基于μC-OS-II和Nios核结合实现EDSL Modem的软硬件设计.doc
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1、基于C/OS-II和Nios核结合实现EDSL Modem的软硬件设计1 引言EDSL技术是基于IP交换的新型宽带接入技术,它结合了以太网技术和xDSL技术的优点,首次在接入网内实现IP端到端的传输,中间无协议转换,大大降低了信令处理的复杂性。EDSL独特的智能频谱管理技术和时分双工模式,大大简化了系统结构,同时也顺应了主干网IP化的趋势。与传统 xDSL技术比较,它不仅克服了 xDSL技术的许多局限性(如对线路的挑、串扰等),并且增大了传输距离,提高了传输效率,EDSL系统结构与ADSL类似,其核心部分是EDSL Modem.在EDSL实现中,本文提出了可剥夺实时内核的实时操作系统C/OS-
2、II和32位精简指令集软核处理器 Nios核相结合的方法,构成一种基于可配置的软核处理器的嵌入式开发平台。该平台软、硬件均可按照用户需求进行剪裁配置,最大程度地提供了系统设计的灵活性,具有重要的应用价值。2 EDSL系统结构和协议栈EDSL 的主要技术特点:(1)IP端到端网络;(2)采用时分复用技术,双向带宽动态分配;(3)客户服务器模式,I P 包无碰撞机制;(4)数据突发技术。正是由于以上技术的采用,使得EDSL技术不仅克服了xDSL技术的许多局限性,并且增大了传输距离,提高了传输效率。EDSL的系统结构与ADSL类似,由位于用户端的EDSL Modem 和 局端的高密度接入复用设备DS
3、LAM(DSL Access Multiplexer)构成,其结构如图1所示。与基于ATM的ADSL技术相比,EDSL技术拥有更为简单的协议结构,如图所示2。3硬件平台的设计EDSL Modem硬件平台的搭建主要使用了 Altera公司的 FPGA Cyclone EP1C6Q240C8芯片,它拥有充足的可编程逻辑资源内嵌32位Nios-II软核处理器来实现整个可编程嵌入式系统。系统的主要功能由FPGA实现,硬件电路除 FPGA外只需加上存储器件、以太网控制芯片和前端AD/DA转换芯片即可。本系统主要使用了一片 8M Byte Flash,一片16M Byte SDRAM,以及以太网接口控制芯
4、片等作为FPGA的外围设备,硬件结构简单明了,极大提高了系统的可靠性。FPGA系统运行时钟为50MHz,充分保证了系统的运行速度。在硬件平台的搭建中主要用到了Altera公司的Quartus-II与SOPC Builder软件,其中 Quartus-II能进行系统及各逻辑部件的设计输入、编译、仿真、综合、布局布线,并进行位流文件的下载和配置文件的烧录,以及使用片内逻辑分析仪进行分析和验证。 在SOPC Builder 中选取系统所需部件,并自动生成每个部件的系统级HDL文件以及支持部件所需的软件,如驱动程序、库文件和一些实用的应用程序等,以供软件开发 原型用。通过SOPC Builder软件包
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