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工业以太网技术是当前工业控制领域中的研究热点，国外多家自动化公司已推出了自己的工业以太网解决方案，我国也在进行工业以太网标准的研究和制定。EPA标准成为我国工业控制领域内第一个被国际权威标准组织所采纳的现场总线标准。工业现场的需求复杂多变，基于ARM核的处理器芯片外围和管脚是固定的，不便于拓展，因此在实际应用当中经常出现硬件资源浪费或资源不够的问题。可编程逻辑器件具有静态可重复编程和动态可系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，这样就较大的提高了电子系统设计的灵活性和通用性。基于上述原因，本论文研究了基于FPGA的EPA控制器。 论文分析了工业以太网的发展趋势，论述了工业以太网的解决方案和我国自主知识产权的EPA标准的基本情况，深入研究了FPGA技术在EPA控制器上应用的必要性，并针对FPGA技术的特点探究了该技术在EPA控制器中的设计方法。本文的主要内容包括: ①研究ARM体系结构，分析基于ARM7的EPA控制器的功能需求和系统组成，确定硬件选型，开发具有DI/DO和AI/AO功能的控制器。 ②分析FPGA芯片的开发流程，研究基于FPGA的EPA控制器的设计方法，以FPGA芯片EPlC12Q240C8为核心，给出一种将控制器的硬件分为核心板和通信底板的设计方案，在底板上配置多个总线接口，根据不同的工业现场配置不同功能的板卡，无需更改整个设计。根据该思路，完成控制器的全部硬件电路图的设计。 ③对PCB板设计的基本原则进行研究。基于FPGA的EPA控制器的外部时钟速率为50MHz，已属于高速PCB板设计范畴，按照高速PCB板的设计约束，完成控制器PCB板的设计。 ④在QuartusⅡ环境下创建基于NiosⅡ系统模块，研究SOPC片上编程原理和系统构架，开发PWM、UART IP core，并通过功能仿真来验证SOPC设计。 ⑤将两种控制器接入EPA网络进行测试，ARM7控制器通过了EPA标准的相关测试和DI/DO功能测试，FPGA控制器完成了网络通信测试。