导言
西安某轿车电子有限公司出产的XLM油泵支架产 品功用测验台规划中，有一项针对高度阻值（TSG）的 功用测验。该测验内容要求阻值电压采样与液位高度进 行一一对应。运用传统的收集办法难以保证收集的牢靠 性。基予该规划要求，本文提出了一种选用LabVIEW FPGA的数据传输技能，该技能可以在高速采样的前提下保证数据传输的安稳性与牢靠性。
1、数据传输
数据传输技能首要用于多机通讯范畴，一般在数据 交流进程中，为保证数据的安稳牢靠传输而拟定的特别 传送规矩。其传输进程也依据传输的物理介质而不同。 详细而言可分为以下几种：
1.1 基带、频带和数字数据传输
①基带传输是指由数据终端设备（DTE）送出的二 进制“1”数据传输或“0”的电信号直接送到电路的传 输办法。基带信号未经调制，可以经过码形改换（或波 形改换）进行驱动后直接传输。
②大多数传输信道是带通型特性，基带信号通不 过。选用调制办法把基带信号调制到信道带宽范围内进 行传输，接纳端经过解调办法再复原出基带信号的方 式，称为频带传输。
③数字数据传输是运用数字话路传输数据信号的一 种办法。
1.2 并行传输与串行传输
①并行传输是构成字符的二进制代码在并行信道上 一起传输的办法。
②串行传输是构成字符的二进制代码在一条信道上 以位（码元）为单位，按时刻次序逐位传输的办法。速 度虽慢，但只需一条传输信道，出资小，易于完结，是 数据传输选用的首要传输办法。也是现在核算机通讯采 取的一种首要办法。
1.3 异步传输和同步传输
①异步传输是字符同步传输的办法。当发送1个字 符代码时，字符前面要加1个“起”信号，长度为1个码 元宽，极性为“0”，即空号极性；而在发完1个字符后 面加1个“止”信号，长度为1，1.5或2个码元宽，极性为“1”，即传号极性。接纳端经过检测起、止信号， 即可区分出所传输的字符。字符可以接连发送，也可单 独发送，不发送字符时，接连发送中止信号。
②同步传输是位（码元）同步传输办法。该办法必 须在收、发两边树立准确的位守时信号，以便正确区分 每位数据信号。在传输中，数据要分成组（或称帧）， 一帧含多个字符代码或多个独立码元。在发送数据前， 在每帧开端有必要加上规则的帧同步码元序列，接纳端检 测出该序列标志后，承认帧的开端，树立两边同步。接 收端DCE从接纳序列中提取位守时信号，然后达到位 （码元）同步。
1.4 单工、半双工和全双工传输
单工传输指数据只能按单一方向发送和接纳；半双 工传输指数据可以在2个方向传输但不能一起进行，即 替换收、发；全双工传输指数据可以在2个方向一起传 输，即一起收和发。一般四线线路为全双工数据传输， 二线线路可完结全双工数据传输。
2、复用技能
复用技能是指一种在传输途径上归纳多路信道，然 后康复原机制或免除终端各信道复用技能的进程，首要 包含以下几种：
频分复用（FDM）：载波带宽被划分为多种不同频 带的子信道，每个子信道可以并行传送一路信号。FDM 用于模仿传输进程。
时分复用（TDM）：在交互时刻距离内涵同一信道 上传送多路信号。TDM 广泛用于数字传输进程。
码分复用（CDM）：每个信道作为编码信道完结 位传输（特定脉冲序列）。这种编码传输办法经过传输 仅有的时刻系列短脉冲完结，但在较长的位时刻中则采 用时刻片断代替。每个信道，都有各自的代码，并可以 在同一光纤上进行传输以及异步免除复用。
波分复用（WDM）：在一根光纤上运用不同的 波长一起传送多路光波信号。WDM 用于光纤信道。 WDM 与 FDM 根据相同原理可是它运用于光纤信道上 的光波传输进程。
粗波分复用（CWDM）：WDM 的扩张。每根光纤传送4到8种波长，乃至更多。运用于中型网络体系（区 域或城域网）。
密集型波分复用（DWDM）：WDM 的扩展。典型 的 DWDM 体系支撑8种或以上波长。闪现体系支撑上 百种波长。
在数据通讯中，复用技能的运用极大地提高了信道 的传输功率，取得了广泛地运用。多路复用技能就是在 发送端将多路信号进行组合，然后在一条专用的物理信 道上完结传输，接纳端再将复合信号分离出来。多路复 用技能首要分为两大类：频分多路复用（简称频分复用） 和时分多路复用（简称时分复用），波分复用和核算复用 本质上也归于这两种复用技能。别的还有一些其他的复 用技能，如码分复用、极化波复用和空分复用等。
3、根据网络的传输
根据网络的传输一般分为TCP/IP传输与UDP传输 两种。
UDP是简略的面向数据报的运送层协议：进程的每 个输出操作都正好发生1个UDP数据报，并组装成1份待 发送的IP数据报。UDP数据报封装成1份IP数据报的格 式如图1所示。
UDP不供给牢靠性衔接：它把运用程序传给IP层的 数据发送出去，可是并不保证它们能抵达目的地。
TCP和UDP都运用相同的网络层（IP）。TCP供给 了一种牢靠的面向衔接的字节省运送层服务。如图2 所示：
TCP向运用层供给与UDP彻底不同的服务。TCP提 供一种面向衔接的、牢靠的字节省服务。TCP将用户数 据打包构成报文段；它发送数据后发动1个守时器，等 待对端数据承认；另一端对收到的数据进行承认，对失 序的数据从头排序，丢掉重复数据；TCP供给端到端的 流量操控，并加以核算和验证。
面向衔接意味着2个运用TCP的运用（通常是1个客户 和1个服务器）在互相交流数据之前有必要先树立1个TCP 衔接。这一进程与打电话很类似，先拨号振铃，等候对 方摘机说“喂”，然后才阐明是谁。TCP传输协议衔接 进程：
首要树立衔接，TCP用3个报文段完结衔接的建 立。这个进程也称为3次握手（three-way handshake）。如 图3所示。
停止1个衔接要经过4次握手。如图4所示。
数据发送有必要经过接纳方承认，并且有超时重传等 保证机制，这是TCP传输有必定保证的根本原因，如图 5所示。
可以看到，完结1次数据传送，除了完结衔接、终 止衔接外，至少还需要1个数据分组与1个ACK分组。
UDP与TCP供给不同的传输办法与不同的传输质 量，TCP以添加网络开支的办法供给传输保证。在 GPRS网络实践测验，当网络正常状况下，从GPRS DTU→GPRS网络→互联网→用户数据中心这个通路 上，UDP传输有效性》99%，TCP传输有效性≈100%。
4、根据LabVIEW FPGA的数据传输
根据LabVIEW FPGA的数据传输，是根据TCP/IP的 一种改善办法。如图6所示。
这种办法首要用于FPGA架构的C-RIO体系与上位 机通讯时为保证底层数据可以牢靠传输的共同数据流 传输办法。其技能特色在于从FPGA底层进行数据构 造，行将一般数据类型（如定点型、浮点型）转化成计 算机底层可辨认的布尔数据类型进行数据结构，如图7 所示。
当数据传输至RT层，经过数据解析的进程将FPGA 的高速数据流进行数据辨认并转化至上位机可传输的数 据格局，如图8所示。
为保证数据的不丢掉，RT打包进程选用了重联与 数据残留清空办法，以保证每次重联的进程可以进行 牢靠的数据传输。上位机的接纳进程如图9所示。
当数据传送至上位机后，将不同数据类型依照包 头加以解析，并依照结构数据类型进行数据重建。过 程如图10所示。
5、定论
根据LabVIEW FPGA数据传输办法首要用于高速 数据流传输的状况，这种办法是在TCP/IP基础上的一 种改善传输办法。现在已成功运用在西安某轿车电子 有限公司所出产的XLM出产线功用测验台改造项目 中。该项目要求在电机运转的进程中对电阻电压进行 高速牢靠采样并传输，选用根据LabVIEW FPGA数据 传输办法很好地处理了该问题，现在设备运转杰出。
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