基于FPGA的IAP(在应用编程)技术在深远海环境监测传感器网络中的研究和应用
随着FPGA的性价比不断提高，越来越多的产品采用FPGA作为主控芯片。在研发过程中，FPGA可以通过ISP(在系统编程)进行硬件重构以满足用户现场可编程的需要，机动灵活。在国家863项目“深远海环境检测传感器网络(Underwater wireless sensor network，UWSN)”的研制过程中，使用了FPGA技术，以利于对水下节点进行硬件和软件的现场调试。
鉴于深远海环境的影响，各水下节点均采用了气密性封装，以保证嵌入式系统内部环境不会受到海水及风、浪、潮的影响。正是由于苛刻的环境要求，传统的ISP调试方式在该项目中的使用受到了极大的限制。本论文根据国内外FPGA技术的发展趋势和FPGA调试技术的现状，提出了一种基于FPGA的IAP(在应用编程)技术，充分利用FPGA自身的特点进行硬件和软件协同设计，并可以利用网络技术进行远程升级，以满足高性能、低成本和灵活性的要求。
本论文选用Altera Nios II Evaluation Kit实验开发板为硬件平台，对基于Cyclone系列FPGA的在应用编程(IAP)所涉及的关键技术、软硬件设计方法及实现方案进行了深入的研究和探讨。论文首先对IAP技术的应用条件进行了研究，对FPGA的各种配置模式进行了细致的分析。其次深入地研究了各种编程文件的格式，尤其是flash文件的s－record格式，以及文件在EPCS和FLASH中的存储。然后进行上、下位机软件的设计和模块化。最后根据本系统的实际运行取得的结果，总结分析本系统的特点和未来的研究目标。
在应用编程技术;在系统编程;海洋环境检测;传感器网络
中国海洋大学
硕士
控制理论与控制工程
綦声波
2009
中文
X84
83
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）