內部存儲器負責計算機系統內部數據的中轉、存儲與讀取,作為計算機系統中必不可少的三大件之一,它對計算機系統性能至關重要。內存可以說是CPU處理數據的“大倉庫”,所有經過CPU處理的指令和數據都要經過內存傳遞到電腦其他配件上,因此內存性能的好壞,直接影響到系統的穩定性和運行性能。在當今的電子系統設計中,內存被使用得越來越多,并且對內存的要求越來越高。既要求內存讀寫速度盡可能的快、容量盡可能的大,同時由于競爭的加劇以及利潤率的下降,人們希望在保持、甚至提高系統性能的同時也能降低內存產品的成本。面對這種趨勢,設計和實現大容量高速讀寫的內存顯得尤為重要。因此,近年來內存產品正經歷著從小容量到大容量、從低速到高速的不斷變化,從技術上也就有了從DRAM到SDRAM,再到DDR SDRAM及DDR2 SDRAM等的不斷演進。和普通SDRAM的接口設計相比,DDR2 SDRAM存儲器在獲得大容量和高速率的同時,對存儲器的接口設計也提出了更高的要求,其接口設計復雜度也大幅增加。一方面,由于I/O塊中的資源是有限的,數據多路分解和時鐘轉換邏輯必須在FPGA核心邏輯中實現,設計者可能不得不對接口邏輯進行手工布線以確保臨界時序。而另一方面,不得不處理好與DDR2接口有關的時序問題(包括溫度和電壓補償)。要正確的實現DDR2接口需要非常細致的工作,并在提供設計靈活性的同時確保系統性能和可靠性。 本文對通過Xilinx的Spartan3 FPGA實現DDR2內存接口的設計與實現進行了詳細闡述。通過Xilinx FPGA提供了I/O模塊和邏輯資源,從而使接口設計變得更簡單、更可靠。本設計中對I/O模塊及其他邏輯在RTL代碼中進行了配置、嚴整、執行,并正確連接到FPGA上,經過仔細仿真,然后在硬件中驗證,以確保存儲器接口系統的可靠性。
上傳時間: 2013-06-08
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感應電機由于具有可靠性好、結構簡單、價格低廉和體積小等優點,成為生產實踐中應用最廣泛的一種電動機。然而,感應電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統,這使得感應電機的控制十分復雜,尤其是在對控制精度要求比較高的場合,設計出高精度的感應電機控制系統變得非常困難。 針對高精度感應電機控制較困難的問題,本文分析了感應電機的數學建模方法及電機控制策略問題。在對感應電機的數學模型進行了數學推導的基礎上,在Matlab/Simulink平臺上建立了感應電機的電機模型,提出了一種感應電機控制系統仿真建模的新方法。對常用的數字脈寬調制方法進行了數學推導及仿真研究,并將模糊控制理論應用于感應電機的變頻調速系統中,改善了傳統PI控制器超調較大、響應較慢、魯棒性差的缺點。仿真結果驗證模糊PI控制方案的優越性。 在感應電機建模仿真的基礎上,根據高精度感應電機控制器的需求及FPGA的特點,本文提出感應電機控制器的的設計方案。按照FPGA模塊化設計思想,將整個系統進行了合理的劃分,對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發板上完成硬件驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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當今的船用導航雷達具有數字化、多功能、高性能、多接口、網絡化。同時要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號處理單元的小型化,產品更新周期短。要同時滿足上述需求,高集成度的器件應用是必須的。同時開發周期要短,需求軟件的可移植性要強,并且是模塊化設計,現場可編程門陣列器件(FPGA)已經成為設計首選。 現場可編程門陣列是基于通過可編程互聯連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導體器件。與為特殊設計而定制的專用集成電路(ASIC)相對,FPGA可以針對所需的應用或功能要求進行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設計的演化進行重編程。CLB是FPGA內的基本邏輯單元。實際數量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含一個由4或6個輸入、一些選型電路(多路復用器等)和觸發器組成的可配置開關矩陣。開關矩陣是高度靈活的,可以進行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當今的FPGA已經遠遠超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場的理想之選。它高集成度,以及用于設計的強大軟件平臺、IP核、在線升級可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實現船用導航雷達數字信號處理的設計,這是一個具體的、已經完成并進行小批量生產的產品,對指導實踐具有一定意義。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著Internet的不斷發展,人們希望日常生活中所用到的嵌入式設備都能夠很方便地實現Intemet接入,這對嵌入式系統設計提出了新的挑戰,要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統設計的熱點。 可編程邏輯器件FPGA在過去的幾十年中取得了飛速發展,從最初的幾千門到現在的幾百萬門,可靠性與集成度不斷提高,而功耗和成本卻在不斷降低,具有很高的性價比。再加上開發周期短、對開發人員的要求相對較低的優點,因此被大量應用于嵌入式系統設計中。 本文是基于FPGA高性價比、可靈活配置的特點,也是當前流行的“微控制器+FPGA”的嵌入式系統設計方式,所以我們提出了基于FPGA的實現方案。本文通過在FPGA中硬件實現嵌入式TCP/IP協議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網絡協議)以及以太網MAC協議,并提供標準MII接口,通過外接PHY實現網絡連接。最終成功地通過了驗證。 基于FPGA的實現可以有效地降低成本,同時可以在其中集成其他功能模塊,提高整個系統的集成度,減小PCB版圖面積和布線復雜度,有利于提高系統可靠性。因此,本研究課題對嵌入式系統設計有很大的實用價值。
上傳時間: 2013-07-08
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隨著各種通信系統數量的日益增多,為了充分地利用有限的頻譜資源,高頻譜利用率的調制技術不斷被應用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡調制技術,具有較高的頻譜利用率和功率利用率,廣泛應用于衛星通信系統和地面移動通信系統。因此,對于OQPSK全數字解調技術的研究具有一定的理論價值。 本文以軟件無線電和全數字解調的相關理論為指導,成功設計并實現了基于FPGA的OQPSK全數字解調。論文介紹了OQPSK全數字接收解調原理和基于軟件無線電設計思想的全數字接收機的基本結構,詳細闡述了當今OQPSK數字解調中載波頻率同步、載波相位同步、時鐘同步和數據幀同步的一些常用算法,并選擇了相應算法構建了三種系統級的實現方案。通過MATLAB對解調方案的仿真和性能分析,確定了FPGA中的系統實現方案。在此基礎上,本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發平臺上設計了同步解調系統中的各個模塊,還對各模塊和整個系統在ModelSim中進行了時序仿真驗證,并對設計中出現的問題進行了修正。最后,經過FPGA調試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實際測試,本文對系統方案進行了最終的改進與調整。 實際測試結果表明,本文的設計最終能夠達到了預期的指標和要求。本課題設計經過時序和資源優化后還可以向ASIC和系統級SOC轉化,以進一步縮小系統體積、降低成本和提高電路的可靠性,因此具有良好的實際應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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基于過采樣和∑-△噪聲整形技術的DAC能夠可靠地把數字信號轉換為高精度的模擬信號(大于等于16位)。采用這一架構進行數模轉換具有諸多優點,例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實現嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結構所無法達到的精度和動態范圍。在高精度測量,音頻轉換,汽車電子等領域有著廣泛的應用價值。 本文采用∑-△結構以FPGA方式實現了一個具有高精度的數模轉換器,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數據,具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩定性的存在,高階∑-△調制器的設計與實現存在較大的難度。本文綜合大量文獻中的經驗原則和方法,闡述了穩定的高階高精度調制器的設計流程;并據此設計了達到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調制器。本文創新性地提出了∑-△調制器的一種高效率流水線實現結構。分析表明,與其他常見的∑-△調制器實現結構相比,本方案具有結構簡單、運算單元少等優點;此外在同樣信號采樣率下,調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。在半帶濾波器的設計中采用了CSD編碼,使結構得到了充分的簡化。 本文提出的過采樣DAC方案具有可重配置結構,讓使用者能夠方便地控制過采樣比和調制器階數。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,通過調制器的重構,則可以將調制器由高精度的5階模式改變為功耗更低的3階模式,滿足不同分辨率信號輸入時的不同精度要求。這是本文的另一創新之處。 目前,該過采樣DAC已經在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實現和驗證。測試表明,對于從32kHz到192kHz的不同輸入信號,該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內信噪比均能滿足24比特數據轉換應用的分辨率要求。
上傳時間: 2013-07-08
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時間間隔測量在導航定位、航空航天、通訊、電子儀器、天文、計量、電子技術等眾多領域有著廣泛的應用。隨著這些領域技術的發展,對時間間隔測量的精度提出了更高的要求。 本文基于脈沖計數法的基礎上提出了等效脈沖計數...
上傳時間: 2013-05-26
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本課題涉及先進的FPGA技術引入到數控插補時某些算法的改進,主要目的是更好的利用FPGA具有系統芯片化、高可靠性、開發設計周期短等特點,及具有系統內可再編程的性能,來解決目前軟件插補速度慢而硬件插補設計復雜、調整和修...
上傳時間: 2013-04-24
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在知網上下載的,花了不少錢的,很好的資料,拿來和大家一塊學習交流
上傳時間: 2013-06-19
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由于遙感器的空間分辨力的限制以及自然界地物的復雜性,混合像元普遍存在于遙感圖像中,為了提高遙感應用的精度,就必須解決混合像元的分解問題。而端元提取,則是光譜解混合的重要組成部分。然而,高光譜圖像巨大的數據量和...
上傳時間: 2013-06-07
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