基于Nios II的雙網(wǎng)傳真機系統(tǒng)的研究與開發(fā)
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1 雙網(wǎng)傳真機接入網(wǎng)絡(luò)
本文設(shè)計的雙網(wǎng)傳真機接入Internet和傳真服務(wù)器進(jìn)行通信，通信協(xié)議是非實時傳真標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過該傳真服務(wù)器中轉(zhuǎn)將傳真推送到目標(biāo)傳真機，根據(jù)目標(biāo)傳真機是雙網(wǎng)傳真機還是普通傳真機，選擇對應(yīng)的Internet網(wǎng)絡(luò)、PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推送。接入PSTN網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)傳真機通過T30[1]協(xié)議進(jìn)行通信。通過Internet發(fā)送，在掃描稿件時將稿件數(shù)據(jù)和信息封裝成Tiff文件的形式，通過非實時傳真標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將文件發(fā)送到傳真服務(wù)器，傳真服務(wù)器判斷該傳真是發(fā)往普通傳真機還是雙網(wǎng)傳真機。如果發(fā)往普通傳真機，服務(wù)器會解析Tiff文件并將解析出的傳真編碼數(shù)據(jù)發(fā)往普通傳真機；如果發(fā)往雙網(wǎng)數(shù)字傳真機，則將該tiff文件放到用戶目錄中，等待雙網(wǎng)傳真機自動或者手動收取。其在整個雙網(wǎng)傳真系統(tǒng)中的位置如圖1所示。
2 雙網(wǎng)傳真機系統(tǒng)設(shè)計
本文設(shè)計的雙網(wǎng)傳真機以Nios II嵌入式軟核為處理器，采用SoPC[2]的軟硬件協(xié)同設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計，以求最佳的性能價格比。SoPC技術(shù)硬件用Altera公司的FPGA技術(shù)來實現(xiàn)，軟件用C語言編程實現(xiàn)，操作系統(tǒng)平臺采用實時操作系統(tǒng)內(nèi)核μC/OS-II、TCP/IP協(xié)議棧使用Niche TCP/IP協(xié)議棧。以Altera Cyclone EP1C20為實驗板進(jìn)行系統(tǒng)實現(xiàn)和驗證。
根據(jù)對傳真機功能和性能的分析，提出將耗時、算法復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理量大的模塊用電路實現(xiàn)，需要提供精確的時序信號邏輯也用電路實現(xiàn)，而對時間要求不苛刻的場合、CPU處理速度能跟上的功能模塊用軟件來實現(xiàn)。同時盡量利用可以利用的軟硬件模塊單元，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少重復(fù)設(shè)計，縮短開發(fā)周期。系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
系統(tǒng)開發(fā)工具采用Altera公司提供的Quartus II和Nios II IDE。在Quartus II軟件內(nèi)，使用SoPC Builder開發(fā)硬件模塊，形成硬件設(shè)計文件和自定義軟件開發(fā)環(huán)境。Nios II IDE是基于GNU C/C++編譯器和Eclipse IDE的，設(shè)計者可以很快開發(fā)、調(diào)試和仿真Nios II系統(tǒng)，開發(fā)模塊驅(qū)動程序、板級支持包（BSP）及用戶程序。
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