基于FPGA的PROFIBUS-DP从站IP软核的设计.pdfVIP

设计与研究DesignandResearch 基于 FPGA的PROFIBUS—DP从站 IP软核的设计 莫太平 王 丹 张明志 (桂林 电子科技大学电子工程与 自动化学院，广西 桂林 541004) 摘 要 ：介绍了一种基于FPGA 内部软 IP核实现通信 中对现场总线 PROFIBUS—DP从站设计方案。IP核 的出现为单个 FPGA上实现一个完整的系统 (SoPC)的设计提供极大便利 ，利用 IP核 ，设计者通过 模块化设计，轻松快速地实现系统复杂的功能。采用了FPGA直接搭建 IP核实现了以往的SPC3 集成芯片的功能。通过软件仿真验证 了该方案的正确性和可行性，提高了设计效率，极大地节约了 硬件资源。 关键词 ：FPGA IP软核 PRoFIBUS—DP从站 中图分类号 ：TP273+5 文献标识码 ：A DesignofPROFIBUS-DP slavestationIP softcorebasedonFPGA MO Taiping，WANG Dan，ZHANG Mingzhi (SchoolofElectronicEngineeringAutomation，GuilinUniversityof ElectronicTechnology，Guilin541004，CHN) Abstract：ProposedadesignsolutionsofPROFIBUS—DPslavestationIPsoftcorewhichisbasedonFPGA。thee— mergenceofIP coresprovidesa greatconvenience fora single FPGA design ofa complete system (SoPC)，designersusetheIPcorestoachievemodulardesign，andimplementthecomplexsystemS functionsquicklyandeasily．FPGA directlybuildstheIP corewhichachievestheconventionalfunction oftheSPC3integrated chip．Thesimulation resultshowsthattheschemeiscorrectandfeasible．im． provesthedesignefficiency，andgreatlysavesthehardwareresources． Keywords：FPGA；IP SoftCore；PROFIBUS-DPSlaveStation 近年来，芯片的设计不断向着功能增强和集成度 块功能仿真。需要用Verilog编写模块测试激励文件， 提高的方向发展，IP核的重用是设计人员赢得迅速上 如为串口通信接收H模块编写输入信号波形，并搭建 市时间的主要策略。随着CPLD／FPGA的规模越来越 PC机与模块之间的串行通信环境。通过顶层文件将 大，设计越来越复。IP软核是用 VHDL等硬件描述语 功能验证正确的模块组合起来形成一个整体设计，并 言描述的功能块，但是并不涉及具体 电路元件实现这 对整体设计中的IP软核进行功能仿真和综合后仿真， 些功能。软 IP核进行系统设计可以提高设计性能，降 最后将综合后的系统文件下载到 目标 FPGA芯片中进 低开发成本，缩短设计周期，其灵活性强、仿真方便，降 行实际功能验证。系统的整体框架结构及其组成模块 低了设计风险。由于不涉及物理实现，为后续设计留 如图 1所示。 有很大的发挥空间，增大了IP的灵活性和适应性，因 PROFIBUS—DP从站接 口采用功能模块设计 ，系统 此使用基于FPGA的IP软核实现PROFIBUS—DP从站