[发明专利]基于通信总线的工业自动化实时控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置包括：FPGA芯片、驱动芯片和物理层芯片，所述的FPGA芯片通过所述的驱动芯片连接所述的物理层芯片，所述的FPGA芯片至少包括一个PCI-E总线接口，所述的物理层芯片连接实时通信总线。

2.根据权利要求1所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的FPGA芯片还包括USB接口、CAN总线接口、以太网接口、PHY接口、PLB总线接口和AXI总线接口中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的FPGA芯片还包括嵌入式软核模块、驱动控制器模块、先入先出缓冲器模块和PCI-E数据包解析模块，所述的嵌入式软核模块、驱动控制器模块、先入先出缓冲器模块均连接FPGA芯片内部总线，所述的PCI-E数据包解析模块连接于所述的先入先出缓冲器模块，该PCI-E数据包解析模块还连接所述的PCI-E总线接口和外部手动脉冲发生器，所述的驱动控制器模块还连接所述的驱动芯片。

4.根据权利要求3所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的嵌入式软核模块包括：GPIO单元、计时器单元、URAT单元和用户配置数据单元，所述的GPIO单元、计时器单元、URAT单元和用户配置数据单元均连接于所述的FPGA芯片内部总线。

5.根据权利要求3所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的FPGA芯片还包括中断控制模块，所述的中断控制模块连接于所述的驱动控制器模块和所述的FPGA芯片内部总线之间。

6.根据权利要求3所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的驱动控制器模块包括相互连接的总线接口单元和用户逻辑单元，所述总线接口单元连接于所述的FPGA芯片内部总线，所述的用户逻辑单元连接所述的驱动芯片。

7.根据权利要求6所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的驱动控制器模块还包括中断源控制器单元，所述的中断源控制器单元连接于所述的用户逻辑单元。

8.根据权利要求3所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的先入先出缓冲器模块包括多个多入多出队列通道，所述的PCI-E数据包解析模块的输出端连接所述的各多入多出队列通道，所述的各多入多出队列通道的输出端均通过所述的FPGA芯片内部总线连接所述的嵌入式软核模块。

9.根据权利要求3所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的PCI-E数据包解析模块包括：PCI-E数据接口单元、PCI-E读写完成报文单元、PCI-E中断产生控制单元、AB相编码器单元、编码器零点单稳触发单元、地址总线译码单元、时钟分频单元、DA控制单元、脉冲插补单元、输入端口扩展单元、输出端口扩展单元、中断缓冲控制单元、硬件定时器单元和脉冲数据包解析单元，所述的PCI-E数据接口单元分别连接所述的PCI-E读写完成报文单元、PCI-E中断产生控制单元和脉冲数据包解析单元，所述的脉冲数据包解析单元分别连接所述的AB相编码器单元、编码器零点单稳触发单元、地址总线译码单元、时钟分频单元、DA控制单元、脉冲插补单元、输入端口扩展单元、输出端口扩展单元、中断缓冲控制单元、硬件定时器单元、先入先出缓冲器模块以及所述的FPGA芯片内部总线。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的基于通信总线的工业自动化实时控制装置，其特征在于，所述的FPGA芯片内部总线为PLB总线或AXI总线。