近年來,以FPGA為代表的數字系統現場集成技術取得了快速的發展,FPGA不但解決了信號處理系統小型化、低功耗、高可靠性等問題,而且基于大規模FPGA單片系統的片上可編程系統(SOPC)的靈活設計方式使其越來越多的取代ASIC的市場。傳統的通用信號處理系統使用DSP作為處理核心,系統的可重構型不強,FPGA解決了這一問題,并且現有的FPGA中,多數已集成DSP模塊,結合FPGA較強的信號并行處理特性使其與DSP信號處理能力差距很小。因此,FPGA作為處理核心的通用信號處理系統具有很強的可實施性。 @@ 基于上述要求,作者設計和完成了一個基于多FPGA的通用實時信號處理系統。該系統采用4片XC3SD1800A作為處理核心,使用DDR2 SDRAM高速存儲實時數據。作者通過全面的分析,設計了核心板、底板和應用板分離系統架構。該平臺能夠根據實際需求進行靈活的搭配,核心板之間的數據傳輸采用了LVDS(低電壓差分信號)技術,從而使得數據能夠穩定的以非常高的速率進行傳輸。 @@ 本系統屬于高速數字電路的設計范疇,因此必須重視信號完整性的設計與分析問題,作者根據高速電路的設計慣例和軟件輔助設計的方法,在分析和論證了阻抗控制、PCB堆疊、PCB布局布線等約束的基礎上,順利地完成了PCB繪制與調試工作。 @@ 作為系統設計的重要環節,作者還在文中研究了在系統設計過程中出現的電源完整性問題,并給出了解決辦法。 @@ LVDS高速數據通道接口和DDR2存儲器接口設計決定本系統的使用性能,本文基于所選的FPGA芯片進行了詳細的闡述和驗證。并結合系統的核心板和底板,完成了應用板,視頻圖像采集、USB、音頻、LCD和LED矩陣模塊顯示等接口的設計工作,對其中的部分接口進行了邏輯驗證。 @@ 經過測試,該通用的信號處理平臺具有實時性好、通用性強、可擴展和可重構等特點,能夠滿足當前一些信號處理系統對高速、實時處理的要求,可以廣泛應用于實時信號處理領域。通過本平臺的研究和開發工作,為進一步研究和設計通用、實時信號處理系統打下了堅實的基礎。 @@關鍵詞:通用實時信號處理;FPGA;信號完整性;DDR2;LVDS
標簽:
FPGA
實時信號
處理系統
上傳時間:
2013-05-27
上傳用戶:qiaoyue