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基于FPGA的通用网络数据采集控制器方案分析
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2017-11-29
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1. 项目名称、项目的主要内容及目前的进展情况
项目的名称：基于FPGA的通用网络数据采集控制器
项目的主要内容：开发一款通用性强的网络数据采集控制器，适合PC（windows与Unix、Linux系统）与片上系统之间的通信（片上运行软核或硬核嵌入式系统） ，提取的资源是本地控制器参数（如PID参数、射频信号幅度相位信息和误差因子等）。
目前进展的情况：目前已经实现了使用MacroBlaze软核处理器的网络通信的基本功能。通用的网路数据采集控制器的雏形基本形成，系统框架也初步定好。
2. 项目关键技术及创新点的论述；
项目的关键技术：
1）面向对象的合理的软件架构；
2）便于MicroBlaze和PowerPC同样适用的硬件结构；
3）多种网络通信协议；
4）高级语言的应用程序接口。
创新点：
众多的数据采集控制器均是针对某一个应用的具体环境而定制开发，缺乏对应用对象和适用环境方面的考虑。该通用数据采集控制器结合FPGA在数据采集与控制方面的应用，针对片上的不同系统和客户的应用环境提出一种能适应不同要求的软件架构。
3. 技术成熟性和可靠性论述：
从目前FPGA卓越的性能来看可以毫无疑问的实现通用数据采集控制器的软件需求。工业以太网以及一般网络通信方面的应用都体现了该项技术的可行性；目前较少有人将FPGA网络通信控制器在通用性方面作尝试，故该项技术处于研发探索阶段。
项目实施方案
1. 方案基本功能框图及描述
图一、MicroBlaze下控制器的硬件结构
项目的名称：基于FPGA的通用网络数据采集控制器
项目的主要内容：开发一款通用性强的网络数据采集控制器，适合PC（windows与Unix、Linux系统）与片上系统之间的通信（片上运行软核或硬核嵌入式系统） ，提取的资源是本地控制器参数（如PID参数、射频信号幅度相位信息和误差因子等）。
目前进展的情况：目前已经实现了使用MacroBlaze软核处理器的网络通信的基本功能。通用的网路数据采集控制器的雏形基本形成，系统框架也初步定好。
2. 项目关键技术及创新点的论述；
项目的关键技术：
1）面向对象的合理的软件架构；
2）便于MicroBlaze和PowerPC同样适用的硬件结构；
3）多种网络通信协议；
4）高级语言的应用程序接口。
创新点：
众多的数据采集控制器均是针对某一个应用的具体环境而定制开发，缺乏对应用对象和适用环境方面的考虑。该通用数据采集控制器结合FPGA在数据采集与控制方面的应用，针对片上的不同系统和客户的应用环境提出一种能适应不同要求的软件架构。
3. 技术成熟性和可靠性论述：
从目前FPGA卓越的性能来看可以毫无疑问的实现通用数据采集控制器的软件需求。工业以太网以及一般网络通信方面的应用都体现了该项技术的可行性；目前较少有人将FPGA网络通信控制器在通用性方面作尝试，故该项技术处于研发探索阶段。
项目实施方案
1. 方案基本功能框图及描述
图一、MicroBlaze下控制器的硬件结构
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