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基于FPGA的PLC扩展总线的研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着工业化进程的不断推进，工业自动化成为了现代工业发展的重要基石，其中PLC控制系统作为传统工业自动化的重要组成部分，应用广泛。然而，随着时代的变化和技术的发展，传统的PLC控制系统已经难以满足现代化、高效率、高可靠性的生产要求。因此，需要在现有系统的基础上进行改进，以满足新的生产要求。
FPGA技术是当下应用最为广泛的可编程逻辑器件，其具有高速、灵活、可维护性强等特点，被广泛地应用于工业控制、数字信号处理、图像识别等领域。基于FPGA技术的PLC控制系统相对于传统的PLC控制系统具有更高的效率和可靠性，具有重要的应用前景。
因此，本次研究的任务是基于FPGA技术，设计并实现一种新的PLC控制系统扩展总线，从而提高系统的控制能力、可靠性和稳定性，为工业自动化提供优秀的控制解决方案。
二、任务目标
本研究的目标是：
1.基于FPGA技术，设计并实现一种新的PLC控制系统扩展总线，具有良好的时序特性、可靠性和稳定性。
2.实现扩展总线与PLC控制器之间的通信，能够完成信号输入、数据传输、控制输出等操作。
3.进一步完善扩展总线与现有PLC控制系统体系结构的集成，使其能够实现更高效的系统控制。
三、研究内容
1.FPG控制器设计：通过FPGA技术实现控制器主板扩展板的设计，具体包括选型、电路原理图设计、PCB设计等。
2.扩展总线系统设计：基于FPGA架构实现全新的扩展总线系统设计，包括数据传输、输入信号、输出控制等。
3.通信协议设计：实现扩展总线与PLC控制器之间的数据通信，包括通信协议、通信数据格式等。
4.驱动程序设计：为扩展总线系统编写驱动程序，实现数据的采集与发送，完成扩展总线系统与PLC控制器之间的数据交互。
四、预期成果
1.基于FPGA的PLC控制器设计方案，主板扩展板的电路原理图、PCB设计等相关文档。
2.基于FPGA的PLC扩展总线系统设计，包括扩展总线系统的电路原理图、PCB设计、通信协议、驱动程序等设计文档。
3.扩展总线系统与PLC控制器之间的通信程序实现及调试报告。
4.将扩展总线系统与现有PLC控制系统完美集成的最终成品。
五、研究计划
阶段任务时间
第一阶段课题调研与确定任务书第1周
第二阶段FPG控制器设计第2-4周
第三阶段扩展总线系统设计第5-9周
第四阶段通信协议设计第10-11周
第五阶段驱动程序设计第12-14周
第六阶段系统集成及测试第15-17周
第七阶段组件优化、论文撰写及工作总结第18-20周
六、研究团队及分工
本研究由三名硕士研究生共同完成，分工如下：
1.首席研究人员：负责研究任务书的制定，负责FPGA控制器设计，负责系统集成。
2.电路设计人员：负责PLC扩展总线系统设计，具体包括电路原理图设计和PCB设计。
3.软件开发人员：负责驱动程序的设计和实现，负责通信协议设计。
以上分工仅是基本分工，具体任务完成情况可能有所变化。