项目布景及可行性剖析
1. 项目名称：根据web服务器的可重构硬件测控渠道
2. 使用布景：
在工业操控和科研过程中常常涉及到对某个体系进行完善的体系性的测验，往往一个设备包含功用和数据率纷歧的接口，而整个设备又是对一切接口全体输入的呼应。所以在体系中调试之前要一段时间来完结全体调试环境的架起。鉴于不同设备的特殊性，树立一个较为通用的硬件测验仿真渠道能够进步体系测验的功率。XILINX FPGA和SOC技能对这方面有很好的支撑，从硬件IP到操作体系和使用软件有一套完好的解决计划。它结合了FPGA自身和嵌入式体系的许多长处。
规划并完结一个web服务器，经过客户端网页能够更新测验端服务器的软硬件测验环境，测验端服务器的测验作业流程能够在客户端定制，测验端服务器的测验数据成果能够在线剖析，显现或下载。
4. 关键技能和立异点
一切操控都根据网络，便于长途操控和组网。
软硬件环境能够完结在体系重构
测控流程可定制
服务器端支撑大容量测验数据库和测验数据实时抽样显现
5. 老练性和可靠性
该体系一写根本的硬件环境现已建成。该项目现在现已完结了根据lwip协议栈的web服务器的文件传输使用和软硬件重装备的架构。还未完结的包含如SCSI大容量存储模块，Linux操作体系移植的部分作业和网络编程的部分内容仍在有条有理的持续。
已完结模块现现已过实验室的测验，因为小组人员从事过网络驱动和硬件防火墙的开发。所以网络方面能够到达预期的可靠性。别的移植Linux操作体系之后也会添加体系多任务状况下的可靠性。
项目施行计划
1.计划根本功用框图及描绘
图1 体系硬件框图
体系的全体结构是根据web服务器的，它由客户端和服务器两部分组成，服务器端是一个带有用户待测控设备的XILINX XUP开发板，客户端是用户的PC机。服务器首要完结对待测控用户设备的测验和操控。因为FPGA关于接口的操控很灵敏内部能够使用许多现有协议的IP核，所以这有利于体系对不同用户设备测控的再使用。别的体系将整个软硬件架构敞开只需用户在客户端把软硬件代码编译好上传到服务器就能够对服务器重新装备。为了便使用户测验过程中对存储器的要求，体系扩展了大容量高速SCSI存储器模块。这样也满意了用户对高速数据处理体系的要求。
现将各个模块简述如下：
PPC405是一个根据IBM PowerPC的32-bit定点嵌入式处理器硬核，在体系中作业频率为300MHz。 DDR操控器为XILINX供给的免费IP core,它能够支撑达2GB的DDR SDRAM，体系中SDRAM和PLB总线同步作业于100MHz，所以关于64bit的DDR SDRAM内存条来说最大拜访带宽能够到达1.6GB/s。以太网MAC层操控器担任完结MAC层协议，MAC层以上的协议由软件部分完结。网络物理层选用Intel的物理层操控芯片WJLXT9720完结。规范输入输出设备接口包含键盘接口，简易的LED显现接口。
System ace是XILINX的一项新技能,经过一个ACE操控芯片能够将CF卡中固定格局的文件经过JTAG口加载到FPGA中。这样能够经过网络将客户端运转编译好的FPGA装备文件上传到服务器端。别的用户编译好的软件可执行文件也能够放在CF卡中，由体系的boot程序来完结软件的加载。
用户自定义接口经过XPS开发东西中自带的IPIF模块与PLB总线衔接。这儿咱们自行开发了一个高速的同步用户接口，首要用于一些高速数据的传输，该接口在DMA传输下实践传输速率能够到达800MB/s。然后能够满意一般用户高速待测设备的数据接口要求。PLB IPIF模块除了支撑用户分配地址空间和寄存器空间外还支撑用户自定义中止，FIFO接口，DMA传输，主从设备的挑选。所以经过IPIF模块用户能够很便利的开发各种高速的外部接口。
大容量高速存储器是小组依照体系得要求另加的模块，它由一组高速硬盘组成，能够完结对高速数据的实时读写。为了满意对图画设备和实时数据的监控的要求，别的添加LCD显现高速缓存模块，能够满意对高速数据或图画的彻底或抽样显现。
图2 体系软件流程图
软件部分流程图如图2所示，体系上电后首先由system ace模块完结对FPGA的加载，加载后发动BRAM中的boot loader 程序完结对操作体系的引导。
之后树立web服务器的网络环境。依照网络CS模型对接纳到的指令或文件进行处理，处理之后给出状况陈述。体系能够接纳软件或许硬件重构的指令完结对体系的重构。
2.需求的开发渠道
完结本计划需求操作体系的支撑而且需求为用户供给实时高速数据接口，包含开发PLB总线外设。一起要使用system ace的在线重构功用。所以体系需求XUP VIRTEX-II PRO开发板。已有软件包含ISE9.1，Chipscope, XPS。
3.计划施行过程中需求开发的模块
现有需求开发的功用模块包含外部告知数据存储的SCSI硬盘存储操控器以及根据Linux操作体系的操控驱动程序。
图形LCD驱动器高速图画缓存模块。
4.体系终究要到达的性能指标
完结根据Linux的网络服务器
经过客户端网页能够更新测验端服务器的软硬件测验环境
测验端服务器的测验作业流程能够在客户端定制
测验端服务器的测验数据成果能够在线剖析，显现或下载。
SCSI操控器方针数据读写速率不低于80MB/s。
图形显现界面支撑1024*768 60f/s改写频率。
五、需求的其它资源
1.规划输入输出功用子板
需求转借SCSI操控器和图画高速缓存模块子板。
计划在10月初完结PCB的加工和制造。11月底完结功用性调试。
2.测验设备
万用表、示波器、逻辑剖析仪
3.仿针、开发东西
仿真东西Modelsim、开发东西ISE等。
