自20世紀(jì)80年代以來,正交頻分復(fù)用技術(shù)不但在廣播式數(shù)字音頻和視頻領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,而且已經(jīng)成為無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其頻譜利用率高,成本低等原因越來越受到人們的關(guān)注。隨著人們對通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化需求的增強(qiáng),OFDM技術(shù)在綜合無線接入領(lǐng)域?qū)@得越來越廣泛的應(yīng)用。人們開始集中越來越多的精力開發(fā)OFDM技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用,本文也是基于無線通信平臺上的OFDM技術(shù)的運(yùn)用。 本文的所有內(nèi)容都是建立在空地?cái)?shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)下行鏈路FPGA實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上的。本文作者的主要工作集中在鏈路接收端的FPGA實(shí)現(xiàn)和調(diào)試上。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設(shè)計(jì)、OFDM頻率同步算法的研究與設(shè)計(jì)以及同步模塊、OFDM解調(diào)模塊、QAM解調(diào)模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)。最終實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)下行鏈路在無線環(huán)境中連通。 對于無線移動通信系統(tǒng)而言,多普勒頻移、收發(fā)設(shè)備的本地載頻偏差均可能破壞OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性,從而導(dǎo)致ICI,影響系統(tǒng)性能。另外,由于OFDM系統(tǒng)大多采用IFFT/FFT實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào),因此在接收方確定FFT的起點(diǎn)對數(shù)據(jù)的正確解調(diào)也至關(guān)重要。同步技術(shù)即是針對系統(tǒng)中存在的定時偏差、頻率偏差進(jìn)行定時、頻偏的估計(jì)與補(bǔ)償,來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。在OFDM實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)中,同步技術(shù)是十分重要的一部分。本文花費(fèi)了三個章節(jié)闡述了同步技術(shù)的原理、算法和實(shí)現(xiàn)方法。 目前OFDM系統(tǒng)的載波同步方案,可以歸納為三大類:輔助數(shù)據(jù)類,盲估計(jì)類和基于循環(huán)前綴的半盲估計(jì)類。本文首先分析了各種載波同步方案的優(yōu)缺點(diǎn),并舉例說明了各個載波同步方式的實(shí)現(xiàn)方法。然后具體闡述了本文在FPGA平臺上實(shí)現(xiàn)的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具體算法和FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。本文所采用的幀同步和頻率同步方案都是采用輔助數(shù)據(jù)類的,在闡述其具體算法的同時對算法在不同參數(shù)和不同形式下的性能做出了仿真對比分析。 OFDM的解調(diào)采用FFT算法,在FPGA上的實(shí)現(xiàn)是十分方便的。本文主要闡述其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)放在提取有效數(shù)據(jù)部分有效數(shù)據(jù)位置的推導(dǎo)過程。最后介紹了本文實(shí)現(xiàn)QAM軟解調(diào)的解調(diào)方法。 本文闡述算法采用先提出原理,然后給出具體公式,再根據(jù)公式中的系數(shù)和變量分析算法性能的方式。在闡述實(shí)現(xiàn)方式時首先給出實(shí)現(xiàn)框圖,然后對框圖中比較重要或者復(fù)雜的部分進(jìn)行詳細(xì)闡述。在介紹完每個模塊實(shí)現(xiàn)方式之后給出了仿真或者上板結(jié)果,最后再給出整體測試結(jié)果。
上傳時間: 2013-06-26
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當(dāng)今,移動通信正處于向第四代通信系統(tǒng)發(fā)展的階段,OFDM技術(shù)作為第四代數(shù)字移動通信(4G)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被包括LTE在內(nèi)的眾多準(zhǔn)4G協(xié)議所采用。IDFT/DFT作為OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能模塊,其精度對基帶解調(diào)性能產(chǎn)生著重大的影響,尤其對LTE上行所采用的SC_FDMA更是如此。為了使定點(diǎn)化IDFT/DFT達(dá)到較好的性能,本文采用數(shù)字自動增益控制(DAGC)技術(shù),以解決過大輸入信號動態(tài)范圍所造成的IDFT/DFT輸出信噪比(SNR)惡化問題。 首先,本文簡單介紹了較為成熟的AAGC(模擬AGC)技術(shù),并重點(diǎn)關(guān)注近年來為了改善其性能而興起的數(shù)字化AGC技術(shù),它們主要用于壓縮ADC輸入動態(tài)范圍以防止其飽和。針對基帶處理中具有累加特性的定點(diǎn)化IDFT/DFT技術(shù),進(jìn)一步分析了AAGC技術(shù)和基帶DAGC在實(shí)施對象,實(shí)現(xiàn)方法等上的異同點(diǎn),指出了基帶DAGC的必要性。 其次,根據(jù)LTE協(xié)議,搭建了從調(diào)制到解調(diào)的基帶PUSCH處理鏈路,并針對基于DFT的信道估計(jì)方法的缺點(diǎn),使用簡單的兩點(diǎn)替換實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化,通過高斯信道下的MATLAB仿真,證明其可以達(dá)到理想效果。仿真結(jié)果還表明,在不考慮同步問題的高斯信道下,本文所搭建的基帶處理鏈路,采用64QAM進(jìn)行調(diào)制,也能達(dá)到在SNR高于17dB時,硬判譯碼結(jié)果為極低誤碼率(BER)的效果。 再次,在所搭建鏈路的基礎(chǔ)上,通過理論分析和MATLAB仿真,證明了包括時域和頻域DAGC在內(nèi)的基帶DAGC具有穩(wěn)定接收鏈路解調(diào)性能的作用。同時,通過對幾種DAGC算法的比較后,得到的一套適用于實(shí)現(xiàn)的基帶DAGC算法,可以使IDFT/DFT的輸出SNR處于最佳范圍,從而滿足LTE系統(tǒng)基帶解調(diào)的要求。針對時域和頻域DAGC的差異,分別選定移位和加法,以及查表的方式進(jìn)行基帶DAGC算法的實(shí)現(xiàn)。 最后,本文對選定的基帶DAGC算法進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì),仿真、綜合和上板結(jié)果說明,時域和頻域DAGC實(shí)現(xiàn)方法占用資源較少,容易進(jìn)行集成,能夠達(dá)到的最高工作頻率較高,完全滿足基帶處理的速率要求,可以流水處理每一個IQ數(shù)據(jù),使之滿足基帶解調(diào)性能。
上傳時間: 2013-05-17
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ICD2仿真燒寫器--USB驅(qū)動程序。。
上傳時間: 2013-07-29
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移動無線信道特性對移動通信系統(tǒng)性能具有重要影響,移動信道建模和仿真對移動通信系統(tǒng)的研發(fā)具有重要意義。因此,對移動信道建模與仿真進(jìn)行研究,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本文從無線電波的傳播特點(diǎn)出發(fā),分析了無線電波的傳播模型和描述信道特性的主要參數(shù),重點(diǎn)分析了移動小尺度衰落模型;結(jié)合無線電波傳輸環(huán)境的特點(diǎn),研究了平坦衰落信道和頻率選擇性信道的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于FPGA的移動無線信道仿真器,同時給予了軟硬件驗(yàn)證。 本文從衰落的數(shù)學(xué)模型角度研究了信道傳輸特性,以及各項(xiàng)參數(shù)對信道特性的影響。主要做了以下幾個方面的工作: 1.簡要介紹了無線電通信的發(fā)展史及信道建模與仿真的意義;論述了信道對無線信號主要的三類影響:自由空間的路徑損失、陰影衰落、多徑衰落;分析了無線通信傳播環(huán)境,移動無線通信信道仿真的基本模型,同時介紹了用正弦波疊加法和成型濾波器法建立信道確定型仿真模型的具體實(shí)現(xiàn)方法。 2.對移動無線信道特性進(jìn)行了Matlab仿真,對仿真結(jié)果進(jìn)行了對比分析,對影響信道特性的主要參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了分析仿真。 3.設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的移動無線信道仿真器,并對實(shí)現(xiàn)該仿真器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析。該信道仿真器能夠?qū)崟r模擬窄帶信號條件下無線信道的主要特點(diǎn),如多徑時延、多普勒頻移、瑞利衰落等,其主要的技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。該模擬器結(jié)構(gòu)簡單,參數(shù)可調(diào),易于擴(kuò)展,通用性強(qiáng),可以部分或全部集成到處于研制階段的接收機(jī)中,以便于性能測試,也可應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。
上傳時間: 2013-04-24
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由于移動環(huán)境的復(fù)雜性,無線信號在發(fā)送傳輸和接收過程中有很明顯的衰落現(xiàn)象,特別是在高頻無線通信中,多徑衰落或頻率選擇性衰落對無線信號的干擾最為嚴(yán)重。通過分集接收技術(shù),Rake接收機(jī)在CDMA移動通信系統(tǒng)中抗多徑衰落效果尤為明顯。作為一種新穎的多址接入方式,多載波CDMA充分利用了OFDM最優(yōu)頻率利用率以及CDMA的多址和頻率分集,且系統(tǒng)容量和抗符號間干擾性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單載波CDMA。這些特性使得多載波CDMA成為未來的寬帶無線通信系統(tǒng)最有希望的候選。 @@ 本文研究了一種多載波擴(kuò)頻通信系統(tǒng),介紹了其Rake接收機(jī)工作原理和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行了理論仿真并用FPGA予以實(shí)現(xiàn)。 @@ 本文首先介紹了移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及OFDM和CDMA技術(shù)原理,并描述了OFDM和CDMA結(jié)合的三種系統(tǒng)(MC-DS-CDMA、MT-CDMA、MC-CDMA)的原理和系統(tǒng)模型;接著,介紹了目前影響移動通信的主要衰落以及Rake接收機(jī)基本原理及其作用。多徑信號的每路信號都可能含有可以利用的信息,Rake接收機(jī)就是通過多個相關(guān)接收器接收多徑信號中各路信號,通過信道估計(jì)和信道補(bǔ)償消去信道因子的附加相位,并把他們合并在一起,以此來改善信號的信噪比和系統(tǒng)的可靠性;在此基礎(chǔ)上,論文提出了一種多載波擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,并詳細(xì)介紹了其Rake接收機(jī)實(shí)現(xiàn)原理,給出了最大比合并時各種分徑數(shù)目下系統(tǒng)誤碼率的仿真圖;最后介紹了此方案中Rake接收機(jī)的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案及其系統(tǒng) 測試結(jié)果。@@ 仿真結(jié)果顯示出隨著分集徑數(shù)的增加,系統(tǒng)的誤碼率顯著降低。表明Rake接收機(jī)抗多徑衰落效果顯著,且在多載波CDMA系統(tǒng)中其分集效果更好,實(shí)現(xiàn)相對簡單。最終Rake接收機(jī)的FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果同理論仿真一致,時序通過,資源耗費(fèi)不大,具有較大的實(shí)用價(jià)值。 @@關(guān)鍵詞:多載波擴(kuò)頻通信,CDMA,Rake接收機(jī),F(xiàn)PGA
上傳時間: 2013-07-25
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隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)不斷的進(jìn)步,SOC(System On a Chip)是未來IC產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究關(guān)注的重點(diǎn)。由于SOC設(shè)計(jì)的日趨復(fù)雜化,芯片的面積增大,芯片功能復(fù)雜程度增大,其設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作也愈加繁瑣。復(fù)雜ASIC設(shè)計(jì)功能驗(yàn)證已經(jīng)成為整個設(shè)計(jì)中最大的瓶頸。 使用FPGA系統(tǒng)對ASIC設(shè)計(jì)進(jìn)行功能驗(yàn)證,就是利用FPGA器件實(shí)現(xiàn)用戶待驗(yàn)證的IC設(shè)計(jì)。利用測試向量或通過真實(shí)目標(biāo)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵,驗(yàn)證和測試芯片的邏輯功能。通過使用FPGA系統(tǒng),可在ASIC設(shè)計(jì)的早期,驗(yàn)證芯片設(shè)計(jì)功能,支持硬件、軟件及整個系統(tǒng)的并行開發(fā),并能檢查硬件和軟件兼容性,同時還可在目標(biāo)系統(tǒng)中同時測試系統(tǒng)中運(yùn)行的實(shí)際軟件。FPGA仿真的突出優(yōu)點(diǎn)是速度快,能夠?qū)崟r仿真用戶設(shè)計(jì)所需的對各種輸入激勵。由于一些SOC驗(yàn)證需要處理大量實(shí)時數(shù)據(jù),而FPGA作為硬件系統(tǒng),突出優(yōu)點(diǎn)是速度快,實(shí)時性好。可以將SOC軟件調(diào)試系統(tǒng)的開發(fā)和ASIC的開發(fā)同時進(jìn)行。 此設(shè)計(jì)以ALTERA公司的FPGA為主體來構(gòu)建驗(yàn)證系統(tǒng)硬件平臺,在FPGA中通過加入嵌入式軟核處理器NIOS II和定制的JTAG(Joint Test ActionGroup)邏輯來構(gòu)建與PC的調(diào)試驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路,并采用定制的JTAG邏輯產(chǎn)生測試向量,通過JTAG控制SOC目標(biāo)系統(tǒng),達(dá)到對SOC內(nèi)部和其他IP(IntellectualProperty)的在線測試與驗(yàn)證。同時,該驗(yàn)證平臺還可以支持SOC目標(biāo)系統(tǒng)后續(xù)軟件的開發(fā)和調(diào)試。 本文介紹了芯片驗(yàn)證系統(tǒng),包括系統(tǒng)的性能、組成、功能以及系統(tǒng)的工作原理;搭建了基于JTAG和FPGA的嵌入式SOC驗(yàn)證系統(tǒng)的硬件平臺,提出了驗(yàn)證系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)對驗(yàn)證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述;詳細(xì)研究了嵌入式軟核處理器NIOS II系統(tǒng),并將定制的JTAG邏輯與處理器NIOS II相結(jié)合,構(gòu)建出調(diào)試與驗(yàn)證數(shù)據(jù)鏈路;根據(jù)芯片驗(yàn)證的要求,設(shè)計(jì)出軟核處理器NIOS II系統(tǒng)與PC建立數(shù)據(jù)鏈路的軟件系統(tǒng),并完成芯片在線測試與驗(yàn)證。 本課題的整體任務(wù)主要是利用FPGA和定制的JTAG掃描鏈技術(shù),完成對國產(chǎn)某型DSP芯片的驗(yàn)證與測試,研究如何構(gòu)建一種通用的SOC芯片驗(yàn)證平臺,解決SOC驗(yàn)證系統(tǒng)的可重用性和驗(yàn)證數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸、采集的實(shí)時性、準(zhǔn)確性、可測性問題。本文在SOC驗(yàn)證系統(tǒng)在芯片驗(yàn)證與測試應(yīng)用研究領(lǐng)域,有較高的理論和實(shí)踐研究價(jià)值。
上傳時間: 2013-05-25
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現(xiàn)代社會信息量爆炸式增長,由于網(wǎng)絡(luò)、多媒體等新技術(shù)的發(fā)展,用戶對帶寬和速度的需求快速增加。并行傳輸技術(shù)由于時鐘抖動和偏移,以及PCB布線的困難,使得傳輸速率的進(jìn)一步提升面臨設(shè)計(jì)的極限;而高速串行通信技術(shù)憑借其帶寬大、抗干擾性強(qiáng)和接口簡單等優(yōu)勢,正迅速取代傳統(tǒng)的并行技術(shù),成為業(yè)界的主流。 本論文針對目前比較流行并且有很大發(fā)展?jié)摿Φ膬煞N高速串行接口電路——高速鏈路口和Rocket I/O進(jìn)行研究,并以Xilinx公司最新款的Virtex-5 FPGA為研究平臺進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。本論文的主要工作是以某低成本相控陣?yán)走_(dá)信號處理機(jī)為設(shè)計(jì)平臺,在其中的一塊信號處理板上,進(jìn)行了基于LVDS(Low VoltageDifferential Signal)技術(shù)的高速LinkPort(鏈路口)設(shè)計(jì)和基于CML(Current ModeLogic)技術(shù)的Rocket I/O高速串行接口設(shè)計(jì)。首先在FPGA的軟件中進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和功能、時序的仿真,當(dāng)仿真驗(yàn)證通過之后,重點(diǎn)是在硬件平臺上進(jìn)行調(diào)試。硬件調(diào)試驗(yàn)證的方法是將DSP TS201的鏈路口功能與在FPGA中的模擬高速鏈路口相連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的互相傳送,接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)相同,證明了高速鏈路口設(shè)計(jì)的正確性。并且在硬件調(diào)試時對Rocket IO GTP收發(fā)器進(jìn)行回環(huán)設(shè)計(jì),經(jīng)過回環(huán)之后接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)相同,證明了Rocket I/O高速串行接口設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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國家863項(xiàng)目“飛行控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)FC通信卡研制”的任務(wù)是研究設(shè)計(jì)符合CPCI總線標(biāo)準(zhǔn)的FC通信卡。本課題是這個項(xiàng)目的進(jìn)一步引伸,用于設(shè)計(jì)SCI串行通信接口,以實(shí)現(xiàn)環(huán)上多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的高速串行通信。 本文以此項(xiàng)目為背景,對基于FPGA的SCI串行通信接口進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。論文先概述SCI協(xié)議,接著對SCI串行通信接口的兩個模塊:SCI節(jié)點(diǎn)模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 SCI節(jié)模型包含Aurora收發(fā)模塊、中斷進(jìn)程、旁路FIFO、接受和發(fā)送存儲器、地址解碼、MUX。在SCI節(jié)點(diǎn)模型的實(shí)現(xiàn)上,利用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO高速串行收發(fā)器實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的高速串行通信,并利用Aurora IP核實(shí)現(xiàn)了Aurora鏈路層協(xié)議;設(shè)計(jì)一個同步FIFO實(shí)現(xiàn)旁路FIFO;利用FPGA上的塊RAM實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收存儲器;中斷進(jìn)程、地址解碼和多路復(fù)合分別在控制邏輯中實(shí)現(xiàn)。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個部分。本課題中,采用FPGA+PCI軟核的方法來實(shí)現(xiàn)CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁:PCI核的配置模塊負(fù)責(zé)對PCI核進(jìn)行配置,得到用戶需要的PCI核;用戶邏輯模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個通信接口具體的內(nèi)部邏輯功能;并引入中斷機(jī)制來提高SCI通信接口與主機(jī)之間數(shù)據(jù)交換的速率。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語言VerilogHDL和VHDL,在開發(fā)工具Xilinx ISE7.1中完成整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、綜合、布局布線,利用Modelsim進(jìn)行功能及時序仿真,使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅(qū)動程序,用VC++6.0編寫相應(yīng)的測試應(yīng)用程序。最后,將FPGA設(shè)計(jì)下載到FC通信卡中運(yùn)行,并利用ISE內(nèi)嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,運(yùn)行結(jié)果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因,指出工作中的不足之處和需要進(jìn)一步完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展,圖像處理系統(tǒng)在日常生活、工業(yè)、軍事和醫(yī)療方面等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文圍繞視頻圖像處理器的設(shè)計(jì)以及圖像增強(qiáng)算法的研究,開展了以下方面的研究: 1.對基于拉普拉斯算子的灰度圖像增強(qiáng)算法、基于飽和度分量反饋的自適應(yīng)亮度增強(qiáng)算法及其改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真,并分別對增強(qiáng)前后的灰度圖像和彩色圖像進(jìn)行了比較。 2.提出了一個視頻圖像處理器的硬件實(shí)現(xiàn)方案。該方案以FPGA為核心,具有較強(qiáng)的圖像實(shí)時處理能力,具有1路視頻輸入端口和1路視頻輸出端口,以及PCI接口和2個UART串行接口。 3.完成了視頻圖像處理器的原理圖設(shè)計(jì)、印制板圖設(shè)計(jì)。在印制板圖設(shè)計(jì)中,應(yīng)用信號完整新分析的理論,對高速電路的布局和布線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),保證了硬件電路的性能。
上傳時間: 2013-06-13
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“計(jì)算機(jī)組成原理”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)是在指令格式、尋址方式、運(yùn)算器、控制器、存儲器等都相對固定的情況下進(jìn)行,學(xué)生主要進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證,缺少自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新過程。 為改變這種狀況,須更新現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。采用FPGA芯片作為載體,使用EDA開發(fā)工具,用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)不同的硬件邏輯,再與硬件的輸入輸出接口線路相連,最終組成一臺可用于組成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這期間學(xué)生將掌握組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的各個部件的功能及其相互之間如何協(xié)作。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠讓學(xué)生完成有關(guān)計(jì)算機(jī)組成原理的部件實(shí)驗(yàn)和整機(jī)實(shí)驗(yàn):部件實(shí)驗(yàn)包括加法器、乘法器、除法器、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、控制器、存儲器等;整機(jī)實(shí)驗(yàn)可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各部件的功能描述。該系統(tǒng)能夠幫助學(xué)生鞏固課堂知識并增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力。 為實(shí)現(xiàn)上述目的,依據(jù)EDA技術(shù)的開發(fā)流程和方法,建立了一個完整的體系,其中包括控制模塊、內(nèi)存模塊、運(yùn)算器模塊、通用寄存器組及其控制部件、程序計(jì)數(shù)器、地址寄存器、指令寄存器、時序部件、數(shù)據(jù)控制部件、狀態(tài)值控制部件,以及為幫學(xué)生調(diào)試而專門設(shè)計(jì)的輸出觀察部件。在Quartus Ⅱ開發(fā)環(huán)境下,使用Altera公司FPGA芯片,采用VHDL,語言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了上述模塊。經(jīng)過仿真測試,所實(shí)現(xiàn)的各功能模塊作為獨(dú)立部件時能完成各自功能:而將這些部件組合起來的整機(jī)系統(tǒng),可以執(zhí)行程序段和進(jìn)行各種運(yùn)算處理,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: FPGA 計(jì)算機(jī)組成原理 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-01
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