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高效率PLB2AXI总线桥的设计与验证

计算机工程 2020年第8期46卷 228-234页

作者：张浩魏敬和江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

为实现片上系统不同IP核之间的协议转换与高效通信,提出一种高效率PLB2AXI总线桥设计方案。利用PLB与AXI高性能总线的带宽优势,通过引入流水线传输和读写重叠传输机制,将PLB总线协议中的地址、数据和控制信号转换为AXI总线协议中的相应... 详细信息

为实现片上系统不同IP核之间的协议转换与高效通信,提出一种高效率PLB2AXI总线桥设计方案。利用PLB与AXI高性能总线的带宽优势,通过引入流水线传输和读写重叠传输机制,将PLB总线协议中的地址、数据和控制信号转换为AXI总线协议中的相应信号,从而实现两种总线协议之间的通信。从模块级和FPGA系统级两个方面对PLB2AXI总线桥的功能进行验证,结果表明,该方案设计的总线桥能够正确转换协议,且耗时仅为传统总线桥的54.41%,具有更高的转换传输效率。

关键词：总线桥片上系统流水线传输读写重叠现场可编程门阵列

基于单片机的Profibus-CAN总线桥设计

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仪器仪表学报 2007年第S1期28卷 384-387页

作者：赵明渊胡永辉中国科学院国家授时中心

介绍了Profibus总线和CAN总线的特点,提出了一种以ATMEL公司内嵌CAN控制器单片机AT89C51CC01为控制核心的Profibus-CAN总线桥实现方案,详细介绍了该方案的硬件电路和软件流程,重点分析了设计中的关键问题。

关键词：现场总线 Profibus CAN 总线桥

嵌入式冗余PROFIBUS-DP总线桥的设计与实现

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控制工程 2016年第3期23卷 322-326页

作者：蒋成明涂群章廖明蒋国良解放军理工大学野战工程学院

以微处理器Atmega64为核心,基于VPC3+C协议芯片,设计了一种双路冗余的PROFIBUS-DP嵌入式总线桥。文章介绍了总线桥的总体方案,从硬件和软件两方面进行详细的论述。测试表明其能够接受智能从站的控制,切换主备通讯链路,稳定可靠地与PROFI... 详细信息

以微处理器Atmega64为核心,基于VPC3+C协议芯片,设计了一种双路冗余的PROFIBUS-DP嵌入式总线桥。文章介绍了总线桥的总体方案,从硬件和软件两方面进行详细的论述。测试表明其能够接受智能从站的控制,切换主备通讯链路,稳定可靠地与PROFIBUS主站进行通讯,符合PROFIBUS规范在物理层、协议测试、互操作性方面的相关标准。

关键词：现场总线 PROFIBUS-DP协议总线桥冗余

Profibus—Modbus总线桥在废水处理系统中的应用

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工业安全与环保 2015年第10期41卷 14-16,34页

作者：郑涛汪引红中船重工环境工程有限公司武汉430064 中钢集团天澄环保科技股份有限公司武汉430205

本文介绍了Profibus-Modbus总线桥在废水处理上的应用方案、系统组成、网络结构和实现方法。系统通过Profibus-Modbus总线桥,实现了多节点的智能型电量表与远程监控计算机之间的通信,给类似废水监控系统的应用提供参考。

关键词：网络监控智能电量表 Profibus-Modbus 总线桥

基于单片机的CAN-PROFIBUS-DP总线桥的设计

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计算机测量与控制 2009年第7期17卷 1341-1343页

作者：胡永红丁璐楚亚菲西北工业大学第365研究所陕西西安710072

针对目前自动化领域两种流行的现场总线CAN和Profibus通信协议标准互不相容的问题,提出了一种基于单片机、SPC3和SJA1000组建CAN-Profibus-DP总线桥的设计方案,以解决各总线协议标准相互协调与兼容的问题;文中重点阐述了单个CAN节点和单... 详细信息

针对目前自动化领域两种流行的现场总线CAN和Profibus通信协议标准互不相容的问题,提出了一种基于单片机、SPC3和SJA1000组建CAN-Profibus-DP总线桥的设计方案,以解决各总线协议标准相互协调与兼容的问题;文中重点阐述了单个CAN节点和单个Profibus-DP从站节点之间通信的硬件和软件设计与实现;该方法能很好地将CAN总线和Profibus-DP总线形成统一的多点测控网络,具有通信速度快,稳定的性高、低成本等特点,可应用于具有一站多级或多站伺服机构的工业控制系统中。

关键词：现场总线总线桥 Profibus—DP CAN

IP集成方案研究与DFI-AXI总线桥的设计

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IP集成方案研究与DFI-AXI总线桥的设计

作者：梁天永华南理工大学

学位级别：硕士

通常,SOC芯片中IP的集成是通过系统总线和外设总线连接而实现的。但当需要集成大量的带宽需求介于系统总线带宽与外设总线带宽之间的IP的时候,会遇到以下问题:大量该类IP直接与系统总线连接会增加系统总线复杂性,降低系统总线工作频率;... 详细信息

通常,SOC芯片中IP的集成是通过系统总线和外设总线连接而实现的。但当需要集成大量的带宽需求介于系统总线带宽与外设总线带宽之间的IP的时候,会遇到以下问题:大量该类IP直接与系统总线连接会增加系统总线复杂性,降低系统总线工作频率;外设总线通常又难以满足该类IP的带宽需求。因此,该类IP的集成成为SOC设计的一个难点。论文分析了对该类IP进行集成的技术要求,提出了一种基于DFI-AXI总线桥的IP集成方案,让该类IP通过DFI-AXI总线桥间接接入到系统总线,既满足了该类IP的带宽需求又不会增加系统总线负荷。本文先设计了该类IP与总线桥之间的接口——DFI,阐述了DFI接口的信号、时序、数据流控制模式、数据转发模式以及帧结构的设计。该接口通过在帧头中传递控制信息和使用虚拟基地址,减少了DFI接口的信号数目,简化了DFI-AXI总线桥与IP之间的连接,减小了接口面积。根据DFI和AXI的特性,重点设计了DFI-AXI总线桥的电路架构,该电路通过监测缓冲区状态实现了流量控制,使用地址查找表实现了DFI接口的虚拟基地址到实际基地址的映射,利用信元划分和分组嵌套轮询调度的方法实现了通道带宽的调配,运用多事务处理和写数据预取策略实现了较高的系统总线带宽利用率,使得多个IP可以通过DFI-AXI总线桥以带宽共享的方式向系统总线上的设备发送数据。采用VerilogHDL对DFI-AXI总线桥的电路架构进行RTL级描述,并建立测试平台,在Modelsim环境下对DFI-AXI总线桥进行了功能仿真。各模块仿真波形表明,测试结果与测试用例预期完全对应,各单元的设计已经达到功能上的要求。整体仿真结果表明,总线桥可以调配不同IP之间的带宽,使得多个IP能通过DFI-AXI总线桥以带宽共享的方式向系统总线设备正确地发送数据,对系统总线的带宽利用率最高达到80%。本设计能够满足IP的带宽需求,简化IP的外部接口设计,实现其在SOC上的集成。

关键词：片上系统片上总线 IP集成总线桥

基于dsPIC控制器的J1939-profibus-DP总线桥的设计与应用

同方学位论文库评论

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计算机测量与控制 2012年第8期20卷 2217-2219,2243页

作者：肖红翼高建民刘洪亮长江大学电子信息学院湖北荆州434023 中石化第四石油机械厂自动化所湖北荆州434024

随着PROFIBUS总线在工业领域的发展,越来越多的现场仪表,设备都提出了PROFIBUS总线通信的要求;基于这种通信要求,采用dsPIC高性能数字信号控制器和专用通信芯片VPC3+C相结合的方案,设计了一种J1939-profibus-DP总线桥,并详细介绍了总线... 详细信息

随着PROFIBUS总线在工业领域的发展,越来越多的现场仪表,设备都提出了PROFIBUS总线通信的要求;基于这种通信要求,采用dsPIC高性能数字信号控制器和专用通信芯片VPC3+C相结合的方案,设计了一种J1939-profibus-DP总线桥,并详细介绍了总线桥的总体结构,硬件接口电路和软件流程图;该总线桥已成功应用于中石化第四石油机械厂压裂车控制系统,为实现J1939协议和profibus-DP协议的相互转换提供了一种切实、有效的解决方案。

关键词： J1939 profibus--DP 总线桥 dsPIC控制器 VPC3+C

面向智能制造的OPC UA总线桥通信系统研发

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机床与液压 2023年第9期51卷 109-112页

作者：钟华张宇李鸣查仙明南昌大学信息工程学院江西南昌330031

各种异构信息源工业设备间通信是实现智能制造关键落地技术。针对此问题,研发一种基于OPC UA的总线桥通信系统。构建嵌入式总线桥,硬件上支持与I2C接口和RJ45接口,软件上在Linux系统基础上移植UATCP协议栈,实现传感器与828D数控系统通... 详细信息

各种异构信息源工业设备间通信是实现智能制造关键落地技术。针对此问题,研发一种基于OPC UA的总线桥通信系统。构建嵌入式总线桥,硬件上支持与I2C接口和RJ45接口,软件上在Linux系统基础上移植UATCP协议栈,实现传感器与828D数控系统通信。实验结果表明:使用总线桥实现了底层设备与数控系统间的通信,具有跨平台性与简便性,使智能制造成为可能。

关键词：智能制造数控系统 OPC UA技术总线桥

AMBA/Wishbone总线桥IP核的设计

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AMBA/Wishbone总线桥IP核的设计

作者：王宏滨哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着超大规模集成电路的迅速发展,半导体工业进入深亚微米时代,这给SOC的发展提供了前所未有的机遇和挑战。在基于IP复用的SOC设计中,片上总线设计是最关键的问题。目前SOC片上总线尚处于发展阶段,还没有统一的标准,因此各大厂商和组织... 详细信息

随着超大规模集成电路的迅速发展,半导体工业进入深亚微米时代,这给SOC的发展提供了前所未有的机遇和挑战。在基于IP复用的SOC设计中,片上总线设计是最关键的问题。目前SOC片上总线尚处于发展阶段,还没有统一的标准,因此各大厂商和组织纷纷推出自己的片上总线标准。在SOC设计中,为了使集成于不同片上总线标准的IP之间能够进行数据交换与通信,需要相应的总线桥来实现它们之间交互。总线桥完成两端不同总线标准的协议转换,实现两端不同总线接口信号之间的匹配和时序调整。总线桥的使用提高IP的可重用性,使集成于不同总线体系结构中的IP移植变的更加容易。本文研究的内容主要有:首先以目前广泛使用的AMBA总线和Wishbone总线为基础,通过分析AMBA总线协议和Wishbone总线协议之间的差异,给出AMBA/Wishbone总线桥的总体设计方案。其次采用自顶向下的设计方法与有限自动机设计技术构建AMBA/Wishbone总线桥,给出总线桥各个功能模块的具体实现,包括总线桥主协议模块,总线桥从协议模块和应用实时仲裁算法的仲裁器模块等。最后运用功能验证的技术,设计出基于本设计的验证平台和测试程序并且在ModelSim软件中对所设计的AMBA/Wishbone总线桥完成功能验证。本文的验证结果显示AMBA/Wishbone总线桥IP在读、写和连读写等功能符合设计计划的要求。该总线桥的设计为继续深入研究打下了良好的基础,并且为片上总线的互连技术研究积累了一定的经验。

关键词： IP 总线桥 AMBA总线 Wishbone总线