题目：基于FPGA的远程监控系统的实现

本文介绍了一种基于FPGA的远程监控系统的实现，其中FPGA主要负责多路信号数据采集及处理系统的设计实现。 本文针对远程监控系统的工作特性以及实际指标参数的设置，着重讨论了整个系统的硬件设计、FPGA部分的设计以及利用VxD实现串口通信的设计。主要工作包括以下几个方面。首先，对于远程监控系统的总体方案进行简要的说明，介绍整个系统的工作流程，进而介绍系统各部分的硬件设计，这其中包括各部分硬件的工作原理、器件选择和实际电路设计。接着，介绍一下当前的前沿FPGA开发技术，以及基本的FPGA知识，常见的开发流程、语言、开发工具。这里重点介绍FPGA的一些设计原则，Xilinx公司的相应器件和开发工具包ISE等。然后，主要针对FPGA部分进行介绍。本系统使用了Xilinx公司的新型的Spartan—2系列的XC2S200，对多路串口信号，模拟信号及开关量信号进行采集处理以及相应的传送控制。在该设计中，由于信号的种类和数量非常多，FPGA如何控制它们彼此间的协调通信成为了主要难点；其次，FPGA要与系统的处理器－ARM通信完成数据的传送处理功能，如何保证二者的协调统一也至关重要；最后，FPGA还负责整个系统的复位和时钟分配工作，因此如何有效利用FPGA的内部资源也是需要慎重考虑的。这里将从硬件和软件设计两个方面进行介绍。进而，主要针对本地系统与远程控制中心的数据通信部分进行介绍，主要讲述所使用的虚拟驱动知识以及相关的软件实现方法，即使用VxD虚拟机实现串口通信。最后，对本课题进行总结，对于其中的难点、值得改进的地方以及需要深入的地方作进一步的综述。