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)已不完全由半導體廠商來獨立承擔。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。現(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準。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準的I/O緩沖器電路。總體而言，可選的I/O資源的特性包括：IO標準的選擇、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中多標準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準的I/O電路模塊；同時針對以前設(shè)計的I/O模塊不支持雙端標準的缺點，要求新的電路模塊中擴展出雙端標準的部分。文中以低壓雙端差分標準(LVDS)為代表構(gòu)建雙端標準收發(fā)轉(zhuǎn)換電路，與單端標準比較，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標準，其中包括單端標準，也包括雙端標準如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標準在內(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)已達到預期標準。
上傳時間： 2013-05-15
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數(shù)字圖像的壓縮是解決圖像數(shù)據(jù)量大、存儲和傳輸困難的基本措施。圖像壓縮的方法很多，一般可分為有損壓縮和無損壓縮兩大類。有損壓縮允許一定程度的信息丟失，在滿足實際應(yīng)用的條件下能夠取得較高的壓縮比；無損壓縮不允許信息丟失，但是壓縮比難以提高。在醫(yī)學圖像、遙感圖像等應(yīng)用領(lǐng)域，對于圖像的壓縮比和失真度都有著較高要求，因此需要采用近無損壓縮的方法。近無損壓縮是有損壓縮和無損壓縮的一個折衷，允許一定的失真，能夠獲得高保真還原圖像的同時，得到比無損壓縮更高的壓縮比。 JPEG-LS是連續(xù)色調(diào)靜止圖像無損和近無損壓縮的國際標準，算法復雜度低，壓縮性能優(yōu)越，但是JPEG-LS對不同圖像壓縮時壓縮比不可控制。本文在研究JPEG-LS近無損圖像壓縮算法的基礎(chǔ)上，針對具體應(yīng)用背景，提出了一種基于塊的近無損壓縮方法。進一步利用圖像局部紋理特性分析，對不同特性的區(qū)域容忍不同的信息丟失程度，實現(xiàn)了對圖像壓縮的碼率控制。針對某工程應(yīng)用中的具體要求，我們以FPGA為平臺，采用Verilog HDL語言對改進算法進行了硬件實現(xiàn)。 實驗結(jié)果證明，這種基于塊的具有碼率控制的近無損圖像壓縮算法，在實現(xiàn)較為精確的碼率控制的同時，能夠獲得較高的還原圖像質(zhì)量，而且硬件實現(xiàn)復雜度低，能夠滿足對圖像的實時壓縮要求。
上傳時間： 2013-06-18
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近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和視頻編碼標準受到廣泛接受，視頻點播、視頻流和遠程教育等基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體業(yè)務(wù)逐漸普及。為了對擁有不同終端資源，不同接入網(wǎng)絡(luò)以及不同興趣的用戶提供靈活的多媒體數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，多媒體數(shù)據(jù)的內(nèi)容需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境動態(tài)調(diào)整，轉(zhuǎn)碼正是實現(xiàn)這一挑戰(zhàn)性任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 視頻轉(zhuǎn)碼對時間的要求非常苛刻，以至于用高速的通用微處理器芯片也無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成必要的運算。因此，必須為這樣的運算設(shè)計一個專用的高速硬線邏輯電路，在高速FPGA器件上實現(xiàn)或制成高速專用集成電路。用高密度的FPGA來構(gòu)成完成轉(zhuǎn)碼算法所需的電路系統(tǒng)，實現(xiàn)專用集成電路的功能，因其成本低、設(shè)計周期短、功耗小、可靠性高、使用靈活等優(yōu)點而成為適合本課題的最佳選擇。 本文根據(jù)MPEG-2中可變長編碼(VLC)理論，采用了兩級查找表減少了VLC存儲空間的使用，完成VLC編碼的實現(xiàn)。根據(jù)MPEG-2中關(guān)于System Packet的定義，針對FPGA可實現(xiàn)性，以空間換取復雜度的減少，實現(xiàn)了PES包的打包模塊。根據(jù)MPEG-2相應(yīng)的轉(zhuǎn)碼理論，完成了對系統(tǒng)解碼模塊相應(yīng)的連接和調(diào)試，對解碼模塊以真實的bit流進行了貼近板級的情況的仿真。根據(jù)MPEG-2中TM5的算法的局限性，分析得出只需要對P幀進行相應(yīng)處理即可改進場景變換對視頻質(zhì)量的影響，完成對TM5的算法的改進。通過性能估算和電路仿真，各模塊的吞吐率能夠滿足轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)的要求。
上傳時間： 2013-07-22
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在超深亞微米技術(shù)工藝下，布局成為超大規(guī)模集成電路物理設(shè)計中至關(guān)重要的一步。由于現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programable Gate Array，F(xiàn)PGA)布線資源的預先確定性，使得FPGA的布局更為重要。本文以建立高性能、低擁擠的布局為目標，從FPGA芯片結(jié)構(gòu)和布局算法兩方面進行了深入研究。論文提出了一種通用的層次式FPGA(HFPGA)結(jié)構(gòu)模型及布局模型，并且給出了該模型的數(shù)學計算公式；提出將元件之間的層次距離轉(zhuǎn)化為線長的方法，實現(xiàn)了基于線網(wǎng)模型的高精度布局算法：提出利用矩形的對角線元件之間層次來代替線長，從而達到優(yōu)化線長的同時提高布通率的快速布局算法。實驗結(jié)果表明，兩種算法均在北卡羅來納微電子中心(MCNC)學術(shù)芯片測試案例上取得了較理想的布局實驗效果，為下一步的布線工作建立了良好的基礎(chǔ)接口，并且完成了初始布線的工作。本FPGA結(jié)構(gòu)模型的提出和布局算法的實現(xiàn)也都為工業(yè)界提供了借鑒價值。
上傳時間： 2013-04-24
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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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多抽樣率信號處理是現(xiàn)代信號處理理論的一個重要分支，在最近十幾年取得了巨大的發(fā)展，并在很多方面得到了成功的應(yīng)用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規(guī)律，并進一步研究了多抽樣率系統(tǒng)的高效實現(xiàn)理論和方案。多抽樣率系統(tǒng)需要通過濾波器來改善其性能。本文分析了一般濾波器設(shè)計的方法與理論，著重研究了積分梳狀濾波器和半帶濾波器這兩種多抽樣率濾波器，并根據(jù)多抽樣率信號處理的特點以及幾種高效濾波結(jié)構(gòu)和濾波器，利用積分梳狀濾波器和半帶濾波器在FPGA上設(shè)計了2～256倍可編程抽取器。為了進一步分析多相結(jié)構(gòu)在多抽樣率信號處理中的應(yīng)用，使用多相結(jié)構(gòu)設(shè)計了具有固定倍數(shù)的內(nèi)插器。在論文的最后，詳細介紹了某型號雷達信號處理機的硬件設(shè)計及其FPGA設(shè)計。關(guān)鍵字：多抽樣率信號處理 抽取 內(nèi)插 多相濾波 積分梳狀濾波器 半帶濾波器
標簽： FPGA 抽樣 數(shù)字信號處理
上傳時間： 2013-06-12
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摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計方案, 改進了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標準的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會導致系統(tǒng)資源的浪費。本文提出的設(shè)計方案可以改進Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-11-06
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讀寫器的設(shè)計是畜產(chǎn)品可溯源系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一。采用自行設(shè)計基于CC1110芯片讀寫器的方法，該讀寫器可通過USB接口靈活組成基站式讀寫器或手持式讀寫器，大大提高畜產(chǎn)品可溯源系統(tǒng)的兼容性和可移植性。通過讀寫器的實際測試，得出下列結(jié)論：隨著數(shù)據(jù)傳輸率的減小，通訊距離和信號強度都逐漸增加；采用60 kbps數(shù)據(jù)傳輸率，MSK調(diào)制方式，540 kHz濾波帶寬時，讀寫器和電子標簽可在90 m范圍內(nèi)準確識別。
上傳時間： 2013-10-27
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摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計方案, 改進了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標準的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會導致系統(tǒng)資源的浪費。本文提出的設(shè)計方案可以改進Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-10-13
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主要特色功能如下： 1．注冊與否均可購物（同類程序中大多要求注冊才能購物），方便了那些懶得注冊的客戶。降低門檻，自然能抓住更多潛在商機。 2．除了同類程序中常見的左側(cè)分類樹外，還有頂端分類。左側(cè)分類和頂端分類均可在后臺方便的進行管理，左側(cè)分類可任意排序。 3．首頁通過“新品速遞”和“熱銷商品”兩個欄目來展示商品，可自行設(shè)置在首頁顯示的商品的數(shù)量，產(chǎn)品介紹頁面中還會推薦點擊率最高的商品。 4．產(chǎn)品支持略圖、全圖、大圖、多圖，非常適合從多角度拍攝商品圖片，對商品進行全方位的展示。
標簽： 程序
上傳時間： 2014-11-30
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