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摘要本次毕业设计论文主要研究了使用Xilinx公司的开发软件ISE14.7以及它的FPGA Virtex5系列芯片进行PMBus总线接口的设计工作。按照PMBus总线接口协议，可以通过定义传输接口和命令来实现主机和从机之间的通信和相互之间数据交换。26994
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通过模块化设计的方法，使用Verilog HDL语言进行编程工作，来进行激光器电源PMBus总线接口的设计过程。在毕业设计过程中主要是设计了PMBus模块和SEG_D显示模块，在PMBus模块通过9个状态机的工作来完成数据的读取过程，然后经SEG_D模块在数码管显示出来。最后通过ISE 14.7自带的仿真工具进行时序仿真，通过分析得到的时序仿真图来验证数据传输的正确性。
关键词 PMBus总线 串行通信 数字电源 FPGA
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Laser Power PMBus Bus Interface Design FPGA-Based
Abstract
The graduation this is, using the Xilinx development software ISE14.7 and its FPGA chip Virtex5 to design the PMBus bus interface. According to the PMBus bus interface protocol, the communication and data exchange between the host computer and slave computer can be realized by defining the transport interfaces and commands.
Through modular design method, using Verilog HDL language programming, to design laser power PMBus bus interface. In the process of graduation design, the PMBus module and SEG_D display module is mainly designed. In PMBus module through nine state machines to complete the data read process, then display the data through the digital tube in the SEG_D module. Finally, use the simulation tool of ISE 14.7 is to simulate the time sequence simulation, by analyzing the resulting timing simulation diagram to verify the accuracy of data transmission.
Keywords PMBus bus serial communications digital power FPGA
目 次
1 绪论...1
1.1 课题研究背景.1
1.2 国内外研究现状.2
1.3 本文主要研究内容.2
2 系统原理分析..4
2.1 FPGA基本原理及Virtex5硬件介绍.....4
2.2 ISE14.7功能简介............5
2.3 电源管理总线规范.........7
3 系统总体设计....10
3.1 系统功能框图.......11
3.2 系统硬件设计...11
3.3 系统软件设计...11
3.4 本章小结...14
4 实验结果及分析15
结论 ..21
致谢 ..22
参考文献23
1 绪论
1.1 课题研究背景
激光是一种具有高度单色性、方向性的光源，其在工农业生产及生物医学研究领域具有非常重要的地位和作用。在实际使用激光器过程当中，需要对激光器供电电源的工作状态进行实时监测采集数据，从而保证供电达到需求。
本次论文探究的是HFE2500系列激光器电源，TDK公司宣布，TDK-LAMBDA HFE2500系列现已提供。功率为2.5kW的前端电源是理想的分布式电源，热插拔和冗余电源系统。该系列HFE2500关闭工作从85至265VAC的通用AC输入，采用主动式PFC，提供12V，24V或48V的良好监管的直流输出。它采用的是典型的高达93％的运行效率。一个十分普遍的选择是一个整体的MCU中的每个供应，都允许远程编程，监测，并且经由分离的I2C和的PMBus接口状态报告。此外，在I2C /PMBus的接口的“节能”的特点是，机架式HFE2500用品可以单独导通/截止的总系统负载需求随时间而变化。
为了促进和电源转换装备以及其他设备之间的通信连接，国际上定义了一种新型的、开放式的、具有一定标准化的、通过使用定义传输的物理接口进行编程控制电源的数字电源管理协议，这就是PMBus总线协议的由来。现今国际大型的电源生产公司，已经越来越多的公司按照PMBus协议来进行电源芯片的开发和使用。