Realizacja koprocesora Modbus Slave w układzie FPGA z wykorzystaniem rdzenia procesora Microblaze

• Autorzy: Ziębiński A. , Cupek R. , Porębski A. , Nycz M.

Warianty tytułu

EN

Implementation of Modbus Slave coprocessor in FPGA array using soft core processor Microblaze

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono projekt systemu wbudowanego zrealizowanego w układzie FPGA, pełniącego funkcję koprocesora Modbus Slave pracującego w trybie RTU z wykorzystaniem interfejsu RS232. Moduł wykonanego koprocesora składa się z rdzenia procesora Microblaze, modułu UART, timerów i bloków pamięci. Prezentowane rozwiązanie umożliwia zaprojektowanie systemu współpracującego zarówno ze standardowymi szybkościami transmisji danych w sieci Modbus jak i znacznie większymi sięgającymi nawet do 921600 Bd, przy transmisji pomiędzy dwoma systemami z układami FPGA.

EN

The paper presents design of an embedded system realised on a FPGA array, fulfilling the function of the coprocessor Modbus Slave working in the RTU mode with use of the interface RS232. The realised coprocessor module consists of the soft core processor Microblaze, UART module, set of timers and memory blocks for storing the data. The Modbus Slave algorithm was implemented in C language for the processor Microblaze. The system was implemented on the Xilinx XUPV2P development system with the FPGA XC2VP30. Synthesis and programming were conducted using the Xilinx XPS SDK tools. The maximum frequency of the system operation is above 146 MHz. Correctness of the implemented coprocessor Modbus Slave work under real conditions was tested with use of the program Modbus Poll and Top Server OPC. The presenting solution allows designing the system cooperating with standard speed data transmission in the Modbus networks and considerably greater speeds reaching 128000 Bd (transmission among the personal computer and the FPGA system) or even 921600 Bd (transmission among two FPGA systems).

Słowa kluczowe

PL

FPGA; microblaze; Modbus Slave RTU; systemy wbudowane

EN

embedded system; FPGA; microblaze; Modbus Slave RTU

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 7
• Strony: 765--768
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Ziębiński A.

autor

Cupek R.

autor

Porębski A.

autor

Nycz M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEI, Instytut Informatyki, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] http://www.xilinx.com/products/design_resources/proc_central/microblaze_faq.pdf
• [2] http://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/xps_intc.pdf
• [3] http://www.modbus.org/docs/Modbus_over_serial_line_V1_02.pdf
• [4] http://www.modbus.org/docs/Modbus_Application_Protocol_V1_1b.pdf
• [5] http://www.xilinx.com/univ/XUPV2P/Documentation/ug069.pdf
• [6] http://www.modbustools.com/
• [7] http://www.toolboxopc.com/
• [8] http://www.prosoft-technology.com/content/view/full/135
• [9] http://www.ge-ip.com/products/3002
• [10] http://www.moeller.pl/artykuly/elektroinstalator_1205_modbus.pdf
• [11] http://www.ultima-automatyka.pl/Nowa/Dokumentacja/Moduly/CM-180-1_v01a_ModBus_RTU_slave-ModBus_RTU_slave.pdf
• [12] http://www.dcbnet.com/datasheet/emb02ds.html
• [13] http://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/mb_ref_guide.pdf
• [14] http://www.xilinx.com/publications/books/serialio/serialio-book.pdf
• [15] Mielczarek W.: Szeregowe interfejsy cyfrowe. Helion, Gliwice, 1993.
• [16] Modicon Modbus Protocol. Reference Guide. Modicon, 1991.