可編程邏輯器件使用參考資料。 解答可編程器件使用中的常見問題。 供參考。
標(biāo)簽: 可編程器件 應(yīng)用技巧
上傳時間: 2013-05-19
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在能源枯竭及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的今天,光伏發(fā)電是未來可再生能源應(yīng)用的一種重要方法。本文以光伏逆變技術(shù)為研究對象,對光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤方法、光伏智能充電控制策略、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制方法、光伏并網(wǎng)與有源濾波統(tǒng)一控制方法等問題進行了深入研究。 在擾動觀測法的基礎(chǔ)上,提出了一種直接電流控制最大功率點跟蹤方法,通過檢測變換器輸出電流進行最大功率點跟蹤控制,簡化控制算法,同時省去了擾動觀測法中的電壓和電流傳感器,降低系統(tǒng)成本。 研究了一種實用的光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制策略,將最大功率點跟蹤與智能充電控制有機結(jié)合在一起,充分利用光伏電池的輸出功率,縮短充電時間,提高充電效率;研究了一種全數(shù)字式逆變器,通過電壓有效值外環(huán)和瞬時值內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制,既能保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)態(tài)精度,又能保證瞬變負(fù)載條件下的動態(tài)特性。研制了一套3kW光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)并進行了實驗驗證。 針對住宅型光伏并網(wǎng)逆變器體積小、性能價格比高的要求,研究了一種基于導(dǎo)抗變換器的并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),相比于傳統(tǒng)電流型逆變器,本拓?fù)涫∪チ吮恐氐碾娍蛊鳎瑫r利用高頻變壓器進行能量傳遞和電氣隔離,進一步降低了系統(tǒng)損耗和體積,降低系統(tǒng)成本。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于導(dǎo)抗變換器的固有特性,采用傳統(tǒng)的SPWM調(diào)制方法將導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器輸出平頂飽和的非正弦電流,造成對電網(wǎng)的諧波污染,提出了一種新型改進調(diào)制模式。該方法可以實現(xiàn)高功率因數(shù)、低諧波并網(wǎng)發(fā)電。根據(jù)上述理論分析,研制了一臺3kW單相光伏并網(wǎng)逆變器,實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。 研究了一種三相電流型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制方法,采用改進調(diào)制模式對其進行控制,在諧波抑制方面取得了滿意的效果。提出的三相并網(wǎng)逆變方案,相比于傳統(tǒng)三相并網(wǎng)逆變器,具有如下顯著優(yōu)點:系統(tǒng)中任意一相都是一個獨立的子系統(tǒng),不受其它相影響,即使在某一相或某兩相損壞的情況下,剩余相也能正常運行,增加了系統(tǒng)的冗余性;在三相電網(wǎng)不平衡情況下,本方法也能提供穩(wěn)定的三相電流,增加系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動能力。初看起來本方案使用的導(dǎo)抗變換器和變壓器有3套,但是每相承受的功率容量只有系統(tǒng)總功率的三分之一,這樣可以選用較小容量的器件,有利于高頻電感和變壓器的制作和生產(chǎn)。提出了一種基于導(dǎo)抗變換器的三相電流型逆變器實現(xiàn)方案,利用導(dǎo)抗變換器將輸入直流電壓變換為高頻正弦電流,經(jīng)高頻變壓器隔離及電流等級變換后進行裂相調(diào)制,輸出為三相正弦電流。該方法不僅省去了傳統(tǒng)電流型逆變器直流側(cè)電抗器,而且采用高頻變換進行功率傳輸,減小了隔離變壓器及輸出濾波器的體積,有利于裝置的小型化和降低成本。 針對光伏電池輸出電壓較低的問題,研究了一種單級式三相升壓型并網(wǎng)逆變器,通過一級變換同時實現(xiàn)升壓和DC/AC變換功能,并且提出了一種基于DSP芯片的控制策略,本方法僅用一個電壓傳感器就能替代原先的三個電壓傳感器:每個載波周期短路相只進行一次開關(guān)動作,同時任何時刻只有2個開關(guān)管導(dǎo)通,可有效降低系統(tǒng)的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗;由于采用DSP控制,具有控制靈活、穩(wěn)定性高、成本低、并網(wǎng)電能質(zhì)量好,便于功率調(diào)節(jié)等優(yōu)點。 提出了一種光伏并網(wǎng)與有源濾波兼用的統(tǒng)一控制策略,在同一套裝置上既實現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,又實現(xiàn)諧波補償,克服目前的光伏發(fā)電裝置白天發(fā)電、夜間停機的不足,提高系統(tǒng)利用率。詳細分析了無功電流和諧波電流的檢測方法、光伏并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的生成方法及電流環(huán)控制器和電壓環(huán)控制器的設(shè)計方法,并對光伏并網(wǎng)發(fā)電與有源濾波統(tǒng)一控制模式和單一有源濾波模式進行了討論,仿真和實驗結(jié)果驗證了所提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略的正確性和可行性。
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 逆變 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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書名:數(shù)字邏輯電路的ASIC設(shè)計/實用電子電路設(shè)計叢書 作者:(日)小林芳直 著,蔣民 譯,趙寶瑛 校 出版社:科學(xué)出版社 原價:30.00 出版日期:2004-9-1 ISBN:9787030133960 字?jǐn)?shù):348000 頁數(shù):293 印次: 版次:1 紙張:膠版紙 開本: 商品標(biāo)識:8901735 編輯推薦 -------------------------------------------------------------------------------- 內(nèi)容提要 -------------------------------------------------------------------------------- 本書是“實用電子電路設(shè)計叢書”之一。本書以實現(xiàn)高速高可靠性的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計為目標(biāo),以完全同步式電路為基礎(chǔ),從技術(shù)實現(xiàn)的角度介紹ASIC邏輯電路設(shè)計技術(shù)。內(nèi)容包括:邏輯門電路、邏輯壓縮、組合電路、Johnson計數(shù)器、定序器設(shè)計及應(yīng)用等,并介紹了實現(xiàn)最佳設(shè)計的各種工程設(shè)計方法。 本書可供信息工程、電子工程、微電子技術(shù)、計算技術(shù)、控制工程等領(lǐng)域的高等院校師生及工程技術(shù)人員、研制開發(fā)人員學(xué)習(xí)參考。 目錄 -------------------------------------------------------------------------------- 第1章 ASIC=同步式設(shè)計=更高可靠性設(shè)計方法的實現(xiàn) 1.1 面向高性能系統(tǒng)的設(shè)計 1.2 同步電路的不足 1.3 同步電路設(shè)計 1.4 ASIC機能設(shè)計方法有待思考的地方 第2章 邏輯門電路詳解 2.1 邏輯門電路的最基本的知識 2.2 加法電路及其構(gòu)成方法 2.3 其他輸入信號為3位的邏輯單元 2.4 復(fù)合邏輯門電路的調(diào)整 第3章 邏輯壓縮與奎恩·麥克拉斯基法 3.1 除去玻色項的方法 3.2 奎恩·麥克拉斯基法 第4章 組合電路設(shè)計 4.1 選擇器、解碼器、編碼器 4.2 比較和運算電路的設(shè)計 第5章 計數(shù)器電路的設(shè)計 5.1 計數(shù)器設(shè)計的基礎(chǔ) 5.2 各種各樣的計數(shù)器設(shè)計 5.3 LFSR(M系列發(fā)生器)的設(shè)計 第6章 江遜計數(shù)器 6.1 設(shè)計高可靠性的江遜計數(shù)器 6.2 沖刷順序的組成 第7章 定序器設(shè)計 7.1 定序器電路設(shè)計的基礎(chǔ)知識 7.2 把江遜計數(shù)器制作成狀態(tài)機 7.3 一比特?zé)嵛粻顟B(tài)機與江遜狀態(tài)機 7.4 跳躍動作的設(shè)計 第8章 定序器的高可靠化技術(shù) 8.1 高可靠性定序器概述 8.2 關(guān)注高可靠性江遜狀態(tài)機 第9章 定序器的應(yīng)用設(shè)計 9.1 軟件處理與硬件處理 9.2 自動扶梯的設(shè)計 9.3 信號機的設(shè)計 9.4 數(shù)碼存錢箱的設(shè)計 9.5 數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計 第10章 實現(xiàn)最佳設(shè)計的方法 10.1 如何杜絕運行錯誤的產(chǎn)生 10.2 16位乘法器的電路整定 10.3 冒泡分類器(bubble sorter)的電路設(shè)定 參考文獻
標(biāo)簽: ASIC 數(shù)字邏輯電路
上傳時間: 2013-06-15
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十多年來,隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)獲得了空前的應(yīng)用和發(fā)展。隨著嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)功能復(fù)雜度的提高、對軟件產(chǎn)品的非功能約束的特別關(guān)注以及由于市場的激烈競爭導(dǎo)致嵌入式軟件推出周期的縮短,都使得嵌入式軟件開發(fā)人員面臨著嚴(yán)峻的危機和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法已經(jīng)顯得力不從心,于是嵌入式軟件開發(fā)人員在軟件開發(fā)中引入了目前較為流行的“面向?qū)ο蠓椒?OO)”,.但是目前對該方法的應(yīng)用還只是停留在傳統(tǒng)的以編程為中心的嵌入式軟件開發(fā)方法上,不能很好地保證軟件復(fù)用和代碼的重用,因此難以滿足市場對嵌入式軟件開發(fā)效率和開發(fā)質(zhì)量的要求。 本課題的研究內(nèi)容是應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒ǖ目蚣芗夹g(shù),對嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的專有結(jié)構(gòu)組件進行封裝,創(chuàng)新性地提出了面向嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的通用實時框架ARTIC(Abstract real-time contrO1)。ARTIC框架除了具有框架的共有優(yōu)點一最大限度實現(xiàn)軟件重用外,最突出的是具備以下兩個特點: 1、功能和非功能的分離 在應(yīng)用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)時,傳統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)方法關(guān)注的重點是軟件結(jié)構(gòu)和功能分解,、忽略了嵌入式環(huán)境下特殊的非功能性要求。為了在實現(xiàn)系統(tǒng)功能需求的同時,保證軟件系統(tǒng)的非功能性需求的實現(xiàn),ARTIC框架引入了面向方面的思想,、把系統(tǒng)的非功能性需求從功能模塊中分離出來,為它們單獨設(shè)計組件。開發(fā)人員在應(yīng)用該框架進行嵌入式軟件設(shè)計時,只需要關(guān)注功能需求的實現(xiàn),對于實時性、調(diào)度等非功能需求的實現(xiàn)可以通過調(diào)用ARTIC提供的時間管理模型和任務(wù)調(diào)度模型直接實現(xiàn)。 2、基于狀態(tài)機的主動對象設(shè)計模式 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)通常由多個控制線程組成的特點,應(yīng)用基于狀態(tài)機的主動對象設(shè)計模式,把嵌入式軟件系統(tǒng)構(gòu)建成多個主動對象的緝合。相對于傳統(tǒng)的面向?qū)ο蠓椒?,本文提出的主動對象的最大特點在于:它提供對事件隊列、控制線程和表示主動對象動態(tài)行為狀態(tài)機等的封裝,并且該模式可以直接支持嵌入式系統(tǒng)的并行性。 ARTIC框架的應(yīng)用能夠幫助嵌入式軟件的開發(fā)人員快速地開發(fā)出高質(zhì)量的嵌入式軟件,除此之外,因為它包含了一個微小的實時操作系統(tǒng)(RTOS) 報包裝,在某些場合可以作為一個簡易的RTOS使用。為了驗證ARTIC的性能,本文將該框架應(yīng)用于硬幣搬送實時控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計,從該系統(tǒng)的應(yīng)用中充分體現(xiàn)了ARTIC框架的優(yōu)點。
標(biāo)簽: 嵌入式系統(tǒng) 軟件開發(fā)
上傳時間: 2013-06-21
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高性能ADC產(chǎn)品的出現(xiàn),給混合信號測試領(lǐng)域帶來前所未有的挑戰(zhàn)。并行ADC測試方案實現(xiàn)了多個ADC測試過程的并行化和實時化,減少了單個ADC的平均測試時間,從而降低ADC測試成本。 本文實現(xiàn)了基于FPGA的ADC并行測試方法。在閱讀相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,總結(jié)了常用ADC參數(shù)測試方法和測試流程。使用FPGA實現(xiàn)時域參數(shù)評估算法和頻域參數(shù)評估算法,并對2個ADC在不同樣本數(shù)條件下進行并行測試。 通過在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)ADC測試時域算法和頻域算法相結(jié)合的方法來搭建測試系統(tǒng),完成音頻編解碼器WM8731L的控制模式接口、音頻數(shù)據(jù)接口、ADC測試時域算法和頻域算法的FPGA實現(xiàn)。整個測試系統(tǒng)使用Angilent 33220A任意信號發(fā)生器提供模擬激勵信號,共用一個FPGA內(nèi)部實現(xiàn)的采樣時鐘控制模塊。并行測試系統(tǒng)將WM8731.L片內(nèi)的兩個獨立ADC的串行輸出數(shù)據(jù)分流成左右兩通道,并對其進行串并轉(zhuǎn)換。然后對左右兩個通道分別配置一個FFT算法模塊和時域算法模塊,并行地實現(xiàn)了ADC參數(shù)的評估算法。 在樣本數(shù)分別為128和4096的實驗條件下,對WM8731L片內(nèi)2個被測.ADC并行地進行參數(shù)評估,被測參數(shù)包括增益GAIN、偏移量OFFSET、信噪比SNR、信號與噪聲諧波失真比SINAD、總諧波失真THD等5個常用參數(shù)。實驗結(jié)果表明,通過在FPGA內(nèi)配置2個獨立的參數(shù)計算模塊,可并行地實現(xiàn)對2個相同ADC的參數(shù)評估,減小單個ADC的平均測試時間。 FPGA片內(nèi)實時評估算法的實現(xiàn)節(jié)省了測試樣本傳輸至自動測試機PC端的時間。而且只需將HDL代碼多次復(fù)制,就可實現(xiàn)多個被測ADC在同一時刻并行地被評估,配置靈活。基于FPGA的ADC并行測試方法易于實現(xiàn),具有可行性,但由于噪聲的影響,測試精度有待進一步提高。該方法可用于自動測試機的混合信號選項卡或測試子系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:ADC測試;并行;參數(shù)評估;FPGA;FFT
上傳時間: 2013-07-11
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卷積碼是廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、無線通信等多種通信系統(tǒng)的信道編碼方式。Viterbi算法是卷積碼的最大似然譯碼算法,該算法譯碼性能好、速度快,并且硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)比較簡單,是最佳的卷積碼譯碼算法。隨著可編程邏輯技術(shù)的不斷發(fā)展,使用FPGA實現(xiàn)Viterbi譯碼器的設(shè)計方法逐漸成為主流。不同通信系統(tǒng)所選用的卷積碼不同,因此設(shè)計可重配置的Viterbi譯碼器,使其能夠滿足多種通信系統(tǒng)的應(yīng)用需求,具有很重要的現(xiàn)實意義。 本文設(shè)計了基于FPGA的高速Viterbi譯碼器。在對Viterbi譯碼算法深入研究的基礎(chǔ)上,重點研究了Viterbi譯碼器核心組成模塊的電路實現(xiàn)算法。本設(shè)計中分支度量計算模塊采用只計算可能的分支度量值的方法,節(jié)省了資源;加比選模塊使用全并行結(jié)構(gòu)保證處理速度;幸存路徑管理模塊使用3指針偶算法的流水線結(jié)構(gòu),大大提高了譯碼速度。在Xilinx ISE8.2i環(huán)境下,用VHDL硬件描述語言編寫程序,實現(xiàn)(2,1,7)卷積碼的Viterbi譯碼器。在(2,1,7)卷積碼譯碼器基礎(chǔ)上,擴展了Viterbi譯碼器的通用性,使其能夠?qū)Σ煌木矸e碼譯碼。譯碼器根據(jù)不同的工作模式,可以對(2,1,7)、(2,1,9)、(3,1,7)和(3,1,9)四種廣泛運用的卷積碼譯碼,并且可以修改譯碼深度等改變譯碼器性能的參數(shù)。 本文用Simulink搭建編譯碼系統(tǒng)的通信鏈路,生成測試Viterbi譯碼器所需的軟判決輸入。使用ModelSim SE6.0對各種模式的譯碼器進行全面仿真驗證,Xilinx ISE8.2i時序分析報告表明譯碼器布局布線后最高譯碼速度可達200MHz。在FPGA和DSP組成的硬件平臺上進一步測試譯碼器,譯碼器運行穩(wěn)定可靠。最后,使用Simulink產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對本文設(shè)計的Viterbi譯碼器的譯碼性能進行了分析,仿真結(jié)果表明,在同等條件下,本文設(shè)計的Viterbi譯碼器與Simulink中的Viterbi譯碼器模塊的譯碼性能相當(dāng)。
上傳時間: 2013-06-24
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)是可編程邏輯器件的一種,它的出現(xiàn)是隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計與制造集成電路的任務(wù)已不完全由半導(dǎo)體廠商來獨立承擔(dān)。系統(tǒng)設(shè)計師們更愿意自己設(shè)計專用集成電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit).芯片,而且希望ASIC的設(shè)計周期盡可能短,最好是在實驗室里就能設(shè)計出合適的ASIC芯片,并且立即投入實際應(yīng)用之中?,F(xiàn)在,F(xiàn)PGA已廣泛地運用于通信領(lǐng)域、消費類電子和車用電子。 本文中涉及的I/O端口模塊是FPGA中最主要的幾個大模塊之一,它的主要作用是提供封裝引腳到CLB之間的接口,將外部信號引入FPGA內(nèi)部進行邏輯功能的實現(xiàn)并把結(jié)果輸出給外部電路,并且根據(jù)需要可以進行配置來支持多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)。FPGA允許使用者通過不同編程來配置實現(xiàn)各種邏輯功能,在IO端口中它可以通過選擇配置方式來兼容不同信號標(biāo)準(zhǔn)的I/O緩沖器電路??傮w而言,可選的I/O資源的特性包括:IO標(biāo)準(zhǔn)的選擇、輸出驅(qū)動能力的編程控制、擺率選擇、輸入延遲和維持時間控制等。 本文是關(guān)于FPGA中多標(biāo)準(zhǔn)兼容可編程輸入輸出電路(Input/Output Block)的設(shè)計和實現(xiàn),該課題是成都華微電子系統(tǒng)有限公司FPGA大項目中的一子項,目的為在更新的工藝水平上設(shè)計出能夠兼容單端標(biāo)準(zhǔn)的I/O電路模塊;同時針對以前設(shè)計的I/O模塊不支持雙端標(biāo)準(zhǔn)的缺點,要求新的電路模塊中擴展出雙端標(biāo)準(zhǔn)的部分。文中以低壓雙端差分標(biāo)準(zhǔn)(LVDS)為代表構(gòu)建雙端標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)轉(zhuǎn)換電路,與單端標(biāo)準(zhǔn)比較,LVDS具有很多優(yōu)點: (1)LVDS傳輸?shù)男盘枖[幅小,從而功耗低,一般差分線上電流不超過4mA,負(fù)載阻抗為100Ω。這一特征使它適合做并行數(shù)據(jù)傳輸。 (2)LVDS信號擺幅小,從而使得該結(jié)構(gòu)可以在2.5V的低電壓下工作。 (3)LVDS輸入單端信號電壓可以從0V到2.4V變化,單端信號擺幅為400mV,這樣允許輸入共模電壓從0.2V到2.2V范圍內(nèi)變化,也就是說LVDS允許收發(fā)兩端地電勢有±1V的落差。 本文采用0.18μm1.8V/3.3V混合工藝,輔助Xilinx公司FPGA開發(fā)軟件ISE,設(shè)計完成了可以用于Virtex系列各低端型號FPGA的IOB結(jié)構(gòu),它有靈活的可配置性和出色的適應(yīng)能力,能支持大量的I/O標(biāo)準(zhǔn),其中包括單端標(biāo)準(zhǔn),也包括雙端標(biāo)準(zhǔn)如LVDS等。它具有適應(yīng)性的優(yōu)點、可選的特性和考慮到被文件描述的硬件結(jié)構(gòu)特征,這些特點可以改進和簡化系統(tǒng)級的設(shè)計,為最終的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。設(shè)計中對包括20種IO標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的各電器參數(shù)按照用戶手冊描述進行仿真驗證,性能參數(shù)已達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)簽: FPGA 標(biāo)準(zhǔn) 可編程
上傳時間: 2013-05-15
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現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,F(xiàn)IR數(shù)字濾波器作為數(shù)字信號處理技術(shù)的重要組成部分,以其良好的線性特性在許多領(lǐng)域內(nèi)被廣泛的應(yīng)用。在工程實踐中,往往要求信號處理具有實時性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實現(xiàn)方式則難以同時達到這兩方面的要求。 隨著可編程邏輯器件和EDA技術(shù)的發(fā)展,越來越多的人開始應(yīng)用FPGA實現(xiàn)FIR濾波器,既保證了信號處理的實時性,又可兼顧靈活性的要求。但是普遍存在的問題是不能根據(jù)被濾波信號特點動態(tài)調(diào)整濾波器的濾波系數(shù),只能完成單一特性的濾波工作。 本文將FPGA的快速性和計算機的靈活性通過USB2.0總線有機地結(jié)合起來,設(shè)計了一個基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波系統(tǒng)。此系統(tǒng)由計算機根據(jù)各種濾波器指標(biāo)計算出濾波參數(shù),通過USB2.0對FPGA芯片內(nèi)部的FIR多階濾波器進行參數(shù)配置,實現(xiàn)數(shù)字濾波器參數(shù)可調(diào);配置后的FPGA濾波單元完成對A/D采集的信號進行濾波運算,濾波后的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩存后通過USB2.0總線傳輸至計算機進行顯示、分析和儲存等進一步處理。在系統(tǒng)中采用有限狀態(tài)機對FPGA參數(shù)配置模式和濾波模式進行切換,保證了系統(tǒng)的有序運行。 本文通過性能測試和應(yīng)用實例對系統(tǒng)進行驗證。實驗證明:該基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波系統(tǒng)參數(shù)配置方便,可以根據(jù)實際需要動態(tài)調(diào)整濾波參數(shù),并且濾波效果良好,可有效濾除噪聲信號。
上傳時間: 2013-07-26
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MP3音樂是目前最為流行的音樂格式,因其音質(zhì)、復(fù)雜度與壓縮比的完美折中,占據(jù)著廣闊的市場,不僅在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳,而且在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。本文以MPEG-1的MP3音頻解碼器為研究對象,在實時性、面積等約束條件下,研究MP3解碼電路的設(shè)計方法,實現(xiàn)FPGA原型芯片,研究MP3原型芯片的驗證方法。 論文的主要貢獻如下: (1)使用算法融合方法合并MP3解碼過程的相關(guān)步驟,以減少緩沖區(qū)存儲單元的容量和訪存次數(shù)。如把重排序步驟融合到反量化模塊,可以減少一半的讀寫RAM操作;把IMDCT模塊內(nèi)部的三個算法步驟融合在一起進行設(shè)計,可以省去存儲中間計算結(jié)果的緩存區(qū)單元。 (2)反量化、立體聲處理等模塊中,采用流水線設(shè)計技術(shù),設(shè)置寄存器把較長的組合邏輯路徑隔開,提高了電路的性能和可靠性;使用連續(xù)訪問公共緩存技術(shù),合理規(guī)劃各計算子模塊的工作時序,將數(shù)據(jù)計算的時間隱藏在訪存過程中;充分利用頻率線的零值區(qū)特性,有效地減少數(shù)據(jù)計算量,加快了數(shù)據(jù)處理的速度。 (3)設(shè)計了MP3硬件解碼器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計RTL級電路,完成功能仿真,以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA開發(fā)板為平臺,實現(xiàn)MP3解碼器的FPGA原型芯片。MP3硬件解碼器在Stratix II EP2S180器件內(nèi)的資源利用率約為5%,其中組合邏輯查找表ALUT為7189個,寄存器共有4024個,系統(tǒng)頻率可達69.6MHz,充分滿足了MP3解碼過程的實時性要求。實驗結(jié)果表明,MP3音頻解碼FPGA原型芯片可正常播放聲音,解碼音質(zhì)良好。
上傳時間: 2013-07-01
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Actel SmartFusion智能混合信號FPGA在單個器件中整合了已經(jīng)獲驗證且高度靈活的ProASIC?3 FPGA架構(gòu)、先進的混合信號功能以及一個ARM? Cortex?-M3硬核處理器。SmartFusion能夠為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員提供了多達50萬門用戶邏輯、13.8 Kb的通用FPGA RAM、眾多系統(tǒng)外設(shè)和可編程模擬電路,以及一個包含了100 MHz Cortex-M3處理器(64 Kb SRAM 和 512 Kb閃存)的微控制器子系統(tǒng)(MSS)。
標(biāo)簽: SmartFusion Actel FPGA 智能混合
上傳時間: 2013-04-24
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