基于Microblaze軟核FSL總線(xiàn)的門(mén)光子計數器設計與實(shí)
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2 系統設計實(shí)現
2．1 系統硬件框圖
計數系統硬件結構如圖3所示，由FPGA、64MB的DDR存儲器、16MB的FLASH存儲器和10M／100M以太物理層(PHY)等組成。系統工作時(shí)，由PC機通過(guò)網(wǎng)口發(fā)送命令到FPGA，FPGA內部的Microblaze軟核配置計數IP核的工作模式，由FPGA通過(guò)兩路BNC接口對外部計數源進(jìn)行計數，并將數據在DDRRAM內進(jìn)行緩沖，最終將這些數據通過(guò)網(wǎng)口發(fā)送到PC機。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194785.htm
2．2 主要元器件介紹
2．2．1 FPGA芯片及其配置芯片選用
FPGA選用Xilinx公司的Spartan-3E系列XC3S500E，采用先進(jìn)的90nm制造工藝生產(chǎn)，其器件密度為50萬(wàn)門(mén)。Spartan3系列的FPGA是Xilinx公司專(zhuān)門(mén)針對大容量、低成本需求的電子設計而開(kāi)發(fā)的，可支持多種電平的I／O標準；含有豐富的邏輯資源。XC3S500E具有360kbits的塊RAM、73kbits的分布式RAM、10476個(gè)邏輯單元、20個(gè)18×18的乘法器和4個(gè)DCM時(shí)鐘管理模塊。
FPGA的配置芯片選用的是Xilinx公司的在系統可編程配置芯片XCF04S，該芯片可為XC3S500E提供易于使用、成本低且可重復編程的配置數據存貯方法，該芯片支持IEEE1149．1標準的JTAG邊界掃描測試和編程。在本系統設計中，XCF04S主要存放用于引導Microblaze軟核及應用程序的引導代碼。
2．2．2 存儲芯片
系統使用的RAM是Micron Technology公司的DDRSDRAM(MT46V32M16)，是一片容量為512Mbit(32Mx16)的16位總線(xiàn)寬度存儲芯片，用于上電后加載Microblaze軟核代碼和應用程序代碼，以及對計數數據進(jìn)行緩沖。FLASH芯片是Intel StrataFlash parallel NORFlash，型號為28F256J3，存儲密度為256Mbit，在本系統中用于保存Microblaze軟核代碼和應用程序代碼。
3 功能設計實(shí)現
3．1 基于EDK的FPGA軟核Microblaze的應用設計實(shí)現
系統設計工具主要采用Xilinx公司的嵌入式開(kāi)發(fā)套件EDK，它是用于設計嵌入式處理系統的集成解決方案。它包括搭建硬件平臺的XPS和進(jìn)行軟件配置的SDK。
Microblaze是Xilinx公司推出的32位軟處理器核，支持CoreConnect總線(xiàn)的標準外設集合。MicroBlaze處理器運行在150MHz時(shí)鐘下，可提供125 D-MIPS的性能，這種高效的軟核在本系統中可用于實(shí)現處理器功能，實(shí)現對計數IP核的配置，以及支撐Xilinx的clockgenerator、Et-hernet等IP核。系統對計數器的實(shí)現采用Verilog語(yǔ)言將計數功能編寫(xiě)為IP核，將其通過(guò)FSL總線(xiàn)掛在Microblaze軟核上，以實(shí)現計數功能。
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