基于FPGA的从设备VME总线接口设计.pdfVIP

现 场 总 线 《自动化技术与应用》 2016年第 35卷第 1期 FieldBusandNetworks 基于FPGA的从设备VME总线接口设计★ 万勇利 ．魏 凯 ，韩记晓 ，陈兴林 (哈尔滨工业大学航天学院 ，黑龙江 哈尔滨 150001) 摘 要 ：VME总线因其实时性强、可靠性高等特点 ，使得其在工业控制中得到了广泛的应用。由于FPGA采用硬件并行进行逻 辑运算 ，使其具有很高的运行效率。再加上它丰富的I／O口和简易的编程语言等特点 ，在工控领域应用十分广泛。使 用VME总线接 口芯片进行设计 ，会使得系统复杂、灵活性低 ，而且有时不能满足复杂的控制要求。本文介绍一种利用 FPGA实现VME总线通信协议的方法。利用FPGA的灵活性和稳定性 ，实现从设备的VME总线接口设计。 关键词 ：VME；总线协议 ；FPGA；从设备 ；接口 中图分类号 ：TP273+．3 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003—7241(2016)0卜0l11-05 DesignOfVMEBusInterfaceoftheSlaveBasedOnFPGA WANYong-li，W EIKai，HANJi-xiao，CHENXing-lin (SchoolofAstronautics，HarbinInstituteofTechnology,Hrabin150001China) Abstract：TheVMEbusiswidelyusedinindustrialcontrolbecauseofitsreal-timeandhighreliability．FPGA hashighoperating efficiencybecauseitnlnsinparalleltofinishlogicaloperation．CoupledwithitsrichI／O portsandeasyprogramming lnaguage，FPGA iswidelyappliedinhteindustrialfield．UsnightespecialchipdesignedforVMEbusmakeshtesystem complexandhas~wflexibility．Besides，sometimesitmaynotmeetthecomplexcontrolrequirements．Thispaper describesamehtodtoachievecommunicationprotocolofVMEbusbyusingFPGA．BasedonFPGAsfeatureofflexibiliyt andstabiliyt,thedesing ofslave’SinterfaceVMEbusisrealized． Keywords：VME；busprotocol；FPGA；slave；niterface 1 引言 I／0端 口，可以满足用户的多种需求。其配有 21个插 VME总线是一种通用 的计算机总线 ，结合 了 卡插槽和多个背板更是满足了复杂控制现场的需求。 Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的 FPGA也称现场可编程门阵列 ，它有很强的逻辑综 Eurocard标准的机械形状因子 ，是一种开放式架构。经 合能力 ，具有丰富的接口，可以满足绝大部分的逻辑设 过多年的改造优化 ，VME系统越来越完善 ，在国内外工 计。由于其采用并行运算 ，使得它有很高的运算速度 ， 业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域 可以满足对信息处理速度要求高的场合。由于其可无限 得到了广泛的应用。 次编程且可以根据控制要求灵活的进行设计 ，大大降低 VME采用异步数据传输机