FPGA.技術(shù)在許多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用,特別是在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域里,越來(lái)越多的工程師在進(jìn)行數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)時(shí)選擇FPGA。而采用VHDL進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入的設(shè)計(jì)方法有著不依賴(lài)器件,移植容易,能加快設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。因而,VHDL。和FPGA器件結(jié)合,能大大提高設(shè)計(jì)的靈活性與效率,縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期,加快產(chǎn)品上市時(shí)間。 本課題來(lái)源于海信TETRA終端項(xiàng)目的一部分,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了TETRA終端基帶電路與射頻電路的接口模塊設(shè)計(jì),內(nèi)容包括邏輯端口、SPI總線(xiàn)、VCO、旋鈕模塊以及時(shí)鐘/同步脈沖接口模塊的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了主處理器對(duì)外設(shè)的控制接口擴(kuò)展。本文首先詳細(xì)介紹了FPGA技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)以及本課題所選用的現(xiàn)場(chǎng)可編程器件,同時(shí)較詳細(xì)的介紹了VHDL語(yǔ)言及特點(diǎn)以及開(kāi)發(fā)所用到的ISE軟件。詳細(xì)論述了FPGA各接口模塊的設(shè)計(jì)、時(shí)序仿真波形的截取、FPGA的配置、各功能模塊的集成以及總體測(cè)試結(jié)果和結(jié)論。
標(biāo)簽: TETRA FPGA 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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近年來(lái),隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。目前,很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)從單串口通信到多路串口通信的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí),隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及,這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,因而有必要尋求一種解決方案,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的革新。 本文分別對(duì)串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)通信進(jìn)行研究和分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)一基于APM處理器的多路串行通信與以太網(wǎng)通信系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)F8-DCS系統(tǒng)中多路串口數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。主要作了如下工作:首先,分析了當(dāng)前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài),通過(guò)比較傳統(tǒng)的多路串口通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)出了一種采用CPID技術(shù)和CAN總線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù),并結(jié)合F8-DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn),對(duì)串行通訊幀同步的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后,根據(jù)課題的實(shí)際需求,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃分,并詳細(xì)介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口以及二者之間的數(shù)據(jù)傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)上,對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼、串行通信協(xié)議、串口驅(qū)動(dòng)以及多串口與網(wǎng)口間雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后,將上述技術(shù)應(yīng)用于某大型火電廠(chǎng)主機(jī)F8-DCS系統(tǒng)I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與分析,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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各種封裝的常用芯片和元器件的protel集成庫(kù),方便項(xiàng)目開(kāi)發(fā)
標(biāo)簽: protel dxp 元件 集成庫(kù)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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MSC1211 單片機(jī)是美國(guó)德州儀器公司最新推出的集成數(shù)字/模擬混合信號(hào)的高性能芯片,具有很高的計(jì)算速度,時(shí)鐘頻率達(dá)到33MHZ,降低了系統(tǒng)噪聲和電源功耗,提高了對(duì)接收的信號(hào)射頻數(shù)據(jù)處理能力;
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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本文首先在介紹多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)比分析了幾種多用戶(hù)檢測(cè)算法的性能,給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時(shí)克服多址干擾和多徑干擾,給出了融合多用戶(hù)檢測(cè)與分集合并技術(shù)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 接著,針對(duì)WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu),介紹了擴(kuò)頻使用的OVSF碼和擾碼,分析了擾碼的延時(shí)自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上,給出了解相關(guān)檢測(cè)器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖,并仿真研究了用戶(hù)數(shù)、擴(kuò)頻比、信道估計(jì)精度等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級(jí)上的抵消,需要對(duì)用戶(hù)信號(hào)重構(gòu),因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測(cè)器的基礎(chǔ)上,衍生出符號(hào)級(jí)上的干擾抵消。通過(guò)仿真,給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級(jí)數(shù)等參數(shù)的最佳取值,并進(jìn)行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。 最后,介紹了WCDMA系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)解復(fù)用技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn),在FPGA平臺(tái)上分別實(shí)現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。
標(biāo)簽: WCDMA FPGA 多用戶(hù)檢測(cè) 下行鏈路
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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隨著電信數(shù)據(jù)傳輸對(duì)速率和帶寬的要求變得越來(lái)越迫切,原有建成的網(wǎng)絡(luò)是基于話(huà)音傳輸業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò),已不能適應(yīng)當(dāng)前的需求.而建設(shè)新的寬帶網(wǎng)絡(luò)需要相當(dāng)大的投資且建設(shè)工期長(zhǎng),無(wú)法滿(mǎn)足特定客戶(hù)對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕谛枨?反向復(fù)用技術(shù)是把一個(gè)單一的高速數(shù)據(jù)流在發(fā)送端拆散并放在兩個(gè)或者多個(gè)低速數(shù)據(jù)鏈路上進(jìn)行傳輸,在接收端再還原為高速數(shù)據(jù)流.該文提出一種基于FPGA的多路E1反向復(fù)用傳輸芯片的設(shè)計(jì)方案,使用四個(gè)E1構(gòu)成高速數(shù)據(jù)的透明傳輸通道,支持E1線(xiàn)路間最大相對(duì)延遲64ms,通過(guò)鏈路容量調(diào)整機(jī)制,可以動(dòng)態(tài)添加或刪除某條E1鏈路,實(shí)現(xiàn)靈活、高效的利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻、數(shù)據(jù)等高速數(shù)據(jù)的傳輸,能夠節(jié)省帶寬資源,降低成本,滿(mǎn)足客戶(hù)的需求.系統(tǒng)分為發(fā)送和接收兩部分.發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)四路E1的成幀操作,數(shù)據(jù)拆分采用線(xiàn)路循環(huán)與幀間插相結(jié)合的方法,A路插滿(mǎn)一幀(30時(shí)隙)后,轉(zhuǎn)入B路E1間插數(shù)據(jù),依此類(lèi)推,循環(huán)間插所有的數(shù)據(jù).接收電路進(jìn)行HDB3解碼,幀同步定位(子幀同步和復(fù)幀同步),線(xiàn)路延遲判斷,FIFO和SDRAM實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的對(duì)齊,最后按照約定的高速數(shù)據(jù)流的幀格式輸出數(shù)據(jù).整個(gè)數(shù)字電路采用Verilog硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì),通過(guò)前仿真和后仿真的驗(yàn)證.以30萬(wàn)門(mén)的FPGA器件作為硬件實(shí)現(xiàn),經(jīng)過(guò)綜合和布線(xiàn),特別是寫(xiě)約束和增量布線(xiàn)手動(dòng)調(diào)整電路的布局,降低關(guān)鍵路徑延時(shí),最終滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求.
標(biāo)簽: FPGA 多路 傳輸 片的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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傳統(tǒng)PLC使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,如程序死循環(huán)、程序跑飛、需要龐大的編譯系統(tǒng)作支持和不能實(shí)現(xiàn)精確位置控制等等;而發(fā)展到OPENPLC后,這些問(wèn)題依然存在。為了更好地解決這些問(wèn)題,本文提出一種全新的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù),用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC的功能,拋棄傳統(tǒng)PLC“程序”的概念,以“硬件線(xiàn)路”來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能,不論在經(jīng)濟(jì)上還是在性能上都具有更大的優(yōu)勢(shì)。 本課題在對(duì)國(guó)內(nèi)外可編程控制器,重點(diǎn)是HardPLC的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的進(jìn)展進(jìn)行概述和分析的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開(kāi)展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻(xiàn)為: 1.對(duì)比分析了CPLD和FPGA的性能特點(diǎn),闡明了Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)的兩個(gè)創(chuàng)新概念,指出了其優(yōu)越性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ); 2.系統(tǒng)分析了用HardPLC實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)的一些通用模塊,對(duì)每個(gè)模塊的工作原理進(jìn)行了深入的探討,用VHDL語(yǔ)言建立了每個(gè)模塊的模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真、綜合,為進(jìn)一步研究可編程控制器的現(xiàn)場(chǎng)集成奠定了基礎(chǔ); 3.在仿真綜合的基礎(chǔ)上,用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統(tǒng)的控制要求,充分展示了其實(shí)際應(yīng)用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎(chǔ)上,確定了應(yīng)用于實(shí)際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對(duì)于開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HardPLC組成IP庫(kù)具有一定的理論意義;對(duì)特定系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn),充分展示了基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域,加大推廣力度和建立更多的IP庫(kù),在許多應(yīng)用場(chǎng)合可以取代傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng),為工控領(lǐng)域提供高可靠、低價(jià)格、簡(jiǎn)單易操作的解決方案,這將帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應(yīng)用于對(duì)FPGA芯片配置數(shù)據(jù)的加載,在實(shí)踐生產(chǎn)中具有重要的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: FPGA 可編程控制器 集成技術(shù) 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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射頻和無(wú)線(xiàn)技術(shù)入門(mén),絕對(duì)的從零開(kāi)始,Caribbean j. Weisman 著
標(biāo)簽: 射頻 無(wú)線(xiàn)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開(kāi)關(guān)的計(jì)算機(jī)控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來(lái)嶄露頭角的一類(lèi)新型集成電路,它具有簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢(shì),又具有全集成化、適用性強(qiáng),便于開(kāi)發(fā)和維護(hù)(升級(jí))等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此,在越來(lái)越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖,具有開(kāi)關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn),可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實(shí)現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細(xì)的分析了該變換器的工作過(guò)程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對(duì)這種軟開(kāi)關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制,給出了比較完滿(mǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
標(biāo)簽: FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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本文提出了一種高速Viterbi譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。這種Viterbi譯碼器的設(shè)計(jì)方案既可以制成高性能的單片差錯(cuò)控制器,也可以集成到大規(guī)模ASIC通信芯片中,作為全數(shù)字接收的一部分。 本文所設(shè)計(jì)的Viterbi譯碼器采用了基四算法,與基二算法相比,其譯碼速率在理論上約提升一倍。加一比一選單元是Viterbi譯碼器最主要的瓶頸所在,本文在加一比一選模塊中采用了全并行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,這種方法雖然增加了硬件的使用面積,卻有效的提高了譯碼器的速率。在幸存路徑管理部分采用了兩路并行回溯的設(shè)計(jì)方法,與寄存器交換法相比,回溯算法更適用于FPGA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。為了提高譯碼性能,減小譯碼差錯(cuò),本文采用較大譯碼深度的回溯算法以保證幸存路徑進(jìn)行合并。實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的誤碼測(cè)試儀,在FPGA內(nèi)部完成誤碼驗(yàn)證和誤碼計(jì)數(shù)的工作。 與基于軟件實(shí)現(xiàn)譯碼過(guò)程的DSP芯片不同,F(xiàn)PGA芯片完全采用硬件平臺(tái)對(duì)Viterbi譯碼器加以實(shí)現(xiàn),這使譯碼速率得到很大的提升。針對(duì)于具體的FPGA硬件實(shí)現(xiàn),本文采用了硬件描述語(yǔ)言VHDL來(lái)完成設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)譯碼器的綜合仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證了該方案的可行性。譯碼器的最高譯碼輸出速率可以達(dá)到60Mbps。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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