红外光局域网基带信号处理器开发平台研究

摘要

本文主要进行了以下研究：(1)提出了以FPGA为核心的开发平台方案及对开发平台的参数要求。通过对高密度可编程逻辑器件的分析研究，决定采用FPGA作为开发平台的核心。提出了一种基于SPI接口的开发平台总体方案，并设计了接口指令协议。通过红外光通信的原理，相关的标准协议以及红外IEEE802.11局域网基带信号处理器规范的讨论分析，提出了对其开发平台的参数要求。(2)研制出开发平台并对其进行了测试实验。实现子平台由基于FPGA的开发板实现，实现多种编程配置方式支持，适合于开发和通信系统组建和演示验证使用。功能配置子平台采用了上位PC机和下位单片机系统组成的方案，结构紧凑，界面友好。(3)研究解决了开发平台设计实现中的难点问题。实现子平台的难点在于应用于高速电路场合，最终物理实现即PCB设计对实现平台正常工作具有非常重要的影响，必须对高频效应导致的信号完整性问题进行充分的考虑。功能配置子平台的难点在于软件设计。通过明确的功能划分，清晰接口，保留软件扩展接口，使得该子平台结构良好并有一定的可扩展性，便于功能升级。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究发展现状分析

1.2.1红外局域网技术的研究概况

1.2.2可编程逻辑器件技术发展及应用

1.3本文主要研究内容

第2章红外局域网通信原理

2.1红外光数字通信原理

2.2红外光通信系统组成及分类

2.3红外光局域网通信标准

2.4红外802.11基带信号处理器规范

2.5本章小结

第3章基带信号处理器开发平台方案

3.1开发平台总体方案

3.2实现平台和功能配置平台接口

3.3实现平台整体方案

3.3.1实现平台方案

3.3.2实现平台开发ASIC的流程

3.4功能配置平台整体方案

3.5开发平台的设计要求

3.6本章小结

第4章实现平台的设计

4.1 FPGA芯片选择

4.2配置电路部分的设计

4.2.1配置过程与配置模式

4.2.2配置电路设计

4.3电源部分的设计

4.3.1电源参数确定

4.3.2电源电路设计

4.4物理实现及信号完整性仿真

4.5实验测试

4.6本章小结

第5章功能配置平台的设计

5.1 PC机串口通信

5.2上位机软件设计

5.3下位单片机系统硬件设计

5.4下位单片机系统软件设计

5.4.1命令格式设计

5.4.2 AT25128地址分配

5.4.3软件的设计实现

5.5实验测试

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢