FPGA与ARM高速并行总线设计与LPC2478仿真研究

该研究论文《基于FPGA的ARM并行总线研究与仿真》主要探讨了在数字系统设计中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）与ARM（Advanced RISC Machine）结合的系统架构中，如何利用并行总线进行高效高速的数据传输。作者选择了EP2C20Q240 FPGA器件和LPC2478 ARM处理器作为研究平台，重点聚焦于ARM应用系统外部并行总线的工作原理、时序特性以及在FPGA中的双向总线设计。 ARM处理器的外部并行总线结构包括24根地址总线和32根数据总线，以及片选（CS）、写使能（WE）、读使能（OE）、数据（DATA）、地址（ADDR）和字节组选择（BLS）等控制信号。读操作时序规定，只有在CS信号有效且WE和OE信号不同时，才能进行数据传输，且数据总线需支持双向通信以满足ARM信号的建立时间和保持时间要求，以确保数据读写的稳定。 FPGA端口设计是实现并行总线的关键环节。设计者在FPGA内部构建了一个1024x32bits的高速SRAM存储缓冲器，用于快速存取数据，这在处理大量高速数据传输时尤为关键。设计过程中，作者使用Quartus II仿真工具进行时序仿真，以验证设计的正确性和有效性，同时借助SignalTap II逻辑分析仪进行实时在线测试，进一步确保并行总线功能的正确实现。 总结来说，本文深入研究了在FPGA和ARM系统中并行总线的使用策略，包括总线结构设计、信号交互规则以及实际硬件实现的仿真验证，为高效集成和优化此类系统提供了实用的理论和技术依据。这对于理解和应用嵌入式系统设计，特别是在处理高带宽数据传输场景中，具有很高的参考价值。