FPGA開發(fā)板遠程檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)

PMod檢測發(fā)送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結(jié)果并顯示。

USB Host檢測發(fā)送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結(jié)果并顯示。

LAN檢測發(fā)送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結(jié)果并顯示。

VHDC檢測發(fā)送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結(jié)果并顯示。

3.2FPGA開發(fā)板

3.2.1 控制軟件

控制軟件包括以下結(jié)構(gòu)。

模塊描述

串口通訊：將串口傳入的數(shù)據(jù)讀入FPGA，或?qū)PGA上的數(shù)據(jù)發(fā)送到串口。

VGA檢測從串口讀取用于顯示的檢測數(shù)據(jù)以及顯示位置和顯示顏色等信息傳輸?shù)絍GA控制模塊。

自由按鍵檢測從串口得到檢測啟動命令，從自由按鍵控制模塊得到實際按下按鍵編號，從串口傳出。

撥碼開關(guān)檢測從串口得到檢測啟動命令，從撥碼開關(guān)控制模塊得到實際打開的開關(guān)編號，從串口傳出。

7段數(shù)碼管檢測從串口讀取檢測用數(shù)據(jù)傳輸?shù)?段數(shù)碼管控制模塊。

LED燈檢測從串口讀取檢測用數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃ED燈控制模塊。

PMod檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇Mod控制模塊，再取出，進行對比，將對比結(jié)果從串口發(fā)出。

USB Host檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)経SB Host控制模塊，再執(zhí)行讀取操作從USB Host控制模塊取出數(shù)據(jù)，進行對比，將對比結(jié)果從串口發(fā)出。

LAN檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃AN控制模塊，再取出，進行對比，將對比結(jié)果從串口發(fā)出。

VHDC檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)絍HDC控制模塊，再取出，進行對比，將對比結(jié)果從串口發(fā)出。

3.2.2 SOC子系統(tǒng)

SOC子系統(tǒng)包括以下結(jié)構(gòu)。

模塊描述

控制核心實例化一個RISC_CPU作為核心控制軟件的載體。

串口控制模塊控制板載串口資源，從串口傳入/傳出數(shù)據(jù)。

VGA控制模塊控制板載VGA資源，將顯示內(nèi)容、位置、顏色等數(shù)據(jù)傳輸?shù)絍GA口

自由按鍵控制模塊監(jiān)測自由按鍵按下或抬起的狀態(tài)。

撥碼開關(guān)控制模塊監(jiān)測撥碼開關(guān)打開或關(guān)閉的狀態(tài)。

7段數(shù)碼管控制模塊將要顯示的檢測用數(shù)據(jù)更新到數(shù)碼管。

LED燈控制模塊將要檢測的LED燈點亮。

PMod控制模塊將檢測用數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇Mod口的輸出針，從PMod口的輸入針接受數(shù)據(jù)。

USB Host控制模塊將檢測用數(shù)據(jù)傳輸?shù)経SB Host硬件模塊的傳出端口，從USB Host硬件模塊的傳入端口接收數(shù)據(jù)。

LAN控制模塊使用127.0.0.1做回環(huán)測試。

VHDC控制模塊將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)絍HDC口的一對I/O針腳中的一根，從令一根接收數(shù)據(jù)。

4檢測方案

4.1 VGA檢測

檢測VGA硬件，由上位機發(fā)送隨機生成的數(shù)據(jù)，一般為英文字符或數(shù)字，以及隨機生成的要顯示在顯示設(shè)備屏幕上的位置信息和顏色信息發(fā)送到FPGA，F(xiàn)PGA根據(jù)這些信息將檢測用數(shù)據(jù)顯示在顯示設(shè)備屏幕上，檢測者將顯示的信息如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果所顯示的內(nèi)容與上位機發(fā)送的信息相符合，則認為VGA接口正常工作。

4.2獨立按鍵檢測

為4個獨立按鍵編號為1，2，3，4。上位機發(fā)送信息啟動檢測，F(xiàn)PGA收到信息后以一定間隔依次檢測相應編號按鈕的狀態(tài)，當該按鈕被按下，F(xiàn)PGA反饋信息到上位機，上位機顯示該獨立按鍵工作正常的信息。

4.3撥碼開關(guān)檢測

為8個撥碼開關(guān)編號為1，2，3，4，5，6，7，8。上位機發(fā)送信息啟動檢測，F(xiàn)PGA收到信息后以一定間隔依次檢測相應編號撥碼開關(guān)的狀態(tài)，當該撥碼開關(guān)被打開，F(xiàn)PGA反饋信息到上位機，上位機顯示該撥碼開關(guān)工作正常的信息。

4.4 7段數(shù)碼管檢測

4個7段數(shù)碼管可以顯示0~8888范圍內(nèi)的任意整數(shù)。由上位機隨機生成在此范圍內(nèi)的任意一個數(shù)發(fā)送到FPGA，F(xiàn)PGA將此數(shù)字顯示到7段數(shù)碼管，檢測者將顯示的信息如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果所顯示的數(shù)字與上位機發(fā)送的數(shù)字相同，則認為7段數(shù)碼管工作正常。此外，還可以由上位機發(fā)送命令進行全滅或全亮的檢測。

4.5 LED燈檢測

為8個LED燈編號為1，2，3，4，5，6，7，8。由上位機隨機生成要點亮的數(shù)個LED燈編號發(fā)送到FPGA，F(xiàn)PGA收到信息后將相應編號的LED燈點亮，檢測者將點亮燈的編號如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果點亮的LED燈與上位機發(fā)送信息所設(shè)置的LED燈相同，則認為LED燈工作正常。此外，還可以由上位機發(fā)送命令進行全滅或全亮的檢測。

4.6PMod檢測

在PMod接口外接一個測試板，接收PMod接口的傳出數(shù)據(jù)，再發(fā)送到PMod接口的輸入針。上位機發(fā)送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發(fā)送一組測試數(shù)據(jù)到PMod，數(shù)據(jù)經(jīng)過外接測試板再由FPGA讀回。比較發(fā)送和讀回的數(shù)據(jù)，如果相同則認為Pmod模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結(jié)果。

4.7 USB Host檢測

在USB Host口外接一個作為Slave設(shè)備的U盤，接收USB Host口傳送出的經(jīng)過加密的檢測數(shù)據(jù)，在讀取操作時從U盤中將數(shù)據(jù)讀出到USB Host口。

上位機發(fā)送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。先執(zhí)行寫入操作，發(fā)送一組加密數(shù)據(jù)到USB Host模塊，由USB Host模塊寫入U盤。再執(zhí)行讀取操作，由USB Host模塊從U盤將檢測數(shù)據(jù)讀出，由FPGA上的控制核心通過軟件比較發(fā)送和讀回的數(shù)據(jù)，如果相同則認為USB Host模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結(jié)果。

4.8 LAN檢測

使用127.0.0.1做回環(huán)測試。上位機發(fā)送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發(fā)送一組測試數(shù)據(jù)到LAN的硬件模塊，通過回環(huán)測試再由FPGA讀回。比較發(fā)送和讀回的數(shù)據(jù)如果相同則認為LAN的硬件模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結(jié)果。

4.9 VHDC檢測

在VHDC接口外接一個測試板，讓VHDC接口每一對I/O針腳短接形成回環(huán)，其中一根為數(shù)據(jù)輸出，另一根為數(shù)據(jù)輸入。

上位機發(fā)送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發(fā)送一組測試數(shù)據(jù)到VHDC，數(shù)據(jù)經(jīng)過外接測試板再由FPGA讀回。比較發(fā)送和讀回的數(shù)據(jù)，如果相同則認為VHDC模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結(jié)果