FPGA開發板遠程檢測系統的實現

PMod檢測發送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結果并顯示。

USB Host檢測發送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結果并顯示。

LAN檢測發送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結果并顯示。

VHDC檢測發送啟動檢測命令，從串口讀取檢測結果并顯示。

3.2FPGA開發板

3.2.1 控制軟件

控制軟件包括以下結構。

模塊描述

串口通訊：將串口傳入的數據讀入FPGA，或將FPGA上的數據發送到串口。

VGA檢測從串口讀取用于顯示的檢測數據以及顯示位置和顯示顏色等信息傳輸到VGA控制模塊。

自由按鍵檢測從串口得到檢測啟動命令，從自由按鍵控制模塊得到實際按下按鍵編號，從串口傳出。

撥碼開關檢測從串口得到檢測啟動命令，從撥碼開關控制模塊得到實際打開的開關編號，從串口傳出。

7段數碼管檢測從串口讀取檢測用數據傳輸到7段數碼管控制模塊。

LED燈檢測從串口讀取檢測用數據傳輸到LED燈控制模塊。

PMod檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數據傳輸到PMod控制模塊，再取出，進行對比，將對比結果從串口發出。

USB Host檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數據傳輸到USB Host控制模塊，再執行讀取操作從USB Host控制模塊取出數據，進行對比，將對比結果從串口發出。

LAN檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數據傳輸到LAN控制模塊，再取出，進行對比，將對比結果從串口發出。

VHDC檢測從串口得到檢測啟動命令，將一組檢測數據傳輸到VHDC控制模塊，再取出，進行對比，將對比結果從串口發出。

3.2.2 SOC子系統

SOC子系統包括以下結構。

模塊描述

控制核心實例化一個RISC_CPU作為核心控制軟件的載體。

串口控制模塊控制板載串口資源，從串口傳入/傳出數據。

VGA控制模塊控制板載VGA資源，將顯示內容、位置、顏色等數據傳輸到VGA口

自由按鍵控制模塊監測自由按鍵按下或抬起的狀態。

撥碼開關控制模塊監測撥碼開關打開或關閉的狀態。

7段數碼管控制模塊將要顯示的檢測用數據更新到數碼管。

LED燈控制模塊將要檢測的LED燈點亮。

PMod控制模塊將檢測用數據傳輸到PMod口的輸出針，從PMod口的輸入針接受數據。

USB Host控制模塊將檢測用數據傳輸到USB Host硬件模塊的傳出端口，從USB Host硬件模塊的傳入端口接收數據。

LAN控制模塊使用127.0.0.1做回環測試。

VHDC控制模塊將檢測數據傳輸到VHDC口的一對I/O針腳中的一根，從令一根接收數據。

4檢測方案

4.1 VGA檢測

檢測VGA硬件，由上位機發送隨機生成的數據，一般為英文字符或數字，以及隨機生成的要顯示在顯示設備屏幕上的位置信息和顏色信息發送到FPGA，FPGA根據這些信息將檢測用數據顯示在顯示設備屏幕上，檢測者將顯示的信息如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果所顯示的內容與上位機發送的信息相符合，則認為VGA接口正常工作。

4.2獨立按鍵檢測

為4個獨立按鍵編號為1，2，3，4。上位機發送信息啟動檢測，FPGA收到信息后以一定間隔依次檢測相應編號按鈕的狀態，當該按鈕被按下，FPGA反饋信息到上位機，上位機顯示該獨立按鍵工作正常的信息。

4.3撥碼開關檢測

為8個撥碼開關編號為1，2，3，4，5，6，7，8。上位機發送信息啟動檢測，FPGA收到信息后以一定間隔依次檢測相應編號撥碼開關的狀態，當該撥碼開關被打開，FPGA反饋信息到上位機，上位機顯示該撥碼開關工作正常的信息。

4.4 7段數碼管檢測

4個7段數碼管可以顯示0~8888范圍內的任意整數。由上位機隨機生成在此范圍內的任意一個數發送到FPGA，FPGA將此數字顯示到7段數碼管，檢測者將顯示的信息如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果所顯示的數字與上位機發送的數字相同，則認為7段數碼管工作正常。此外，還可以由上位機發送命令進行全滅或全亮的檢測。

4.5 LED燈檢測

為8個LED燈編號為1，2，3，4，5，6，7，8。由上位機隨機生成要點亮的數個LED燈編號發送到FPGA，FPGA收到信息后將相應編號的LED燈點亮，檢測者將點亮燈的編號如實填入上位機的用戶界面中，上位機進行比較，如果點亮的LED燈與上位機發送信息所設置的LED燈相同，則認為LED燈工作正常。此外，還可以由上位機發送命令進行全滅或全亮的檢測。

4.6PMod檢測

在PMod接口外接一個測試板，接收PMod接口的傳出數據，再發送到PMod接口的輸入針。上位機發送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發送一組測試數據到PMod，數據經過外接測試板再由FPGA讀回。比較發送和讀回的數據，如果相同則認為Pmod模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結果。

4.7 USB Host檢測

在USB Host口外接一個作為Slave設備的U盤，接收USB Host口傳送出的經過加密的檢測數據，在讀取操作時從U盤中將數據讀出到USB Host口。

上位機發送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。先執行寫入操作，發送一組加密數據到USB Host模塊，由USB Host模塊寫入U盤。再執行讀取操作，由USB Host模塊從U盤將檢測數據讀出，由FPGA上的控制核心通過軟件比較發送和讀回的數據，如果相同則認為USB Host模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結果。

4.8 LAN檢測

使用127.0.0.1做回環測試。上位機發送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發送一組測試數據到LAN的硬件模塊，通過回環測試再由FPGA讀回。比較發送和讀回的數據如果相同則認為LAN的硬件模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結果。

4.9 VHDC檢測

在VHDC接口外接一個測試板，讓VHDC接口每一對I/O針腳短接形成回環，其中一根為數據輸出，另一根為數據輸入。

上位機發送檢測啟動命令到FPGA，由FPGA上的控制核心RISC控制完成自檢測。發送一組測試數據到VHDC，數據經過外接測試板再由FPGA讀回。比較發送和讀回的數據，如果相同則認為VHDC模塊工作正常。FPGA向上位機返回檢測結果