基于過采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點,例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實現(xiàn)嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無法達到的精度和動態(tài)范圍。在高精度測量,音頻轉(zhuǎn)換,汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實現(xiàn)了一個具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,在24比特的輸入信號下,達到了約150dB的信噪比。作為一個靈活的音頻DAC實現(xiàn)方案。該DAC可以對CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號進行處理,接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字長為16/18/20/24比特的PCM數(shù)據(jù),具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在,高階∑-△調(diào)制器的設(shè)計與實現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻中的經(jīng)驗原則和方法,闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計流程;并據(jù)此設(shè)計了達到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調(diào)制器。本文創(chuàng)新性地提出了∑-△調(diào)制器的一種高效率流水線實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明,與其他常見的∑-△調(diào)制器實現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比,本方案具有結(jié)構(gòu)簡單、運算單元少等優(yōu)點;此外在同樣信號采樣率下,調(diào)制器所需的時鐘頻率大大降低。 文中的過采樣濾波模塊采用三級半帶濾波器和一個可變CIC濾波器級聯(lián)組成,可以達到最高128倍的過采樣比,同時具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計中采用了CSD編碼,使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡化。 本文提出的過采樣DAC方案具有可重配置結(jié)構(gòu),讓使用者能夠方便地控制過采樣比和調(diào)制器階數(shù)。通過積分梳狀濾波器的配置,能夠獲得32/64/128倍的不同過采樣比,從而實現(xiàn)對于32~192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長情況下,通過調(diào)制器的重構(gòu),則可以將調(diào)制器由高精度的5階模式改變?yōu)楣母偷?階模式,滿足不同分辨率信號輸入時的不同精度要求。這是本文的另一創(chuàng)新之處。 目前,該過采樣DAC已經(jīng)在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實現(xiàn)和驗證。測試表明,對于從32kHz到192kHz的不同輸入信號,該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時間: 2013-07-08
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是一種可實現(xiàn)多層次邏輯器件。基于SRAM的FPGA結(jié)構(gòu)由邏輯單元陣列來實現(xiàn)所需要的邏輯函數(shù)。FPGA中,互連線資源是預(yù)先定制的,這些資源是由各種長度的可分割金屬線,緩沖器和.MOS管實現(xiàn)的,所以相對于ASIC中互連線所占用的面積更大。為了節(jié)省芯片面積,一般都采用單個MOS晶體管來連接邏輯資源。MOS晶體管的導通電阻可以達到千歐量級,可分割金屬線段的電阻相對于MOS管來說是可以忽略的,然而它和地之間的電容達到了0.1pf[1]。為了評估FPGA的性能,用HSPICE仿真模型雖可以獲得非常精確的結(jié)果,但是基于此模型需要花費太多的時間。這在基于時序驅(qū)動的工藝映射和布局布線以及靜態(tài)時序分析中都是不可行的。于是,非常迫切地需要一種快速而精確的模型。 FPGA中連接盒、開關(guān)盒都是由MOS管組成的。FPGA中的時延很大部分取決于互連,而MOS傳輸晶體管在互連中又占了很大的比重。所以對于MOS管的建模對FPGA時延估算有很大的影響意義。對于MOS管,Muhammad[15]采用導通電阻來代替MOS管,然后用。Elmore[3]時延和Rubinstein[4]時延模型估算互連時延。Elmore時延用電路的一階矩來近似信號到達最大值50%時的時延,而Rubinstein也是通過計算電路的一階矩估算時延的上下邊界來估算電路的時延,然而他們都是用來計算RC互連時延。傳輸管是非線性器件,所以沒有一個固定的電阻,這就造成了Elmore時延和Rubinstein時延模型的過于近似的估算,對整體評估FPGA的性能帶來負面因素。 本論文提出快速而精確的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA中的互連資源MOS傳輸管時延模型。首先從階躍信號推導出適合50%時延的等效電阻模型,然后在斜坡輸入的時候,給出斜坡輸入時的時延模型,并且給出等效電容的計算方法。結(jié)果驗證了我們精確的時延模型在時間上的開銷少的性能。 在島型FPGA中,單個傳輸管能夠被用來作為互連線和互連線之間的連接,或者互連線和管腳之間的連接,如VPR把互連線和管腳作為布線資源,管腳只能單獨作為輸入或者輸出管腳,以致于它們不是一個線網(wǎng)的起點就是線網(wǎng)的終點。而這恰恰忽略了管腳實際在物理上可以作為互連線來使用的情況(VPR認為dogleg現(xiàn)象本身對性能提高不多)。本論文通過對dogleg現(xiàn)象進行了探索,并驗證了在使用SUBSET開關(guān)盒的情況下,dogleg能提高FPGA的布通率。
上傳時間: 2013-07-24
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可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關(guān)鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數(shù)據(jù)上的傳遞(包括對輸入信號的采集和輸出信號輸出),電壓之間的轉(zhuǎn)換,對外圍芯片的驅(qū)動,完成對芯片的測試功能以及對芯片電路保護等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設(shè)計方法,依據(jù)可配置端口電路能實現(xiàn)的功能和工作原理,運用Cadence的設(shè)計軟件,結(jié)合華潤上華0.5μm的工藝庫,設(shè)計了一款性能、時序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個方面的內(nèi)容: 1.基于端口電路信號寄存器的采集和輸出方式,本論文設(shè)計的端口電路可以通過配置將它設(shè)置成單沿或者雙沿的觸發(fā)方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時序仿真,且建立時間小于5ns和保持時間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設(shè)計的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對16種狀態(tài)機轉(zhuǎn)換的控制,對16種狀態(tài)機的轉(zhuǎn)換完成了行為級描述和實現(xiàn)了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對觸發(fā)器級聯(lián)的構(gòu)架這一特點,設(shè)計了一款邊界掃描電路,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。達到對芯片電路測試設(shè)計的要求。 4.對于端口電路來講,有時需要將從CLB中的輸出數(shù)據(jù)實現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)以上的功能,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。滿足設(shè)計要求。 5.對于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據(jù)設(shè)置不同的上、下MOS管尺寸來調(diào)整電路的中點電壓,將端口電路設(shè)計成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個電路能有效地抑制加到輸入端上的白噪聲型噪聲電壓[2]。 6.在噪聲和延時不影響電路正常工作的范圍內(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動大負載的功能。通過對管子尺寸的大小設(shè)置和驅(qū)動大小的仿真表明:在實現(xiàn)TTL高電平輸出時,最大的驅(qū)動電流達到170mA,而對應(yīng)的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動電流為140mA[8];同樣,在實現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動電流達到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)動電流達到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設(shè)計的端口電路增加了雙沿觸發(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動能力更加強大。
上傳時間: 2013-06-03
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可調(diào)恒壓恒流維修電源制作,適合一般初學者制作使用
標簽: 30 恒壓 可調(diào)穩(wěn)壓電源 恒流
上傳時間: 2013-05-21
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軟件通信體系架構(gòu)(SCA)可以實現(xiàn)一個具有開放性、標準化、模塊化的通用軟件無線電平臺,從而使軟件無線電平臺的成本得到顯著降低,應(yīng)用靈活性得到極大增強。雖然SCA通過CORBA機制很好地解決了通用處理器設(shè)備波形組件的互連互通和可移植問題,但是這種機制不能很好地適用于FPGA這種專用處理器。隨著FPGA處理性能的不斷提升,它在SCA系統(tǒng)中的作用越來越突出。因此,如何在SCA系統(tǒng)中很好地集成FPGA波形,如何提高FPGA波形的可移植性就成為當前軟件無線電研究領(lǐng)域中一個非常重要的研究課題。 論文首先通過對現(xiàn)有的旨在解決FPGA波形可移植性的協(xié)議和規(guī)范進行了研究,深入分析了它們的優(yōu)缺點。接下來對MHAL規(guī)范、CP289協(xié)議、OCP接口規(guī)范中的方法加以融合和優(yōu)化,提出了新的FPGA可移植波形結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)既為FPGA波形設(shè)計了標準的通信接口,又實現(xiàn)了波形應(yīng)用的分離,同時還通過OCP接口實現(xiàn)了波形組件運行環(huán)境的標準化,真正實現(xiàn)了波形的可移植。 其次,論文根據(jù)提出的波形結(jié)構(gòu),結(jié)合CP289協(xié)議中的操作要求,在原本過于簡單的MHAL消息格式的基礎(chǔ)上進行了細化,同時具體給出了MHAL消息封裝結(jié)構(gòu)和MHAL消息解析結(jié)構(gòu)的處理流程,實現(xiàn)了FPGA波形在SCA系統(tǒng)中的標準通信。論文通過對CP289協(xié)議的深入研究,結(jié)合實際工程應(yīng)用,提出了具體化的容器結(jié)構(gòu),并進一步進行了容器中組件控制模塊、互連模塊和本地服務(wù)模塊的設(shè)計,實現(xiàn)了波形應(yīng)用的分離。論文以O(shè)CP規(guī)范為基礎(chǔ),依據(jù)CP289協(xié)議中對組件接口的約束,設(shè)計了幾種典型的組件OCP接口,使得波形組件設(shè)計與系統(tǒng)實現(xiàn)相分離,并真正實現(xiàn)了波形運行環(huán)境的標準化。 最后,論文根據(jù)所設(shè)計的波形結(jié)構(gòu)和組件接口設(shè)計了一個FPGA驗證波形,通過波形的實現(xiàn),證明FPGA波形組件可以像GPP波形組件一樣可加載、可裝配、可部署、可裝配,驗證了論文所設(shè)計的FPGA波形是與SCA兼容的。另外,通過對波形組件移植試驗,驗證了所設(shè)計的波形結(jié)構(gòu)和組件接口能夠為波形組件提供很好的可移植性。
上傳時間: 2013-04-24
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·基于MATLAB的可視化凸輪曲線設(shè)計程序
上傳時間: 2013-07-28
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·西門子S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊
標簽: 200 西門子 可編程控制器 系統(tǒng)手冊
上傳時間: 2013-07-18
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· 摘要: 本文研究了由線性反饋移位寄存器(Linear Feedback Shift Registers,LFSR)生成m序列的原理,并對LFSR電路結(jié)構(gòu)作了改進,利用基于現(xiàn)代DSP技術(shù)的DSP Builder軟件,設(shè)計了一種周期、相位可調(diào)的m序列發(fā)生器.經(jīng)調(diào)試與仿真,結(jié)果表明該方法硬件結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)周期短,為系統(tǒng)設(shè)計或測試帶來很大的便利.
上傳時間: 2013-07-18
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在pcb設(shè)計中,對于可制造性設(shè)計需要認真對待,值得大家學習
上傳時間: 2013-06-07
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·《變頻器可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)》PDF
上傳時間: 2013-07-16
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