MOS集成運算放大器的版圖設計 集成電路設計綜合實驗指導書
上傳時間: 2013-04-24
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FPGA作為新一代集成電路的出現(xiàn),引起了數(shù)字電路設計的巨大變革。隨著FPGA工藝的不斷更新與改善,越來越多的用戶與設計公司開始使用FPGA進行系統(tǒng)開發(fā),因此,PFAG的市場需求也越來越高,從而使得FPGA的集成電路板的工藝發(fā)展也越來越先進,在如此良性循環(huán)下,不久的將來,F(xiàn)PGA可以主領集成電路設計領域。正是由于FPGA有著如此巨大的發(fā)展前景與市場吸引力,因此,本文采用FPGA作為電路設計的首選。 @@ 隨著FPGA的開發(fā)技術日趨簡單化、軟件化,從面向硬件語言的VHDL、VerilogHDL設計語言,到現(xiàn)在面向對象的System Verilog、SystemC設計語言,硬件設計語言開始向高級語言發(fā)展。作為一個軟件設計人員,會很容易接受面向對象的語言。現(xiàn)在軟件的設計中,算法處理的瓶頸就是速度的問題,如果采用專用的硬件電路,可以解決這個問題,本文在第一章第二節(jié)詳細介紹了軟硬結合的開發(fā)優(yōu)勢。另外,在第一章中還介紹了知識產權核心(IP Core)的發(fā)展與前景,特別是IP Core中軟核的設計與開發(fā),許多FGPA的開發(fā)公司開始爭奪軟核的開發(fā)市場。 @@ 數(shù)字電路設計中最長遇到的就是通信的問題,而每一種通信方式都有自己的協(xié)議規(guī)范。在CPU的設計中,由于需要高速的處理速度,因此其內部都是用并行總線進行通信,但是由于集成電路資源的問題,不可能所有的外部設備都要用并行總線進行通信,因此其外部通信就需要進行串行傳輸。又因為需要連接的外部設備的不同,因此就需要使用不同的串行通信接口。本文主要介紹了小型CPU中常用的三種通信協(xié)議,那就是SPI、I2C、UART。除了分別論述了各自的通信原理外,本文還特別介紹了一個小型CPU的內部構造,以及這三個通信協(xié)議在CPU中所處的位置。 @@ 在硬件的設計開發(fā)中,由于集成電路本身的特殊性,其開發(fā)流程也相對的復雜。本文由于篇幅的問題,只對總的開發(fā)流程作了簡要的介紹,并且將其中最復雜但是又很重要的靜態(tài)時序分析進行了詳細的論述。在通信協(xié)議的開發(fā)中,需要注意接口的設計、時序的分析、驗證環(huán)境的搭建等,因此,本文以SPI數(shù)據(jù)通信協(xié)議的設計作為一個開發(fā)范例,從協(xié)議功能的研究到最后的驗證測試,將FPGA 的開發(fā)流程與關鍵技術等以實例的方式進行了詳細的論述。在SPI通信協(xié)議的開發(fā)中,不僅對協(xié)議進行了詳細的功能分析,而且對架構中的每個模塊的設計都進行了詳細的論述。@@關鍵詞:FPGA;SPI;I2C;UART;靜態(tài)時序分析;驗證環(huán)境
上傳時間: 2013-04-24
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DDR2 SDRAM是目前內存市場上的主流內存。除了通用計算機系統(tǒng)外,大量的嵌入式系統(tǒng)也紛紛采用DDR2內存,越來越多的SoC系統(tǒng)芯片中會集成有DDR2接口模塊。因此,設計一款匹配DDR2的內存控制器將會具有良好的應用前景。 論文在研究了DDR2的JEDEC標準的基礎上,設計出DDR2控制器的整體架構,采用自項向下的設計方法和模塊化的思想,將DDR2控制器劃分為若干模塊,并使用Verilog HDL語言完成DDR2控制器IP軟核中初始化模塊、配置模塊、執(zhí)行模塊和數(shù)據(jù)通道模塊的RTL級設計。根據(jù)在設計中遇到的問題,對DDR2控制器的整體架構進行改進與完善。在分析了Altera數(shù)字PHY的基本性能的基礎上,設計DDR2控制器與數(shù)字PHY的接口模塊。搭建DDR2控制器IP軟核的仿真驗證平臺,針對設計的具體功能進行仿真驗證,并實現(xiàn)在Altera Stratix II GX90開發(fā)板上對DDR2存儲芯片基本讀/寫操作控制的FPGA功能演示。 論文設計的DDR2控制器的主要特點是: 1.支持數(shù)字PHY電路,不需要實際的硬件電路就完成DDR2控制器與DDR2存儲芯片之間的物理層接口,節(jié)約了設計成本,縮小了硬件電路的體積。 2.將配置口從初始化模塊中分離出來,簡化了具體操作。 3.支持多個DDR2存儲芯片,使得DDR2控制器的應用范圍更為廣闊。 4.支持DDR2的三項新技術,充分發(fā)揮DDR2內存的特性。 5.自動DDR2刷新控制,方便用戶對DDR2內存的控制。
上傳時間: 2013-06-10
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隨著Internet的不斷發(fā)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(xiàn)Intemet接入,這對嵌入式系統(tǒng)設計提出了新的挑戰(zhàn),要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統(tǒng)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(fā)展,從最初的幾千門到現(xiàn)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(fā)周期短、對開發(fā)人員的要求相對較低的優(yōu)點,因此被大量應用于嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)設計方式,所以我們提出了基于FPGA的實現(xiàn)方案。本文通過在FPGA中硬件實現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網(wǎng)絡協(xié)議)以及以太網(wǎng)MAC協(xié)議,并提供標準MII接口,通過外接PHY實現(xiàn)網(wǎng)絡連接。最終成功地通過了驗證。 基于FPGA的實現(xiàn)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(tǒng)的集成度,減小PCB版圖面積和布線復雜度,有利于提高系統(tǒng)可靠性。因此,本研究課題對嵌入式系統(tǒng)設計有很大的實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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集成運放線性應用電路分析方法的研究 集成運放線性應用電路分析方法的研究
上傳時間: 2013-06-06
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集成運放應用:一、實訓任務1 學會組裝集成運放應用電路;2 學會測試集成運放應用電路。二、實訓目標1 學會集成運放典型電路應用,理解集成運放應用電路的工作原理;
標簽: 集成運放
上傳時間: 2013-06-11
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本課題完成了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集器以及IIC總線的模數(shù)轉換器部分、通訊部分的電路設計。其中FPGA采用Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的XC2S100芯片,在芯片中嵌入32位軟處理器MicroBlaze;ⅡC總線的模數(shù)轉換采用Microchip公司的MCP3221芯片,通訊部分則在FPGA片內用VHDL語言實現(xiàn)。通過上述設計實現(xiàn)了“準單片化”的模擬量和數(shù)字量的數(shù)據(jù)采集和處理。 所設計的數(shù)據(jù)采集器可以和結構類似的上位機通訊,本課題完成了在上位機中用VHDL語言實現(xiàn)的通信電路模塊。通過上述兩部分工作,將微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器等數(shù)字邏輯電路均集成在同一個FPGA內部,形成一個可編程的片上系統(tǒng)。FPGA片外僅為模擬器件和開關量驅動芯片。FPGA內部的硬件電路采用VHDL語言編寫;MCU軟核工作所需要的程序采用C語言編寫。多臺數(shù)據(jù)采集器與服務器構成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。服務器端軟件用VB開發(fā),既可以將實時采集的數(shù)據(jù)以數(shù)字方式顯示,也可以用更加直觀的曲線方式顯示。 由于數(shù)據(jù)采集器是所有自控類系統(tǒng)所必需的電路模塊,所以一個通用的片上系統(tǒng)設計可以解決各類系統(tǒng)的應用問題,達到“設計復用”(DesignReuse)的目的。采用基于FPGA的SOPC設計的更加突出的優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設計的改進和升級,同時也可以降低成本和提高可靠性。
標簽: FPGA SOPC 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-12
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本書全面闡述了集成運算放大器360種應用電路的設計公式、設計步驟及元器件的選擇,包括集成運放應用電路設計須知,集成運放調零、相位補償與保護電路的設計,運算電路、放大電路的設計、信號處理電路的設計、波形產生帶你路的設計、測量電路的設計、電源電路及其他電路的設計等。。。。。。。
上傳時間: 2013-04-24
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介紹了現(xiàn)場總線集成的必要性和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)集成技術的發(fā)展。結合實例說明了基于Profibus-DP 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)集成技術的設計和實現(xiàn),并給出了基Profibus-DP 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
標簽: Profibus-DP 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 集成
上傳時間: 2013-05-19
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SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲器接口)集成在單一芯片上。SoC產品不斷朝著體積小、功能強的方向發(fā)展,芯片內部整合越來越多的功能。ARM架構作為嵌入式系統(tǒng)流行的應用,其應用的擴展面臨軟件擴充的問題,而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺,則可以在一定程度上解決軟件擴充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應用,以智能手機的應用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進制翻譯模塊,達到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標準。對Multi-layer總線結構進行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結構,從Bus Matrix模塊的內部矩陣結構和系統(tǒng)架構兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結果的比較,驗證了利用二進制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應用。
上傳時間: 2013-06-28
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