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基于FPGA的SOC設(shè)計(jì)技術(shù)研究.rar

  • 資源大小:2134 K
  • 上傳時(shí)間: 2023-10-09
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  • 標(biāo)      簽: FPGA

資 源 簡 介

隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA的集成度迅速提高,已達(dá)到百萬門量級(jí),與此同時(shí),F(xiàn)PGA中的邏輯資源也日益豐富,使得基于FPGA的片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為可能。基于FPGA的片上系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)方案因其具有開發(fā)周期短,設(shè)計(jì)成本低,軟硬件在系統(tǒng)可編程,系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)正在成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn),且已經(jīng)在通訊、工控等領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用。 本文針對(duì)xilinx公司推出的、基于Microblaze微處理器軟核的SOPC解決方案,深入研究了SOPC系統(tǒng)硬件平臺(tái)的構(gòu)建,軟件開發(fā)以及軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證。 論文首先對(duì)片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要概念——SOC、SOPC、IP核進(jìn)行了討論,并對(duì)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系作了詳細(xì)分析。接著研究分析了FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),開發(fā)流程,SOPC的主要設(shè)計(jì)技術(shù)及兩種實(shí)現(xiàn)方法;介紹了目前常用的幾種嵌入式微處理器IP核和片上通用總線架構(gòu);詳細(xì)描述了SOPC系統(tǒng)開發(fā)工具EDK的使用方法,以脈寬調(diào)制電路PWM的設(shè)計(jì)為例,討論了用戶IP核的集成過程,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證,給出仿真結(jié)果。論文第四章研究基于SOPC的紅外熱像儀系統(tǒng)開發(fā),設(shè)計(jì)了基于Microblaze微處理器軟核的系統(tǒng)控制模塊,完成了IP核驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)。在實(shí)現(xiàn)Microblaze處理器子系統(tǒng)與專用硬件子系統(tǒng)的片內(nèi)集成后,對(duì)紅外熱像儀系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào),調(diào)試結(jié)果表明,系統(tǒng)工作正常,驗(yàn)證了軟硬件設(shè)計(jì)的正確性。 文章最后對(duì)本文的工作做了總結(jié),并對(duì)今后進(jìn)一步的研究做了展望。

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