微電子技術(shù)的發(fā)展，特別是可編程邏輯器件的產(chǎn)生加速了電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心日趨轉(zhuǎn)向基于計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，即EDA技術(shù)。EDA技術(shù)采用的自頂向下設(shè)計(jì)流程代替了原有的自下而上設(shè)計(jì)流程，縮短了集成電路的開(kāi)發(fā)周期，節(jié)省了開(kāi)發(fā)費(fèi)用，促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。布局布線(xiàn)是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題，其性能的好壞直接影響到電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的可靠性。 本文首先介紹了布局布線(xiàn)前的背景知識(shí)，然后對(duì)學(xué)術(shù)上成熟的VPR布局布線(xiàn)工具所采用的算法進(jìn)行了闡述，分別介紹用于布局的模擬退火算法和布線(xiàn)的A*迭代式迷宮搜索算法，最后重點(diǎn)研究了自動(dòng)布線(xiàn)算法，并作出了以下改進(jìn)；根據(jù)FPGA布線(xiàn)算法的需要對(duì)雙向啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行了相應(yīng)的理論分析及改進(jìn)；基于VPR實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)線(xiàn)遞增排序方法，并與網(wǎng)線(xiàn)遞減排序進(jìn)行了比較；在原有的時(shí)序驅(qū)動(dòng)布線(xiàn)啟發(fā)式函數(shù)中引入了面積約束條件以節(jié)約FPGA布線(xiàn)的面積。 通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析比較，發(fā)現(xiàn)：引入雙向啟發(fā)式搜索算法能大大增加布線(xiàn)拆線(xiàn)的速度；遞增有序比遞減有序布線(xiàn)減少了運(yùn)行時(shí)間；時(shí)序驅(qū)動(dòng)布線(xiàn)算法中引入面積約束后，大大減少了布線(xiàn)面積。
標(biāo)簽： FPGA 自動(dòng)布局 布線(xiàn)算法
上傳時(shí)間： 2013-07-17
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RS(Reed-Solomon)碼是差錯(cuò)控制領(lǐng)域中一類(lèi)重要的線(xiàn)性分組碼，由于其出眾的糾錯(cuò)能力，被廣泛地應(yīng)用于各種差錯(cuò)控制系統(tǒng)中，以滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。 本文主要研究RS碼的編譯碼方法以及基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的RS碼的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)所設(shè)計(jì)的編碼譯碼器的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真及實(shí)際功能測(cè)試，并給出了時(shí)序仿真波形圖和實(shí)際測(cè)試的結(jié)果。最后對(duì)于RS軟判決譯碼器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行試探性的研究。 本文的主要工作有：1)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)了 RS 碼的編碼和譯碼；2)采用更高效的RiBM算法，不僅減少了邏輯單元(Logic Element)的使用量，而且速度上也得到提高；3)用 VHDL 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)RS編碼譯碼，包括伽羅華(Galoias)域內(nèi)的乘法除法器的設(shè)計(jì)，伴隨式求解電路，關(guān)鍵方程求解電路等；4)對(duì)于錢(qián)搜索電路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了改進(jìn)；5)硬件上用ALrERA公司Cyclone系列的。EP1C20F324C8芯片加以實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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該論文介紹二次雷達(dá)的基本概念、發(fā)展歷史、工作流程和運(yùn)作機(jī)理以及單脈沖二次雷達(dá)的系統(tǒng)原理,并且對(duì)傳統(tǒng)的單脈沖二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提出一種全新的應(yīng)答處理器硬件結(jié)構(gòu),即FPGA+DSP的混合結(jié)構(gòu).這種硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活,有較強(qiáng)的通用性.該論文圍繞FPGA+DSP這種數(shù)字信號(hào)處理的硬件結(jié)構(gòu),闡述了它在單脈沖二次雷達(dá)應(yīng)答數(shù)字信號(hào)處理器中的應(yīng)用,使用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)FPGA程序,并且給出主要模塊的仿真結(jié)果.FPGA主要完成距離計(jì)數(shù)、方位計(jì)數(shù)、脈沖分解、產(chǎn)生應(yīng)答數(shù)據(jù)送給DSP、與PC104交換報(bào)表等功能.長(zhǎng)時(shí)間的成功試驗(yàn)表明,基于FPGA和DSP技術(shù)的二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器在3毫秒內(nèi)可以同時(shí)處理四個(gè)重疊應(yīng)答,計(jì)算所接收的每一個(gè)脈沖的到達(dá)方向,得到真實(shí)脈沖并且給出脈沖置信度.系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目的.該課題的另外一個(gè)重要意義是對(duì)傳統(tǒng)的二次監(jiān)視雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器進(jìn)行了改進(jìn),使單脈沖二次雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)答處理能力在可靠性、穩(wěn)定性和系統(tǒng)精度三個(gè)方面有質(zhì)的飛躍.
標(biāo)簽： FPGA DSP 二次雷達(dá) 處理器
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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當(dāng)電磁爐負(fù)載（鍋具）的大小和材質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，負(fù)載的等效電感會(huì)發(fā)生變化，這將造成電磁爐主電路諧振頻率變化，這樣電磁爐的輸出功率會(huì)不穩(wěn)定，常會(huì)使功率管IGBT過(guò)壓損壞。針對(duì)這種情況，本文提出了一種雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)和模糊控制方法，使負(fù)載變化時(shí)保持電磁爐的輸出功率穩(wěn)定。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明了該設(shè)計(jì)的有效性和可靠性
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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ASIC對(duì)產(chǎn)品成本和靈活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有較高的靈活性和較低的成本,然而抗干擾性和可靠性相對(duì)較低,運(yùn)算速度也受到限制.常規(guī)ASIC的硬件具有速度優(yōu)勢(shì)和較高的可靠性及抗干擾能力,然而不是靈活性較差,就是成本較高.與傳統(tǒng)硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的出現(xiàn),使建立在可再配置硬件基礎(chǔ)上的進(jìn)化硬件(EHW)成為智能硬件電路設(shè)計(jì)的一種新方法.作為進(jìn)化算法和可編程器件技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,可重構(gòu)FPGA的研究屬于EHW的研究范疇,是研究EHW的一種具體的實(shí)現(xiàn)方法.論文認(rèn)為面向分類(lèi)的專(zhuān)用類(lèi)可重構(gòu)FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重構(gòu)電路粒度劃分的針對(duì)性更強(qiáng)、設(shè)計(jì)更易實(shí)現(xiàn).論文研究的可重構(gòu)FPGA的BCH通訊糾錯(cuò)碼進(jìn)化電路是一類(lèi)ASR-FPGA電路的具體方法,具有一定的實(shí)用價(jià)值.論文所做的工作主要包括:(1)BCH編譯碼電路的設(shè)計(jì)——求取實(shí)驗(yàn)用BCH碼的生成多項(xiàng)式和校驗(yàn)多項(xiàng)式及其相應(yīng)的矩陣并構(gòu)造實(shí)驗(yàn)用BCH碼;(2)建立基于可重構(gòu)FPGA的基核——構(gòu)造具有可重構(gòu)特性的硬件功能單元,以此作為可重構(gòu)BCH碼電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ);(3)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)BCH糾錯(cuò)碼電路的方法——建立可重構(gòu)糾錯(cuò)碼硬件電路算法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;(4)在可重構(gòu)糾錯(cuò)碼電路基礎(chǔ)上,構(gòu)造進(jìn)化硬件控制功能塊的結(jié)構(gòu),完成各進(jìn)化RLA控制模塊的驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn).課題是將可重構(gòu)BCH碼的編譯碼電路的實(shí)現(xiàn)作為一類(lèi)ASR-FPGA的研究目標(biāo),主要成果是根據(jù)可編程邏輯電路的特點(diǎn),選擇一種可編程樹(shù)的電路模型,并將它作為可重構(gòu)FPGA電路的基核T;通過(guò)對(duì)循環(huán)BCH糾錯(cuò)碼的構(gòu)造原理和電路結(jié)構(gòu)的研究,將基核模型擴(kuò)展為能滿(mǎn)足糾錯(cuò)碼電路需要的糾錯(cuò)碼基本功能單元T;以T作為再劃分的基本單元,對(duì)FPGA進(jìn)行"格式化",使T規(guī)則排列在FPGA上,通過(guò)對(duì)T的控制端的不同配置來(lái)實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)碼的各個(gè)功能單元;在可重構(gòu)基核的基礎(chǔ)上提出了糾錯(cuò)碼重構(gòu)電路的嵌套式GA理論模型,將嵌套式GA的染色體串作為進(jìn)化硬件描述語(yǔ)言,通過(guò)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的VHDL語(yǔ)言描述以實(shí)現(xiàn)硬件電路;采用RLA模型的有限狀態(tài)機(jī)FSM方式實(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)糾錯(cuò)碼電路的EHW的各個(gè)控制功能塊.在實(shí)驗(yàn)方面,利用Xilinx FPGA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中的VHDL語(yǔ)言和電路圖相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法建立了循環(huán)糾錯(cuò)碼基核單元的可重構(gòu)模型,進(jìn)行循環(huán)糾錯(cuò)BCH碼的電路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn).課題在研究模型上選取的是比較基本的BCH糾錯(cuò)碼電路,立足于解決基于可重構(gòu)FPGA核的設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題.課題的研究成果及其總結(jié)的一套ASR-FPGA進(jìn)化硬件電路的設(shè)計(jì)方法對(duì)實(shí)際的進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義,提出的基于專(zhuān)用類(lèi)基核FPGA電路結(jié)構(gòu)的研究方法為新型進(jìn)化硬件的器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可提供一種借鑒.
標(biāo)簽： FPGA 可重構(gòu) 通訊 糾錯(cuò)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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在圖像處理、航空航天、遙感測(cè)量、現(xiàn)代電子測(cè)試等很多領(lǐng)域，要求測(cè)試儀器設(shè)備能及時(shí)保存原始測(cè)試數(shù)據(jù)，用于事后數(shù)據(jù)分析和處理。同時(shí)前端探測(cè)器性能的提高，對(duì)于各種系統(tǒng)存儲(chǔ)容量、體積、造價(jià)、穩(wěn)定性等都提出了更高的要求。因此研制性能可靠、體積小、低成本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)是十分必要的。 本文提出基于A(yíng)RM嵌入式處理器+FPGA結(jié)構(gòu)的高速信號(hào)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案。進(jìn)行了信號(hào)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是高性能、低成本、體積小。 文中利用了ARM處理器和FPGA可編程邏輯器件的特點(diǎn)，進(jìn)行了基于本方案的硬件設(shè)計(jì)，：FPGA軟件設(shè)計(jì)。敘述了PCB設(shè)計(jì)以及調(diào)試過(guò)程中需注意的問(wèn)題。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以ARM和FPGA為平臺(tái)，ARM處理器采用了Samsung公司的S3C2410，F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP2C8。硬件設(shè)計(jì)圍繞著核心芯片，進(jìn)行了電源設(shè)計(jì)和ARM和FPGA外圍電路設(shè)計(jì)。 ARM處理器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的控制；FPGA作為協(xié)處理器實(shí)現(xiàn)了FIFO，一些接口、時(shí)序控制等，協(xié)助ARM采集數(shù)據(jù)。在FPGA中實(shí)現(xiàn)硬件電路簡(jiǎn)化了外圍電路，使得設(shè)計(jì)靈活，開(kāi)發(fā)調(diào)試方便，也提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)采用的是Linux，基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。接著進(jìn)行了Linux平臺(tái)上基于Qt的用戶(hù)界面應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 最后分析了系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果，并指出存在的問(wèn)題和改進(jìn)方法。
標(biāo)簽： ARMFPGA 高速信號(hào) 采集 存儲(chǔ)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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CAN-bus(Corltroller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。它是一種多主方式的串行通訊總線(xiàn)，在工業(yè)控制通訊方面擁有高位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。作為一種靈活，可靠的通訊系統(tǒng)，CAN總線(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于各個(gè)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。 基于FPGA+DSP的CAN總線(xiàn)通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要目標(biāo)是完成CAN總線(xiàn)的多節(jié)點(diǎn)可靠高速性傳輸，通過(guò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信以及結(jié)點(diǎn)處理單元內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)的處理實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信系統(tǒng)間各個(gè)單元的協(xié)同工作。 本論文中的 CAN 總線(xiàn)通訊系統(tǒng)是完成紅外目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與圖像處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信，其硬件部分采用 DSP+FPGA 作為核心通訊處理單元，通過(guò)對(duì) DSP硬件編程和FPGA邏輯模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了在處理單元外部CAN總線(xiàn)多節(jié)點(diǎn)之間的信息可靠性傳輸以及處理單元內(nèi)部DSP和FPGA基于SPI的串行通信，從而完成了在FPGA中對(duì)CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)用。
標(biāo)簽： DSPFPGA CAN 總線(xiàn) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-23
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近年來(lái)，基于DSP和FPGA的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)己成為新一代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強(qiáng)，而且具有開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn)，因此在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 論文從步行康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)與制作出發(fā)，主要進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究。文章首先提出了多種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點(diǎn)，選定以DSP和FPGA為核心進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 論文詳細(xì)研究了以DSP和FPGA為核心實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，利用DSP實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與相關(guān)功能模塊，利用FPGA實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號(hào)處理電路，并對(duì)以上電路系統(tǒng)進(jìn)行了功能仿真和時(shí)序仿真。 結(jié)果表明，基于DSP和FPGA為核心的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能要求，同時(shí)提高了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性和可靠性，并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標(biāo)簽： FPGA DSP 機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-22
上傳用戶(hù)：debuchangshi
隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前，以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）為核心的運(yùn)動(dòng)控制卡已成為運(yùn)動(dòng)控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機(jī)，將PC機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和開(kāi)放式特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制能力相結(jié)合，具有信息處理能力強(qiáng)、開(kāi)放程度高、運(yùn)動(dòng)控制方便、通用性好的特點(diǎn)。因此，本文通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的深入研究，開(kāi)發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制卡。 首先，設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制卡硬件電路，對(duì)控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線(xiàn)接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號(hào)采集電路、通用I/O接口電路等實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性，通過(guò)對(duì)FPGA的編程設(shè)計(jì)，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了PCI總線(xiàn)目標(biāo)設(shè)備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補(bǔ)電路、DAC接口電路、編碼器信號(hào)處理電路和數(shù)字I/O信號(hào)處理電路。 基于改進(jìn)的數(shù)字PID控制器和前饋控制，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了運(yùn)動(dòng)控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器，并整定了控制器參數(shù)，獲得良好的伺服控制特性。 最后，采用WinDriver開(kāi)發(fā)了控制卡的驅(qū)動(dòng)程序，并詳細(xì)介紹了驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)流程。
標(biāo)簽： FPGA DSP 運(yùn)動(dòng)控制卡
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(FPGA)具有開(kāi)發(fā)周期短、成本小、風(fēng)險(xiǎn)低和現(xiàn)場(chǎng)可靈活配置等優(yōu)點(diǎn),可以在更短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能,使得基于FPGA的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的研究成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界日益關(guān)注的問(wèn)題.基于FPGA的高集成度、高可靠性,可將整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)下載于同一芯片中,實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng),從而大大縮小其體積,因此以FPGA為代表的可編程邏輯器件應(yīng)用日益廣泛.在國(guó)外,FPGA技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用已達(dá)到相當(dāng)高的程度;而在國(guó)內(nèi),FPGA技術(shù)發(fā)展仍處在起步階段,與國(guó)外相比還存在較大的差距.本文提出了一種FPGA通用接口開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路,研制了一種FPGA快速實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)裝置,對(duì)研制過(guò)程中遇到的軟、硬件問(wèn)題加以歸納總結(jié),提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率.分別研究了基于FPGA器件Altera公司的FLEX6000的字符型LCD、PC機(jī)ISA總線(xiàn),基于FLEX10K的圖像點(diǎn)陣型LCD、PC機(jī)PCI總線(xiàn)接口中.最后通過(guò)一個(gè)通用實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),綜合上述應(yīng)用,介紹了FPGA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了基于FGPA的交通信號(hào)燈邏輯控制和電子鐘,研究了FPGA技術(shù)在通用接口控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.
標(biāo)簽： FPGA 現(xiàn)場(chǎng)可編程 應(yīng)用研究 邏輯門(mén)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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