隨著信息技術的發(fā)展，數(shù)字信號的采集與處理在科學研究、工業(yè)生產、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等部門得到越來越廣泛的應用，這些應用中對數(shù)字信號的傳輸速度提出了比較高的要求。傳統(tǒng)的基于ISA總線的信號傳輸效率低，嚴重制約著系統(tǒng)性能的提高。 PCI總線以其高性能、低成本、開放性、軟件兼容性等眾多優(yōu)點成為當今最流行的計算機局部總線。但是，由于PCI總線硬件接口復雜、不易于接入、協(xié)議規(guī)范比較繁瑣等缺點，常常需要專用的接口芯片作為橋接，為了解決這一系列問題，本文提出了一種基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的實現(xiàn)方案，支持PCI突發(fā)訪問方式，突發(fā)長度為8至128個雙字長度，核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8，容量為6000個邏輯宏單元，速度為-8，編譯后系統(tǒng)速度可以達到80MHz，取得了良好的效果。 基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的核心是PCI接口模塊。在硬件方面，特別討論了PCI接口模塊、地址轉換模塊、數(shù)據緩沖模塊、外部接口模塊和SRAM DMA控制模塊等五個功能模塊的設計方案和硬件電路實現(xiàn)方法，著重分析了PCI接口模塊的數(shù)據傳輸方式，采用模塊化的方法設計了內部控制邏輯，并進行了相關的時序仿真和邏輯驗證，硬件需要軟件的配合才能實現(xiàn)其功能，因此設備驅動程序的設計是一個重要部分，論文研究了Windows XP體系結構下的WDM驅動模式的組成、開發(fā)設備驅動程序的工具以及開發(fā)系統(tǒng)實際硬件的設備驅動程序時的一些關鍵技術。 本文最后利用基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯中的關鍵技術，對PCI數(shù)據采集卡進行了整體方案的設計。該系統(tǒng)采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-05-22
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該論文基于NIOS Ⅱ軟核處理器和Altera的FPGA技術，設計了一種便攜式的振動頻譜分析儀，用于旋轉機械的故障監(jiān)測和診斷。以SOPC技術為手段，將信號采集和信號處理電路通過可編程片上系統(tǒng)來實現(xiàn)，其特點是將對ADC的控制、數(shù)字信號的濾波、快速傅立葉變換的設計，通過FPGA芯片集成在一起，以NIOS Ⅱ來完成32位CPU的狀態(tài)控制功能。工程機械、汽車車輛中都存在諸如發(fā)動機類的旋轉機械，這類設備的異常振動往往會影響正常工作，嚴重時還會出現(xiàn)各種重大事故，該分析儀可以實時地或定期地對發(fā)動機、齒輪箱等旋轉機械進行振動頻譜分析和監(jiān)測，運用于民用機械能產生非常好的經濟效益。 該論文從四個方面進行了研究工作。其一，利用FPGA對ADC芯片的工作進行控制，使其在規(guī)定的時間內與DSP模塊進行數(shù)據交換，并對ADC各引腳時序進行控制，使兩者協(xié)調同步工作，編制了相應的VHDL語言程序。其二，采用SOPC Builder設計開發(fā)，實現(xiàn)了基于NIOS Ⅱ的32位CPU軟核，創(chuàng)建了相應的C/C++和匯編的宏代碼，使得軟件可以訪問用戶自定義邏輯。對頂層設計產生的VHDL的RTL代碼和仿真文件進行了綜合、編譯適配以及仿真。其三，配合Matlab和DSP Builder的強大功能進行DSP模塊設計，開發(fā)出了FIR和FFT等功能模塊，并且添加到SOPC系統(tǒng)中，使其可以由NIOS Ⅱ很容易的調用。其四，在NIOS Ⅱ系統(tǒng)中添加了uC/OS Ⅱ操作系統(tǒng)，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且降低了開發(fā)難度，提高了系統(tǒng)升級的能力。由于整個設計是基于FPGA開發(fā)的，所以該系統(tǒng)包括了所有FPGA系統(tǒng)的特點，包括并行的DSP處理、在系統(tǒng)可編程、升級簡單等特點，極易使設計產品化。
上傳時間： 2013-04-24
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RealView Developer Suite工具是ARM公司是推出的新一代ARM集成開發(fā)工具。支持所有ARM 系列核，并與眾多第三方實時操作系統(tǒng)及工具商合作簡化開發(fā)流程。開發(fā)工具包含以下組件： ? 完全優(yōu)化的ISO C/C++編譯器 ? C++ 標準模板庫 ? 強大的宏編譯器 ? 支持代碼和數(shù)據復雜存儲器布局的連接器 ? 可選 GUI調試器 ? 基于命令行的符號調試器(armsd) ? 指令集仿真器 ? 生成無格式二進制工具、Intel 32位和Motorola 32位ROM映像代碼
上傳時間： 2013-08-02
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Keil是目前最流行的開發(fā)單片機的軟件工具，Keil編輯器提供了包括C編譯器，宏匯編，連接器，庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整的開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。
上傳時間： 2013-06-01
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在3G移動通信網絡建設中，如何實現(xiàn)密集城區(qū)的無線網絡覆蓋是目前基站的發(fā)展方向。目前網絡覆蓋理念的核心思想就把傳統(tǒng)宏基站的基帶處理和射頻部分分離，分成基帶處理單元和射頻拉遠單元兩個設備，這樣既節(jié)省空間、降低設置成本，又提高了組網效率。本文研究的數(shù)字收發(fā)機用于WCDMA基站系統(tǒng)的射頻拉遠單元中，實現(xiàn)移動通信網中射頻信號的傳輸工作。 數(shù)字收發(fā)機主要由射頻處理部分、模數(shù)/數(shù)模轉換部分、數(shù)字上下變頻處理部分、接口轉換以及數(shù)字光模塊組成。本文研究的重點是數(shù)字上下變頻處理部分。設計采用軟件無線電的架構和FPGA技術，所設計的數(shù)字上下變頻部分可以在不修改硬件電路的基礎上只需修改軟件部分的參數(shù)則可實現(xiàn)多種頻率的變頻處理，極大地降低了開發(fā)成本，且縮短了開發(fā)周期。 根據系統(tǒng)設計的設計要求，以及現(xiàn)有芯片使用情況比較，本文選用Altera公司的：FPGA芯片，應用公司提供的Dspbuilder作為系統(tǒng)級的開發(fā)工具，應用Quartus Ⅱ作為綜合、布局布線工具實現(xiàn)數(shù)字上下變頻處理部分設計。 本文的主要研究工作包括以下幾個部分： (1)對數(shù)字收發(fā)機的整體結構進行分析研究，確定數(shù)字收發(fā)機的實現(xiàn)結構和各個部分的功能； (2)通過對數(shù)字上下變頻的相關理論的研究，分析出數(shù)字上下變頻的結構、實現(xiàn)方法及性能； (3)通過對數(shù)控振蕩器、CIC濾波器、FIR濾波器進行理論研究、內部實現(xiàn)結構以及性能分析，得出具體的參數(shù)和仿真實現(xiàn)結構； (4)使用FPGA中的IP核技術來實現(xiàn)數(shù)字上下變頻，利用Matlab中Dspbuilder提供的IP核分別進行NCO、CIC、FIR的仿真工作；并得出數(shù)字上下變頻的總體仿真實現(xiàn)結果； (5)對高速收發(fā)通道進行了研究和設計，根據系統(tǒng)的要求給出了數(shù)據幀結構，并采用Altera的第三代FPGA產品Stratix Ⅱ GX系列芯片實現(xiàn)了數(shù)字收發(fā)機的信號的串并/并串的接口轉換。為后續(xù)繼續(xù)研究工作奠定基礎。
上傳時間： 2013-06-21
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數(shù)據采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊，在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求，并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設計SOC系統(tǒng)的思路，本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據采集系統(tǒng)設計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁，發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設計，并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數(shù)字邏輯設計上，充分利用FPGA中豐富的時序資源，如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器，緩沖器FIFO、計數(shù)器等，能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上，采用FPGA片內存儲器。可根據系統(tǒng)需要隨時進行設置，并且能夠方便的完成數(shù)據格式的合并、拆分以及數(shù)據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上，采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制，可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上，通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互，從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調試方面，充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI，實時準確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據的正確性和時序性，并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析，并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時，文中還在其它章節(jié)詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法，并且也對系統(tǒng)的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
標簽： FPGA 控制 高速數(shù)據 采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-09
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FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間，是一個承上啟下的階段，對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內外裝箱和布局算法的基礎上，本文提出了一種新的結合了裝箱的布局算法框架，并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是，在模擬退火的低溫階段交替的優(yōu)化裝箱和布局。本文給了基于學術界標準布局布線軟件VPR的一個軟件實現(xiàn)，并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入，基于VPR的低溫交替改善的布局算法實現(xiàn)，在布通率上，比VPR分別提高了21.3％、15.5％、10.7％。而帶來的平均額外時間開銷不到20％。 FPGA布局軟件實現(xiàn)對整個FPGA CAD流程的運行效率，算法的可擴展性也有著不可忽視的影響。現(xiàn)代FPGA有著多樣而復雜的邏輯和布線資源。而學術界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結構，對于宏、總線、多時鐘等實際應用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念，用具有特定幾何結構的邏輯單元層來統(tǒng)一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現(xiàn)代FPGA布局軟件中的重要地位，我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統(tǒng)中得到了實現(xiàn)，初步證實了這些方法的可擴展性和實用性。
標簽： FPGA 布局 算法研究 軟件實現(xiàn)
上傳時間： 2013-06-21
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)能夠減少電子系統(tǒng)的開發(fā)風險和開發(fā)成本，縮短上市時間，降低維護升級成本，故廣泛地應用在電子系統(tǒng)中。最新的FPGA都采用了層次化的布線資源結構，與以前的結構發(fā)生了很大的變化。由于FPGA布線資源的固定性和有限性，因此需要開發(fā)適用于這種層次化的FPGA結構并提高布線資源有效利用率的布線算法。同時由于晶體管尺寸的不斷減小，有必要在FPGA布線算法中考慮功耗和時序問題。 本論文所作的研究工作主要包括：提出一種基于Tile的FPGA結構描述方法，對FPGA功耗模型和時序模型進行了研究，實現(xiàn)了考慮FPGA功耗、布線資源利用率的布線算法。 在FPGA結構描述方面，本文在分析現(xiàn)代商用FPGA層次化結構及學術上對FPGA描述方法的基礎上，提出一種基于Tile的FPGA結構描述。由于基本Tile的重復性，采用該方法可以簡化FPGA結構的描述，同時由于該方法是以硬件結構為根據，為FPGA軟硬件提供了簡單而靈活的接口，該方法在原型系統(tǒng)中測試證明是正確的。 在FPGA功耗模型方面，本文研究了ASIC中關于電路功耗計算的基本方法，并將其應用到FPGA功耗分析中。在模型中的采用了混合的功耗模型，包括動態(tài)功耗模型和靜態(tài)功耗模型。動態(tài)功耗的計算采用基于節(jié)點狀態(tài)轉換率的開關級動態(tài)功耗計算和邏輯塊宏模型，靜態(tài)功耗則采用基于公式計算的晶體管漏電功耗模型和邏輯塊基于仿真的LUT/MUX表達式計算模型。這些功耗模型將運用到我們后面的功耗計算和基于功耗驅動的布線算法中。 在FPGA布線算法研究和實現(xiàn)方面，本文在介紹基本的搜索算法之后，介紹了將FPGA硬件結構轉變?yōu)镕PGA布線程序可識別的布線資源圖的方法，并將基本的搜索算法運用的FPGA布線資源圖上，實現(xiàn)FPGA的基于布通率的布線算法。在此基礎上，借鑒了FPGA時序分析方法，將時序分析作為布線算法的一子模塊，對基于時序的布線算法進行了研究；同時采用了FPGA功耗模型，在布線算法實現(xiàn)中考慮了動態(tài)功耗的問題。最后在布線算法中實現(xiàn)兩種啟發(fā)式策略以提高可布線資源有效利用率。
上傳時間： 2013-04-24
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·《Windows CE·NET嵌入式工業(yè)用控制器及自動控制系統(tǒng)設計》 作者：葉宏材譯者：開本：ISBN：730210339 出版社：清華大學出版社出版日期：2005-02-01 Windows CE·NET嵌入式工業(yè)用控制器及自動控制系統(tǒng)設計-內容簡介微軟Windows CE是一個開放且多樣化的32位嵌入式操作系統(tǒng)。其設計目的是為符合廣泛的智能設備的需求，例如從諸
上傳時間： 2013-04-24
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51的匯編教程，感于單片機教材及自學單片機的痛苦經歷，決定做這一版，以幫助那些和我一樣，身邊沒有一個老師可以問的人。現(xiàn)先放上一個關于宏匯編軟件的說明，內容竭盡詳細。
上傳時間： 2013-06-01
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