报文授时这三种授时功能。通过控制外部设备与主时钟装置间的时间差,达到调整设备之间的时间差的目的,从而完成设备之间同步时间误差导致设备异常的量化评估,为电力系统制定统一的时间同步系统提供重要的参考价值。 展开更多

关键词 电力系统 fpga 时间同步可控 UART IRIG-B IEEE-1588 测试仪

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纳秒脉冲控制精度对多光束组束的影响 被引量：1

16

作者 石会财 曹劭文 +1 位作者 张蓉竹 孙年春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期51-58,共8页

在多束脉冲激光叠加过程中,脉冲的同步延时控制精度和脉宽控制精度对叠加光束能量分布具有重要影响。基于光束叠加理论,建立了四束脉冲激光能量叠加模型,以四束整形脉冲为入射光源,分别针对同步延时控制精度和脉宽控制精度变化情况下叠... 在多束脉冲激光叠加过程中,脉冲的同步延时控制精度和脉宽控制精度对叠加光束能量分布具有重要影响。基于光束叠加理论,建立了四束脉冲激光能量叠加模型,以四束整形脉冲为入射光源,分别针对同步延时控制精度和脉宽控制精度变化情况下叠加脉冲能量分布进行了定量计算。结果表明,随着同步延时控制精度和脉宽控制精度的降低,叠加脉冲的脉宽增加,峰值降低。多束脉冲的同步延时控制精度和脉宽控制精度的变化对激光组束的影响比单束脉冲的影响更大。四束激光合成系统中,在其他参数不变的情况下,叠加光束激光脉冲峰值光强变化率小于5%时,单束激光脉冲延时变化率和脉宽变化率保持在3.2%和10.9%以内。因此,脉冲延时对叠加光强影响更大。 展开更多

关键词 光束叠加 同步延时控制精度 脉宽控制精度 多脉冲组束

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TTE网络压缩功能计算开销的测量方法 被引量：1

17

作者 孔韵雯 李峭 +1 位作者 汤雪乾 熊华钢 《载人航天》 CSCD 2017年第5期645-649,共5页

针对通过传递协议控制帧(PCF帧)实现分布式节点之间的时钟同步的时间触发以太网(TTE)的关键参数获取问题,通过剖析TTE时钟同步协议的原理,提出了不用访问同步主控器(SM)或压缩主控器(CM)的底层驱动,仅通过捕获并观测SM和CM之间的PCF帧,... 针对通过传递协议控制帧(PCF帧)实现分布式节点之间的时钟同步的时间触发以太网(TTE)的关键参数获取问题,通过剖析TTE时钟同步协议的原理,提出了不用访问同步主控器(SM)或压缩主控器(CM)的底层驱动,仅通过捕获并观测SM和CM之间的PCF帧,得到给定TTE网络压缩功能运行的计算开销的测量和计算方法。采用FPGA硬件实现了相应的捕帧测量装置,从理论分析和实际测试两个方面实现了关键参数计算开销的测量,通过共计13 724次实验得到的计算开销平均值为32 757 ns。 展开更多

关键词 时钟同步 时间触发以太网 协议控制帧 计算开销 fpga

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时间控制脉冲间隔激光编码方法研究 被引量：13

18

作者 苗锡奎 赵威 +1 位作者 张恒伟 杨伟宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期51-58,共8页

激光编码是激光半主动制导武器抵抗激光诱偏干扰的重要措施,现有激光编码具有一定的规律性,很容易被干扰系统所识别破解,而使激光半主动制导武器受到威胁。为此,提出了一种基于绝对精确时间控制的激光脉冲激光编码方法。首先利用北斗授... 激光编码是激光半主动制导武器抵抗激光诱偏干扰的重要措施,现有激光编码具有一定的规律性,很容易被干扰系统所识别破解,而使激光半主动制导武器受到威胁。为此,提出了一种基于绝对精确时间控制的激光脉冲激光编码方法。首先利用北斗授时系统对激光编码端授时,以此得到精确时刻,以绝对精确整秒时刻为参数,根据编码基频大小,按照编码函数一次产生当前时刻所需数量的脉冲时间间隔;然后在后续时刻利用定时器在预产生的时间间隔处产生脉冲信号,并控制脉冲宽度;最后对该编码方法的有效性进行了仿真实验和实际实验验证。实验结果表明,授时精度20 ns,脉冲编码精度优于30 ns。该编码最大的特点是各编码脉冲时间间隔各不相同,无任何规律和周期,是一种准随机分布编码,而且编码函数运算量小,易于实现,具有较强的抗解码能力。 展开更多

关键词 时间控制脉冲间隔 脉冲编码 北斗授时同步 绝对精确时间 激光半主动制导

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高清3D图像传感器时序控制技术研究 被引量：1

19

作者 陈辉 梁发云 +1 位作者 吴晶 陈东 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第12期8-11,19,共5页

3D(three-dimensional)图像传感器仿真人眼功能采集图像,为了保证左右眼图像严格同步,需要满足像素级时间同步要求。文中使用脉冲细分法,使用逻辑算法精确捕捉帧频、行频和像素脉冲上升沿,同步配置并采集两支高清CMOS图像传感器的数据流... 3D(three-dimensional)图像传感器仿真人眼功能采集图像,为了保证左右眼图像严格同步,需要满足像素级时间同步要求。文中使用脉冲细分法,使用逻辑算法精确捕捉帧频、行频和像素脉冲上升沿,同步配置并采集两支高清CMOS图像传感器的数据流,并结合SDRAM的数据缓冲,在帧周期内完成左右图像的行像素对接后再输出。实验结果证明,使用时序精确控制方法及轮序处理法可以满足像素同步采集要求。 展开更多

关键词 时空失真 裸眼3D技术 脉冲细分法 同步采集 轮序法 时序控制

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实时以太网总线控制器设计 被引量：3

20

作者 陈凌宇 杨立志 +1 位作者 赵东林 朱文亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期14-26,共13页

在总线式控制系统中,现场总线的传输速率和同步精度是影响多轴协同加工任务完成速度和精度的关键因素。为满足高速、高精制造装备对控制系统现场总线传输速率、同步精度的性能要求,解决工业通信总线信息安全问题,以国产FPGA芯片为平台,... 在总线式控制系统中,现场总线的传输速率和同步精度是影响多轴协同加工任务完成速度和精度的关键因素。为满足高速、高精制造装备对控制系统现场总线传输速率、同步精度的性能要求,解决工业通信总线信息安全问题,以国产FPGA芯片为平台,设计符合IEEE802.3规范的通用以太网接口电路,构建线型级联网络拓扑架构。通过研究工业控制过程数据与服务数据的通道传输原理,提出了一种通道映射的数据传输方法,使总线数据的传输效率得到提升。采用分布式时钟同步机制,利用时间戳计算网络传输延时和时间偏移,通过对总线控制器进行补偿达到同步控制的目的。实验结果表明,所设计的高精度同步实时以太网总线控制器,在100 Mb/s以太网链路中最小通信周期可达250 μs,网络各节点的同步精度小于50 ns,达到国际先进水平。 展开更多

关键词 总线式控制系统 实时以太网总线 现场可编程门阵列 通道映射 时钟同步

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