USB(UniversalSerialBus，通用串行總線)是當(dāng)今消費(fèi)電子產(chǎn)品和儀器設(shè)備中應(yīng)用最廣的接口協(xié)議之一，然而目前國(guó)內(nèi)的USB芯片只有極少數(shù)幾款，產(chǎn)品研究善處于起步階段，絕大部分產(chǎn)品主要由國(guó)外的IC設(shè)計(jì)芯片廠商如Cypress、NEC等一些國(guó)際著名公司提供。因而，如果能夠自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)USB芯片以替代國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，將會(huì)有很好的市場(chǎng)前景和利潤(rùn)空間。 本論文課題是針對(duì)基于FPGA(FieldProgrammableGateArray，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件)的數(shù)字電子產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)一種實(shí)際可復(fù)用的USB接口引擎軟核。該軟核主要是用于處理USB標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議包的通信處理，通過(guò)外接MCU(MultipointControlUnit，微控制器)就可以實(shí)現(xiàn)完整的USB接口通訊功能。它的功能相當(dāng)于一些USB引擎的專(zhuān)用芯片如：Philips的PDIUSBD12等，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活性高、復(fù)用設(shè)計(jì)方便。 功能仿真和綜合測(cè)試結(jié)果顯示本論文所設(shè)計(jì)的接口引擎軟核符合設(shè)計(jì)要求，并且軟核的性能和市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品基本一致。本論文的創(chuàng)新之處在于：1、從可配置性角度出發(fā)設(shè)計(jì)了低速、全速、高速三種可選模式；2、支持最多31個(gè)可配置端點(diǎn)；3、采用了可綜合、可移植的RTL(RegisterTransferLevel，寄存器傳輸級(jí))代碼設(shè)計(jì)規(guī)則，同時(shí)也開(kāi)發(fā)了可綜合的驗(yàn)證測(cè)試代碼；4、完全由硬件實(shí)現(xiàn)USB通信功能。
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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本文的主要研究?jī)?nèi)容是利用FPGA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò)接口。 首先，對(duì)論文的大致內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要介紹，并且比較分析了目前比較流行的網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)的三種方法，并以此為基礎(chǔ)提出了本文中重點(diǎn)介紹的基于FPGA 的網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)方法。 其次，介紹采用以FPGA 做為主控芯片控制8019AS 網(wǎng)絡(luò)控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)幀的功能。FPGA 需要在上電時(shí)完成對(duì)于8019AS的初始化設(shè)置。在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行控制和操作以完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的接收。對(duì)FPGA 與8019AS 之間的接口實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。 最后，介紹了在FPGA 內(nèi)部對(duì)于接收到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行TCP/IP協(xié)議分析的具體過(guò)程和實(shí)現(xiàn)方法。分別詳細(xì)介紹了接收模塊、發(fā)送模塊以及其中子模塊具體功能和實(shí)現(xiàn)方法。說(shuō)明了模塊之間相互觸發(fā)的具體關(guān)系。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口一般是采用MCU 或者ARM 等專(zhuān)用控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而此次課題以FPGA 作為主控芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口以及部分TCP/IP 協(xié)議分析是一個(gè)創(chuàng)意。而且由于FPGA 多管腳可以靈活配置，也使得系統(tǒng)的可擴(kuò)展性有了很大的提高。
標(biāo)簽： FPGA 以太網(wǎng)絡(luò) 接口的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-09
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可編程邏輯器件FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)越來(lái)越多的應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的ASIC(專(zhuān)用集成電路)和DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)相比，基于FPGA和CPLD實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)具有更高的實(shí)時(shí)性和可嵌入性，能夠方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成與功能擴(kuò)展。 FFT的硬件結(jié)構(gòu)主要包括蝶形處理器、存儲(chǔ)單元、地址生成單元與控制單元。本文提出的算法在蝶形處理器內(nèi)引入流水線結(jié)構(gòu)，提高了FFT的運(yùn)算速度。同時(shí)，流水線寄存器能夠寄存蝶形運(yùn)算中的公共項(xiàng)，這樣在設(shè)計(jì)蝶形處理器時(shí)只用到了一個(gè)乘法器和兩個(gè)加法器，降低了硬件電路的復(fù)雜度。 為了進(jìn)一步提高FFT的運(yùn)算速度，本文在深入研究各種乘法器算法的基礎(chǔ)上，為蝶形處理器設(shè)計(jì)了一個(gè)并行乘法器。在實(shí)現(xiàn)該乘法器時(shí)，本文采用改進(jìn)的布斯算法，用以減少部分積的個(gè)數(shù)。同時(shí)，使用華萊士樹(shù)結(jié)構(gòu)和4-2壓縮器對(duì)部分積并行相加。 本文以32點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT為例進(jìn)行設(shè)計(jì)與邏輯綜合。通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，地址生成單元和控制單元完成FFT電路。電路的仿真結(jié)果與軟件計(jì)算結(jié)果相符，證明了本文所提出的算法的正確性。 另外，本文還對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果提出了進(jìn)一步的改進(jìn)方案，在乘法器內(nèi)加入一級(jí)流水線寄存器，使FFT的速度能夠提高到當(dāng)前速度的兩倍，這在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合具有極高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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相對(duì)于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來(lái)說(shuō)，在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中，二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理圖像的系統(tǒng)中，如數(shù)碼相機(jī)、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機(jī)、移動(dòng)通信等系統(tǒng)，需要用芯片實(shí)現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過(guò)程。雖然有許多研究工作者對(duì)圖像處理的小波變換進(jìn)行了研究，但大都只偏重算法研究，對(duì)算法硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜性考慮較少，對(duì)圖像處理的小波變換硬件實(shí)現(xiàn)的研究也較少。 本文針對(duì)圖像處理的小波變換算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。對(duì)文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進(jìn)行仔細(xì)分析，提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法，在MATLAB中仿真驗(yàn)證了該算法，證明其是正確的。并設(shè)計(jì)了該算法的硬件結(jié)構(gòu)，在MATLAT的Simulink中進(jìn)行仿真，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行VHDL語(yǔ)言的寄存器傳輸級(jí)(RTL)描述與仿真，成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進(jìn)行驗(yàn)證通過(guò)。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較：由于將其邊界延拓過(guò)程內(nèi)嵌于小波變換模塊中，使該硬件結(jié)構(gòu)無(wú)需額外的邊界延拓過(guò)程，減少小波變換過(guò)程中對(duì)內(nèi)存的讀寫(xiě)量，從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量，降低功耗，提高硬件利用率和運(yùn)算速度的特點(diǎn)。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較：無(wú)需增加額外的硬件計(jì)算模塊，又具有在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)不改變?cè)瓉?lái)的提升小波算法的規(guī)則性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種小波變換硬件芯片的實(shí)現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無(wú)損小波變換，當(dāng)然也可用于其它各種實(shí)時(shí)圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-06-13
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對(duì)MSP430F5338的寄存器及其外設(shè)都有明確的說(shuō)明
上傳時(shí)間： 2013-07-07
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針對(duì)CC2430/CC2530芯片的Zigbee開(kāi)發(fā)套件可與IAR for MCS-51 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)縫連接，操作方便、連接方便、簡(jiǎn)單易學(xué)，是學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)Zigbee產(chǎn)品最好最實(shí)用的開(kāi)發(fā)工具。通過(guò)USB接口連接電腦，具有代碼高速下載，在線調(diào)試，斷點(diǎn)、單步、變量觀察，寄存器觀察等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)CC2430/CC2530系列無(wú)線單片機(jī)實(shí)時(shí)在線仿真、調(diào)試。該開(kāi)發(fā)套件模板能夠協(xié)助初學(xué)者和設(shè)計(jì)人員快速評(píng)估及進(jìn)行多種Zigbee應(yīng)用開(kāi)發(fā)，熟悉掌握硬件原理和協(xié)議棧。
標(biāo)簽： 2530 CC 開(kāi)發(fā)板 開(kāi)發(fā)套件
上傳時(shí)間： 2013-05-31
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現(xiàn)在，下一代嵌入式微處理器和軟件面臨著不斷減小的產(chǎn)品壽命。而由此產(chǎn)生的縮短的研發(fā)周期則要求設(shè)計(jì)者能夠在更短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出更為復(fù)雜的處理器和軟件。為了解決這個(gè)問(wèn)題，嵌入式系統(tǒng)的仿真逐漸成為在新的可編程結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)中必不可少的工具。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)仿真核心的指令集仿真器，由于普遍使用的解釋型仿真器的性能較低，從十幾年前開(kāi)始，人們就開(kāi)始了對(duì)編譯型指令集仿真器的研究。但是，由于編譯技術(shù)的限制，它從來(lái)沒(méi)有能夠在商業(yè)產(chǎn)品中推廣。 ARM公司06年新推出的Cortex-M3系列芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。本文將針對(duì)基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一個(gè)仿真平臺(tái)，以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標(biāo)指令集，設(shè)計(jì)了其仿真器，給出了一種優(yōu)化的解釋型指令仿真機(jī)。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型，包括目標(biāo)指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲(chǔ)器的組織。 2.其次建立了仿真平臺(tái)。在平臺(tái)的建立過(guò)程中，設(shè)計(jì)了結(jié)合編譯技術(shù)速度和解釋技術(shù)靈活性的仿真機(jī)；完成了Thumb-2 指令集體系結(jié)構(gòu)的描述；實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器接口，從而可以滿足目標(biāo)指令集對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)要求；介紹了ELF 文件格式，并設(shè)計(jì)了將ELF 文件中的指令和數(shù)據(jù)裝入存儲(chǔ)器的裝載程序。 3.最后以一個(gè)基于ARM Cortex-M3 處理器的機(jī)器小車(chē)嵌入式系統(tǒng)為例，對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能上的驗(yàn)證。
標(biāo)簽： Cortex-M ARM txt 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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本論文的工作是針對(duì)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)建設(shè)的實(shí)際需要而進(jìn)行的。本文對(duì)ARM處理器及其寄存器結(jié)構(gòu)做了認(rèn)真的分析，對(duì)于文中涉及的系統(tǒng)硬件平臺(tái)核心即基于ARM7TDMI的S3C44BOX芯片進(jìn)行了研究，分析了ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，并從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的角度，研究了如何發(fā)揮器件的功能。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上，考慮了ARM7內(nèi)核的具體情況，選擇了μC/OS-II操作系統(tǒng)。論文對(duì)μC/OS-II的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制以及μC/OS-II操作系統(tǒng)在S3C44BOX上的移植過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的討論。根據(jù)要求安排有A/D、D/A實(shí)驗(yàn)、LCD顯示驅(qū)動(dòng)、觸摸屏及鍵盤(pán)：還安排了綜合實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包括：跑馬燈、數(shù)碼管、蜂鳴器、A/D、D/A、LCD等。 第一章介紹了嵌入式系統(tǒng)及嵌入式處理器的基礎(chǔ)知識(shí)，包括目前常用的幾種嵌入式處理器、操作系統(tǒng)，以及如何進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的選型。 第二章介紹了嵌入式實(shí)驗(yàn)／開(kāi)發(fā)系統(tǒng)使用的硬件平臺(tái)，包括處理器、存儲(chǔ)器、串行通信接口、以太網(wǎng)接口，提出了系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法。平臺(tái)的硬件核心為SAMSUNG(三星)公司的S3C44BOX芯片。 第三章介紹了開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立，包括交叉編譯環(huán)境的建立以及相關(guān)程序庫(kù)、工具的安裝，編寫(xiě)了相關(guān)程序。 第四章詳細(xì)介紹了μC/OS-II系統(tǒng)的移植。包括Bootloader的移植、啟動(dòng)部分移植以及內(nèi)存部分的移植，并給出了內(nèi)核編譯的基本方法。 第五章給出了本文研究的主要結(jié)論，并對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
標(biāo)簽： S3C44B0X ARM COS 軟硬件平臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開(kāi)放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案，整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對(duì)于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對(duì)于集成的總線仲裁器，設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級(jí)的循環(huán)優(yōu)先算法，通過(guò)一組設(shè)備編號(hào)寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對(duì)跨時(shí)鐘域的信號(hào)同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述，最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)。 在驗(yàn)證部分，引入了基于平臺(tái)的驗(yàn)證思路，通過(guò)搭建驗(yàn)證平臺(tái)，可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺(tái)的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過(guò)打包各個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外，為提高驗(yàn)證的自動(dòng)化程度，論文對(duì)驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過(guò)此驗(yàn)證平臺(tái)和腳本，提高了整個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級(jí)的功能描述，并使用仿真軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過(guò)驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能，最后對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)進(jìn)行了探討。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點(diǎn)，而被廣發(fā)的應(yīng)用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低，無(wú)法更好的適應(yīng)家居安防系統(tǒng)的要求，因此研究并開(kāi)發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。 本課題針對(duì)現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問(wèn)題，選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU，擴(kuò)展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤(pán)等外圍設(shè)備，設(shè)計(jì)出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括：攝像頭采集圖像并在LCD上進(jìn)行顯示；在戶外PC上可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看ARM端家中情況，圖像經(jīng)過(guò)壓縮后進(jìn)行傳輸；截取圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)到人臉時(shí)，GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生；檢測(cè)到人臉的圖像壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)。 本文介紹了系統(tǒng)各個(gè)硬件型號(hào)的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設(shè)計(jì)了各個(gè)硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，在目標(biāo)板上移植了引導(dǎo)程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測(cè)算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發(fā)送、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 智能家居 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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