ABB DCS AC800F模块, SA811F FI810F
ABB DCS AC800F模块 SA811F FI810F
ABB DCS AC800F模块, SA811F FI810F
公司销售AB、ABB、GE FANUC、福克斯波罗、英维思、ICS、、本特利、西屋、巴赫曼、艾默生EPRO、施耐德莫迪康、安川、横河、博世力士乐、伍德沃德、摩托罗拉、XYCOM等PLC模块、DCS备件。
应用于以下行业：发电厂DCS监控系统、智能平钢化炉系统制造、PLC可编程输送控制系统、DCS集散控制系统、电器控制系统、造纸、印染生产线、变电站综合自动化控制系统。
FPGA广泛应用在电子通信领域，其安全性引起了注意，本文针对安全配置提出了解决方案。
现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammablcGateArray)是基于门阵列方式为用户提供可编程资源的，其内部逻辑结构的形成是由配置数据决定的。采用在线可重配置方式ICR(In-CircuitReconfigurability)将这些配置数据配置到FPGA内部SRAM中，但由于SRAM的易失性，每次上电时，都必须对FPGA重新进行配置，从而实现用户编程所要实现的功能。
以前的设计大多是将配置数据存放在FPGA组成的系统上，本文提出将配置数据存放在使用者自己携带的外部存储器(如可加密的U盘)中。使用前将U盘接入FPGA组成的系统，系统上电时由单片机控制读出配置数据，再传送给FPGA进行配置。这样做优点很多：修改、升级简便，现场保密性强，安全性高；可多人分时使用同一硬件系统，同一硬件系统插入不同的配置U盘就可以实现不同的功能，可以方便地存储大容量配置数据或多个配置数据文件等；同时，符合计算机和嵌入式系统的热点USBOTG(OnTheGo，移动U
SB)技术趋势，是具有创新的设计。
1FPGA的配置方式和配置数据文件
1.1FPGA的配置方式
以Altera公司的FPGA器件为例，有2类配置下载方式：主动配置和被动配置。主动配置方式是由FPGA器件主动引导配置操作，从外围专用配置芯片(如EPC4)中获得配置数据的过程；被动配置方式则是由外部计算机或控制器控制配置过程。
以Mercury、APEX20K(2．5V)、ACEX1K和FLEX10K系列FPGA为例，配置方式有：被动串行PS(PasiveSerial)、被动并行同步PPS(PassiveParallelSynchronous)、被动并行异步PPA(PassiveParallelAsyn-chronous)和JTAG(JontTestActionGroup)等。具体配置方式由方式选择引脚MSEL1和MSELO的逻辑电平组合决定。
基于SRAMLUT(查找表)结构的FPGA采用在线可重配置方式ICR。以配置方式PS为例，可通过下载电缆南计算机直接对FPGA器件进行配置。这种方法在设计调试时非常方便，但在现场应用巾是很不现实的。上电后自动加载对FPGA器件进行配置是实际必须的，有许多方法，例如专用配置芯片(如EPC4)配置、单片机控制配置、MAX3000A控制F1ash存储器配置、PCI总线配置、Internet配置、PSD(ProgrammableSystemDevices可编程器件)配置等。
1.2FPGA的配置数据文件
Altera公司的QuartusII开发工具可以生成多种配置或编译文件，用于不同配置方式。对于不同的目标器件，编译后开发工具会根据指定的FPGA器件自动生成“．sof(SRAMObjectFile)”和“．pof(ProgrammerObjectFile)”配置文件。“.sof”配置文件是由下载电缆将其下载到FPGA中的；“．pof”配置文件是存放在配置器件里的。用单片机配置时，要将“．sof”文件转换成“．rbf(RawBinaryFile)”文件，可打开QuartusII的File菜单，单击ConvertProgrammingFiks进行转换。配置文件的大小随FPGA器件的不同而不同，例如EPFlOKlO的配置文件“．sof”和“．rbf”的大小为15KB。
2单片机配置FPGA设计
2．1单片机配置FPGA的优点
在实际应用中，单片机控制配置FPGA，对于保密和升级，以及实现多任务电路结构重配置和降低配置成本，都是很好的选择。配置方式PS、PPS和PPA均可以用单片机控制配置。
由单片机和外部存储器组成配置FPGA电路，将配置数据写入外部存储器，系统上电时再由单片机控制对FPGA进行配置。也可将多个配置文件分区存储到外部存储器中，然后由单片机接收不同的命令，选择读取不同存储区的数据配置到FPGA器件，从而实现多任务电路结构重配置，在线配置成多种不同的电路功能；代替了价格昂贵的不可擦写和可擦写配置芯片，降低了成本。
2.2配置数据存储在U盘
在银行等保密行业，如果要求安全和保密程度非常高，那么一定要有权限的使用者才能使用，或由不同的用户分时使用同一台FPGA组成的系统。最好是不要将配置数据存放在FPGA组成的系统上，而是将配置数据存放在使用者自己携带的外部存储器(如U盘)中(对U盘的读／写还可以加密)；使用前将存放配置数据的外部存储器接入FPGA组成的系统，系统上电时冉由单片机控制对FPGA进行配置就可以了。
1994年11月，以Intel为首的7家公司推出了通用串行总线USB(UniversalserialBus)协议规范的第一个草案。USB协议从1．1过渡到2．0，作为其最重要指标的设备传输速度也从USBl．1标准的低速1．5Mbps和全速12Mbps提高到USB2．0标准的高速480Mbps。目前，USB设备已经非常普遍，USB接口以其速度快、功耗低、支持即插即用、使用安装方便和价格低廉等优点得到了广泛应用。USBOTG已经成为嵌入式系统领域中的热点，使得USB能应用在没有PC的领域中，实现移动数据交换和存储。本文提出将配置数据存储在U盘中，通过单片机控制读／写，符合USBOTG发展趋势，将在嵌入式和FPGA领域得到广泛应用。
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