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智能变电站动态重构技术研究(图)(5)

北极星智能电网在线  来源:《电气技术》    2015/7/9 9:05:08  我要投稿  

2)CPU板的FPGA板

CPU板的FPGA实现的功能比较复杂,为数据处理的核心部分。

FPGA同时接收左向和右向网络板FPGA的数据,并按照相应的顺序填写到SDRAM中,并使能中断信号,提示CPU可以接收网络数据。

由于SDRAM不能同时读写。当CPU响应FPGA中断接收数据时,将会同时占用FPGA和一片SDRAM的LocalBus,如果此时网络板FPGA有数据包传递进来的话,就只能缓冲到第二块SDRAM。然后发起中断,提示数据到来,CPU将会读取第二块SDRAM,以此类推,由两块SDRAM实现了双口RAM的功能。

由于CPU与FPGA之间只有一个LocalBus接口,当CPU与SDRAM进行数据通信时,LocalBus会被占用,此时CPU无法访问FPGA,最好增加一个SPI接口,CPU可以通过SPI接口适时访问FPGA。

2.2.2网络接口板

每个网络接口板配置8个网络接口。每个以太网口均有link及act指示灯,用于表征各网络接口及接口板的工作状态。通过更换元器件可实现网络的电接口或光接口。网络接口板通过FPGA实现以太网口驱动、网络接口板与CPU板的通信。网络接口板与背板联络,为光纤接口和CPU通信传递信息。网络接口板与CPU板之间采用光纤通信。

网络接口网络板硬件框图如图6所示,主要由以下三部分组成:(1)FPGA模块,主要实现FPGA封包解包逻辑、8个10/100MMACs、LVDS高速总线控制器以及SDRAM存储器控制器。(2)SDRAM模块,主要实现网络数据帧的存储、转发。(3)PHYs模块,包括8个10/100M以太网PHY芯片。PHY芯片建议选RTL8208B,该芯片为8路10/100Base-T/TX和100Base-FXPHY,也可以选择RTC8201或IP101A等芯片。板采用子母板设计方式。

图6网络板FPGA功能模块

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