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计算机直接制版机数据适配卡的分析-analysis of data adapter card of computer direct plate making machine
杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文 中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。论文作者签名:日期:年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工 作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍 然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部 或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定)论文作者签名:日期:年月日指导教师签名:日期:年月摘要发排卡处于 PC(personal)端和输出设备之间,是印刷行业中非常重要的设备[1]。近些年来, CTP(computer-to-plate)设备使用的发排卡大多为 PCI(Peripheral Computer Interface,计算机外围 接口)发排卡。然而随着计算机的不断发展,使用 PCI 发排卡会带来多方面的实际问题,如 PCI 发排卡需要匹配一定性能的计算机主板、数据线很长并且重,经常会出现发排卡与设备电路板 之间接触不好的现象;另外一个主要的原因是由于市场竞争激烈,发排卡的核心技术为国外少 数专业公司所垄断,因此,很多企业不得不针对自己公司的 CTP 设备来定制他们自己的发排卡, 这样就提高了产品的生产成本。为此迫切需要研发一种与 PC 机的型号和所采用的操作系统无 关的发排卡,以满足企业自身发展、提升市场竞争力的需求。目前,在印刷业还有部分企业还在使用计算机外围接口的发排卡;而有一部分 CTP 厂商已 经自己研发并投入使用了 USB 发排卡。USB 发排卡因其高速,方便,支持热插拔等优点而倍 受欢迎;还有极少一部分 CTP 厂商已经开始使用网络发排卡。和 USB 发排卡相比,网口发排 卡有很强大的组网能力,在分布式发排印刷领域具有广泛的应用前景和迫切的应用需求;但是 由于网络发排卡技术引入迟、并且开发难度高,仅有很少的厂家开始使用。针对高速网络发排卡的应用需求,本文设计了一款基于 FPGA[2]( Field-Programmable Gate Array, 即 现 场 可 编 程 门 阵 列 ) 芯片与千兆以太网口相结合同时 外加大容量存储 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,/view/3247896.htm同步动态随机存储器)芯片的发排卡。在深入分 析了以太网物理层和 FPGA 的通信原理,以太网数据帧结构、SDRAM 工作原理基础上,系统 的开展了 PHY 与 FPGA 的接口设计,FPGA 的内部逻辑设计和数据传输协议设计,SDRAM 配 置与访问控制设计等等。在所设计的系统中,对物理层的数据处理和通信通过使用千兆 PHY 芯片 88E1111 来完成;在 FPGA 的设计中,涉及到与 PHY 接口的设计如 GMII,RGMII,对数据 包的识别、打包、解包,对数据的存储、对 SDRAM 的访问控制、和上位机通信协议的设计、 CRC 校验、和 CTP 设备的接口设计等各功能模块的设计。本系统使用 Verilog 硬件描述语言进行设计,结合 Altera 公司的 Quartus II 11.0 开发平台、 以及 Modelsim 仿真软件实现对各模块代码的设计编写,功能仿真,以及布局布线;通过在线 调试工具 SignalTap 逻辑分析仪对系统各功能模块进行验证,最终在开发板上进行板级设计、 制作、调试与验证。实验结果表明,所设计制造的千兆网口数据发排卡实现了原有 PCI 发排卡的功能,在对系 统的适应性、传输速度、未来的组网能力等方面具有明显的优势。各项参数指标达到预期的要 求,且系统的开发成本低,周期短,可应用于其他的类似电子系统的设计。关键词:发排卡,FPGA,CTP,Verilog,以太网数据帧IABSTRACTThe data interface adaptive card is a very important printing device which is used to connect PC (personal computer) and output device of platers. In recent years, most of the data interface cards used in CTP
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