高速便攜式RS 232／422信號模擬器設計
加入技術交流群
3．2 NIOSⅡ控制器系統定制和內部程序設計
傳統的MCU，DSP或ARM等硬處理器或控制器，它們的功能和片內外設都是固化好的，用戶只能使用，而不能做任何改動。而NIOSⅡ處理器是FPGA芯片生成廠商Altera公司無償提供的軟IP核，可以通過QuanusⅡ軟件對它進行設置，隨時可以添加在片的ROM或RAM，并去掉不必要的外設，使得整個系統的搭建靈活，方便，簡潔。并且，在硬件系統的設計上，一片FPGA芯片內就可以完成整個的數字控制系統，使得硬件系統的設計非常的簡單可靠，性能也非常的穩定。
在本系統的設計中，NIOSⅡ處理器和傳統的MCU，DSP或ARM等硬處理器或控制器一樣，也可以用C語言編程實現需要的控制功能，也可以嵌入各種嵌入式操作系統，并進行調試等。編程的開發環境是專用的NIOS2-IDE集成開發環境。
NIOSⅡ處理器內部程序主要完成USB與PC機之間的通信協議，依據PC機發送的設置命令來完成具體RS 232／422信號的實現，并完成數據格式的設置，數據塊的設置，數據下行發送和上行傳輸及信號源工作狀態的顯示。其內部程序流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/185416.htm
3. 3 用戶界面程序設計
信號仿真器在PC機端的軟件設計包括設備驅動程序和用戶程序兩部分，FTDI公司為基于FT245RL的USB接口設備提供了VCP、D2XX(動態鏈接庫)兩種驅動程序，這樣就不再需要自己設計設備驅動程序，而只需要選擇不同的驅動程序，可以把主要精力投入在用戶軟件設計上面。
底層驅動程序主要完成上位計算機和硬件設備的連接功能，并為用戶界面程序建立和信號源仿真器相互通信的通信協議和通道，其結構框圖如圖7所示。
用戶界面程序主要完成用戶對模擬信號源進行的工作模式選擇，信號種類選擇，數據格式設置和消息塊格式設置的輸入功能，同時可以預覽信號源發送的信號數據，讀取信號源接收到的數據，并可以對存貯數據的FLASH芯片進行擦除。依據其要完成的功能，其流程圖如圖8所示。
4 結語
本文研制的高速RS 232／422信號仿真器，即可以由計算機通過USB接口控制使用，也可以依靠自身攜帶的電池、鍵盤和LED顯示屏獨立工作。它在設計中采用了FPGA技術，免除了程序跑飛的可能，提供了高速的，多種標準和非標準的波特率，靈活的數據格式和信息塊格式設置，是機載測試采集器采集RS 232／422信號進行實驗室通電或外場排除RS 232／422總線數據故障時比較理想的選擇。
評論