基于FPGA无线测控模块在测控系统中有限状态机的设计,通过主从机的工作状态和行为转移的描述,建立以有限状态机为核心模型的远程测控系统,并利用实际硬件模块实现了对温度、溶氧量等现场环境远程测控的真实验证。实际使用结果证实了测控系统中状态机模型的通用性和可靠性,对于基于FPGA的远程测控模块的验证设计具有很好的工程参考价值作为远端模块的从机，其状态变化来自于第２．２节所描述的协议指令，由于采用可编程逻辑器件这种灵活的硬件设计，因此用基于Ｖ的有限状态机建模，应该主要考虑以下几点［２］：编码方案、ＦＳＭ的综合实现本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net、状态机所有状态的完备以及边沿触发器的设计，满足速度和面积的设计要求。通过以上协议和指令分析可以基本确定在整个控制过程当中模块的工作状态，可以用图形化的方式描述状态机各个状态之间的转换关系限状态机的设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机，即该设计的状态转移图如图３所示（以远程查询指令为例）。图３状态转移图３程序的编写根据状态转移图编写有限状态机程序，由于Ｖｅｒｉｌｏｇ具有并行执行的特点［８］，一个指令的判断模块输出指令下跳沿给状态机，即一个指令只执行一次。下面的程序以主机发送查询指令线投稿２０１８年第１期３１本［５］。本项目设计中，通信距离为３０００ｍ，采集点较多，采用的无线模块可以有２５６个节点，现场ＦＰＧＡ模块设计有模拟和数字输入接口，可以接收大部分经过处理的现场传感数据，根据远程控制中心的要求实现现场情况的感知以及控制，模块的输出设计有数字驱动电路，可以直接控制继电器、电机等现场设备；远程计算机通过无线数字传输建立与现场模块的通信，采集的现场数据经过基于人工智能的决策系统发给远端模块执行控制功能。系统框图如图１所示。图１系统框图图２无线测控模块中的数据流关系２有限状态机模型的建立２．１无线测控模块的数据流设计模型本文选择来对该逻辑设计的硬件电路进行描述，主要包含以下电路模块：开关量的采样、异步通信接口、Ｉ２Ｃ总线接口、自主定义的模块与决策端通信状态机、串行ＡＤＣ的时序接口、硬件电路信号输出，以及相关的数据和地址控制电路。实验阶段的芯片选用Ｘ其基于ＳＲＡＭ工艺，优点是使用标准的ＣＭＯＳ工艺，不需要任何复杂工序［６］。最后通过ＩＳＥ开发平台将整个控制电路集成到一个ＦＰＧＡ芯片中，减少了外界对系统的干扰，便于以后系统升级，对现场电路连接方式的控制较灵活。整个模块核心的时序电路可以用符号化的有限状态机来模拟，把一个时序逻辑抽象成一个同步有限状态机是设计模块的关键［２］。状态机在本项目基于ＦＰＧＡ的无线测控模块设计中的数据流关系如图２所示。２．２无线测控模块的协议与指令无限状态机的设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net