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基于FPGA的多串口中斷管理器設計
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

1.中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院;2.中國科學(xué)院大學(xué)航空宇航學(xué)院;3.中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP274.2

基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目(面上項目,重點(diǎn)項目,重大項目)


Design of Multichannel Serial Port Interrupt Manager Based on FPGA
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    摘要:

    為了解決飛控計算機與多個(gè)不同周期和數據幀大小的外部設備串口合理傳輸數據的問(wèn)題,在Field Programmable Gate Array (FPGA)中設計了一款多串口中斷管理器,其包含有寄存器控制模塊、中斷控制模塊和串口控制模塊;為每一個(gè)外部設備設計了發(fā)送和接收的First in, First out(FIFO)模塊來(lái)緩存串口數據,同時(shí)根據不同外部設備的數據收發(fā)需求,設計了五種合理的中斷類(lèi)型來(lái)觸發(fā)飛控計算機的中斷,包括接收數據就緒中斷、發(fā)送FIFO空中斷、數據狀態(tài)錯誤中斷接收超時(shí)中斷和發(fā)送超時(shí)中斷;通過(guò)總線(xiàn)與該多串口中斷管理器通信,進(jìn)一步實(shí)現與不同類(lèi)型外部設備的合理交互。通過(guò)對系統進(jìn)行仿真和實(shí)際測試,表明該系統能實(shí)現完整的多路串口各類(lèi)型中斷管理功能。

    Abstract:

    To address the challenge of efficient data transmission between the flight control computer and multiple external devices with varying data frame sizes and time cycles, a multi-serial port interrupt manager is designed using a Field Programmable Gate Array (FPGA). This manager comprises a register control module, an interrupt control module, and a serial port control module. For each external device, First in, First out(FIFO) modules are designed for both transmission and reception to buffer serial port data. Additionally, five distinct interrupt types are devised based on the data transmission and reception requirements of different external devices. These include the interrupt for data reception readiness, FIFO empty interrupt for transmission, data status error interrupt, reception timeout interrupt, and transmission timeout interrupt. Through bus communication with the multi-serial interrupt manager, it further realizes reasonable interaction with different types of external devices. Simulation and practical testing of the system demonstrate its capability to effectively manage multiple serial ports with different interrupt types. The results affirm that the system successfully achieves comprehensive interrupt management functionality.

    參考文獻
    相似文獻
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引用本文

熊薦轅,王保成.基于FPGA的多串口中斷管理器設計計算機測量與控制[J].,2024,32(11):308-314.

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  • 收稿日期:2023-11-28
  • 最后修改日期:2024-01-04
  • 錄用日期:2024-01-05
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2024-11-19
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