基于FPGA的电脑横机控制器：PC104总线接口设计优化

本文档主要探讨了一种基于FPGA的电脑横机控制器的设计，它利用PC104总线作为数据传输媒介，以提高编织过程中的数据交换可靠性。FPGA主控板是该控制器的核心部分，采用了Spartan TM-3系列FPGA，这种可编程门阵列允许灵活且高效的电路设计。配置PROM（可编程只读存储器）用于存储和加载FPGA内部的配置数据，而双向电平转换器则确保了PC104总线与其他组件之间的信号兼容性。 作者使用VHDL（Verilog Hardware Description Language）这一硬件描述语言来详细描述了FPGA内部的PC104接口逻辑，这是一套复杂的电路设计规则，用于实现总线数据的收发功能。整个设计流程包括了程序的编写、编译、综合和下载，这一过程确保了接口的正确实现。通过逻辑分析仪对总线数据读取时序进行测量，结果显示接口工作稳定，这意味着数据传输的准确性和一致性得到了保障。 该控制器的优点在于其小巧的体积和高性价比，这对于工业和个人计算机控制应用来说是非常重要的，因为它能够节省空间并降低生产成本。此外，由于接口设计模块化且可移植，这意味着这一解决方案可以方便地应用到其他类似设备上，具有良好的通用性和扩展性。 论文的关键词涵盖了主要技术元素，如FPGA、PC104总线、电脑横机、控制器以及VHDL，这些关键词对于理解研究背景和核心内容至关重要。这篇文章提供了一个实用且具有创新性的设计方法，对于从事纺织机械自动化和嵌入式系统设计的工程师来说，具有很高的参考价值。