DSP+FPGA实现的网络转换网关：现场总线到以太网的协议转换器

"基于DSP和FPGA的网络转换网关 (2011年) - 陈明，宋宝，唐小琦 - 华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心" 本文是一篇发表于2011年的工程技术论文，作者是来自华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心的陈明、宋宝和唐小琦。该研究关注的是如何利用高性能的数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）构建一个网络转换网关，以解决现场总线（如NCUC-Bus）与以太网之间的通信问题。 网络转换网关的核心在于协议转换，它工作在OSI模型的物理层和数据链路层。在现场总线和以太网之间，由于它们采用不同的通信协议，直接通信通常不可能。为了解决这个问题，研究人员设计了一个嵌入式系统，该系统由DSP和FPGA共同构成硬件平台。DSP擅长高速数据处理和计算，而FPGA则可以灵活地实现定制化的硬件逻辑，两者结合能提供高效且实时的协议转换功能。 在设计中，DSP负责处理高级别的协议解析和数据包处理，而FPGA则专注于低级别的信号处理和快速的帧结构转换。这种分工使得网关能够有效地将现场总线的数据帧转化为以太网的数据包，反之亦然。实验结果证实了该设计不仅可行，而且满足了实时性和有效性的要求，能够在不同网络之间实现无缝通信。 关键词：现场总线，以太网，嵌入式网关，协议转换，数字信号处理器，现场可编程门阵列。这些关键词表明了研究的主要领域和技术点，其中现场总线是工业自动化中的通信标准，以太网则是广泛应用的局域网技术，嵌入式网关是连接两种不同网络的关键设备，协议转换是其核心功能，而DSP和FPGA是实现这一功能的关键硬件组件。 中图分类号：TP393.03; TN915.05，这表示论文所属的科技分类，TP393.03涉及计算机科学技术下的通信网络，TN915.05则与电子与通信技术相关。文献标志码A表明这是一篇原创性科研论文，具有较高的学术价值。 该研究为工业自动化领域的网络互连提供了一种新的解决方案，通过结合 DSP 和 FPGA 的优势，实现了现场总线与以太网之间的高效通信，对于提高工业控制系统的信息传输效率和兼容性有着重要的意义。