FPGA实现RS－422通信的一种改进方法

衡 燕， 黄 勇

（上海无线电设备研究所，上海200090）

0 引言

FPGA全称Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列），是目前广泛采用的一种可编程器件，它的应用不仅使得数字电路系统的设计非常方便，并且大大缩短了系统研制的周期，缩小了数字电路系统的体积和所用芯片的种类与数量［1］。

RS－422是一种单机发送、多机接收的双向、平衡传输规范，被命名为TIA／EIA－422－A标准，全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”RS－422标准。RS－422由 RS－232发展而来，改进了 RS－232通信距离短、速率低的缺点，RS－422定义了一种平衡通信接口，数据信号采用差分传输方式，传输速率提高到了10 Mb／s，传输距离延长到约1 200 m，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器，即一个主设备，其余为从设备，从设备之间不能通信，所以RS－422支持点对多的双向通信。

在现代数字信号处理系统中，为了实现RS－422通信，通常采用DSP（数字信号处理器）＋FPGA＋外围芯片的电路设计。FPGA是DSP的通信枢纽，DSP若要与RS－422总线上的主设备实现通信，则FPGA将作为DSP与主设备的数据“中转站”，实现RS－422通信数据缓存。

1 传统实现方法

传统的FPGA实现RS－422通信方法采用FPGA＋可编程通用异步收发器＋差分线路驱动器的硬件电路。FPGA通过软件编程接收可编程通用异步收发器的并行数据或发送并行数据到可编程通用异步收发器。可编程通用异步收发器用于将串行数据转化为并行数据或将并行数据转化成串行数据。差分线路驱动器分两种：一种用于发送，负责接收TTL或COMS输入电平将其转换成差分电平发送给RS－422总线；另一种用于接收，将接收到的RS－422总线的差分电平转换成TTL或COMS输出电平。……