隨著半導體制造技術不斷的進步,SOC(System On a Chip)是未來IC產(chǎn)業(yè)技術研究關注的重點。由于SOC設計的日趨復雜化,芯片的面積增大,芯片功能復雜程度增大,其設計驗證工作也愈加繁瑣。復雜ASIC設計功能驗證已經(jīng)成為整個設計中最大的瓶頸。 使用FPGA系統(tǒng)對ASIC設計進行功能驗證,就是利用FPGA器件實現(xiàn)用戶待驗證的IC設計。利用測試向量或通過真實目標系統(tǒng)產(chǎn)生激勵,驗證和測試芯片的邏輯功能。通過使用FPGA系統(tǒng),可在ASIC設計的早期,驗證芯片設計功能,支持硬件、軟件及整個系統(tǒng)的并行開發(fā),并能檢查硬件和軟件兼容性,同時還可在目標系統(tǒng)中同時測試系統(tǒng)中運行的實際軟件。FPGA仿真的突出優(yōu)點是速度快,能夠實時仿真用戶設計所需的對各種輸入激勵。由于一些SOC驗證需要處理大量實時數(shù)據(jù),而FPGA作為硬件系統(tǒng),突出優(yōu)點是速度快,實時性好。可以將SOC軟件調試系統(tǒng)的開發(fā)和ASIC的開發(fā)同時進行。 此設計以ALTERA公司的FPGA為主體來構建驗證系統(tǒng)硬件平臺,在FPGA中通過加入嵌入式軟核處理器NIOS II和定制的JTAG(Joint Test ActionGroup)邏輯來構建與PC的調試驗證數(shù)據(jù)鏈路,并采用定制的JTAG邏輯產(chǎn)生測試向量,通過JTAG控制SOC目標系統(tǒng),達到對SOC內部和其他IP(IntellectualProperty)的在線測試與驗證。同時,該驗證平臺還可以支持SOC目標系統(tǒng)后續(xù)軟件的開發(fā)和調試。 本文介紹了芯片驗證系統(tǒng),包括系統(tǒng)的性能、組成、功能以及系統(tǒng)的工作原理;搭建了基于JTAG和FPGA的嵌入式SOC驗證系統(tǒng)的硬件平臺,提出了驗證系統(tǒng)的總體設計方案,重點對驗證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路的實現(xiàn)進行了闡述;詳細研究了嵌入式軟核處理器NIOS II系統(tǒng),并將定制的JTAG邏輯與處理器NIOS II相結合,構建出調試與驗證數(shù)據(jù)鏈路;根據(jù)芯片驗證的要求,設計出軟核處理器NIOS II系統(tǒng)與PC建立數(shù)據(jù)鏈路的軟件系統(tǒng),并完成芯片在線測試與驗證。 本課題的整體任務主要是利用FPGA和定制的JTAG掃描鏈技術,完成對國產(chǎn)某型DSP芯片的驗證與測試,研究如何構建一種通用的SOC芯片驗證平臺,解決SOC驗證系統(tǒng)的可重用性和驗證數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸、采集的實時性、準確性、可測性問題。本文在SOC驗證系統(tǒng)在芯片驗證與測試應用研究領域,有較高的理論和實踐研究價值。
上傳時間: 2013-05-25
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本文論述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn),介紹了TCP/IP協(xié)議棧的原理,以及硬線實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的意義和應用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內容、意義和國內外研究發(fā)展的現(xiàn)狀。 第二章介紹FPGA設計的流程和Verilog HDL設計語言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟,并且介紹了FPGA設計中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源,以及Verilog HDL語言的優(yōu)缺點,并與VHDL語言進行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統(tǒng)要實現(xiàn)的經(jīng)過剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的內容。著重介紹了要實現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧的子協(xié)議,包括TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議。在介紹這些協(xié)議的時候,介紹了這些協(xié)議的工作原理,以及這些協(xié)議要用到的報文的格式。 第四章介紹實現(xiàn)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn),具體介紹的經(jīng)過剪裁的TCP/IP各個模塊的設計工作。這個部分著重介紹各個模塊的設計方法,實現(xiàn)各個模塊的過程。在設計完這些模塊后,對這些模塊的仿真進行了仿真。 第五章是全文的總結,概括了作者在這次畢業(yè)設計中的主要工作和課題的意義,同時指出了進一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時間: 2013-07-04
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人臉識別技術繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術之后,以其獨特的方便、經(jīng)濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領域有著重要的應用前景,發(fā)展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術不斷發(fā)展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設計方法的靈活性降低了整個系統(tǒng)的開發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設計成為電子自動化設計行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術。經(jīng)過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開發(fā)板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開發(fā)時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數(shù)據(jù)位進行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯(lián)分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數(shù)量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統(tǒng)的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
標簽: FPGA 人臉檢測 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-01
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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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隨著交通工具的迅猛發(fā)展,智能交通系統(tǒng)(Intelligent TransportationSystems,簡稱ITS)在交通管理中受到廣泛的關注。而在ITS中,車牌識別(LicensePlate Recognition,簡稱LPR)是其核心技術。車牌識別系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和車牌識別算法兩個部分組成。由于車牌清晰程度、攝像機性能、氣候條件等因素的影響,牌照中的字符可能出現(xiàn)不清楚、扭曲、缺損或污跡干擾,這都給識別造成一定難度。因此,在復雜背景中快速準確地進行車牌定位成為車牌識別系統(tǒng)的難點。 本文研究和設計了一種集圖象采集,圖象識別,圖象傳輸?shù)扔谝惑w的實時嵌入式系統(tǒng)。該平臺包括硬件系統(tǒng)設計與應用程序開發(fā)兩個方面,充分利用TI公司的C6000系列DSP強大的并行運算能力、以及FPGA的靈活時序邏輯控制技術,從硬件方面實現(xiàn)系統(tǒng)的高速運行。 本文的主要工作有兩部分組成,具體如下: (1) 在硬件設計方面:實現(xiàn)由A/D、電源、FPGA、DSP以及SDRAM和FLASH所組成的車牌識別系統(tǒng);設計并完成系統(tǒng)的原理圖和印制板圖;完成電路板調試,以及完成FPGA.在高速圖像采集中的veriIog應用程序開發(fā)。 (2) 在軟件開發(fā)方面:完成Philips公司的SAA7113H的配置代碼開發(fā),以及DSP底層的部分驅動程序開發(fā)。 該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)25幀每秒的數(shù)字視頻流圖像數(shù)據(jù)的輸出,并由FPGA負責完成一幅720×572數(shù)據(jù)量的圖像采集。DSP負責系統(tǒng)的嵌入式操作,包括系統(tǒng)的控制和車牌識別算法的實現(xiàn)。 目前,嵌入式車牌識別系統(tǒng)硬件平臺已經(jīng)搭建成功,系統(tǒng)軟件代碼程序也已經(jīng)開發(fā)完成。本系統(tǒng)能夠實現(xiàn)高速圖像采集、嵌入式操作與車牌識別算法、UART數(shù)據(jù)通信等功能,具有速度快、穩(wěn)定性高、體積小、功耗低等特點,為車牌識別算法提供一個較好的驗證平臺。
標簽: FPGA DSP 車牌識別系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術的發(fā)展,指紋識別技術被廣泛應用到各種不同的領域。對于一般的指紋識別系統(tǒng),其設計要求具有很高的實時性和易用性,因此識別算法應該具有較低的復雜度,較快的運算速度,從而滿足實時性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識別算法采用不同的實現(xiàn)平臺,使得指紋識別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實時性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera.公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入到FPGA內部,與用戶自定義邏輯組建成一個基于FPGA的片上專用系統(tǒng)。 本文在綜合考慮各種應用情況的基礎上,以網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、指紋識別技術和嵌入式系統(tǒng)技術為理論基礎,提出了一種有效可行的系統(tǒng)架構方案。對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法和原理進行了深入研究,合理的改進了部分指紋識別算法;同時為了提高系統(tǒng)的實時性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、特征提取和特征匹配算法原理進行闡述,同時改進了指紋圖像的細化算法,提高了算法的性能,并設計了一套實用的指紋特征數(shù)據(jù)結構; 2、針對指紋圖像預處理模塊,包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向濾波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實現(xiàn)。實驗結果表明,在保證系統(tǒng)誤識率較低、可靠性高的基礎上,大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度; 3、改變了傳統(tǒng)的單枚指紋識別方法,提出采用多枚指紋唯一標識身份,大大降低了識別系統(tǒng)的誤識率; 4、改進了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準點的方法,同時結合可變界限盒思想進行指紋特征匹配。 5、結合COM+技術、數(shù)據(jù)庫技術和網(wǎng)絡技術,開發(fā)了后臺指紋特征匹配服務系統(tǒng),實現(xiàn)了嵌入式指紋識別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫的實時信息交換。 實驗結果表明,本文所提出的系統(tǒng)構架方案有效可行,基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、擴展性等方面具有獨特的優(yōu)勢,擁有廣闊的發(fā)展前景。
上傳時間: 2013-08-04
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電子科大碩士論文_基于H_264的嵌入式家庭遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).rar
上傳時間: 2013-07-24
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嵌入式工程師考試題目 很全面,總結的WORD文檔
上傳時間: 2013-04-24
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《嵌入式linux設計與應用》《嵌入式linux設計與應用》
上傳時間: 2013-07-31
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嵌入式c語言編碼規(guī)范,摘自單片機與嵌入式系統(tǒng),邵貝貝
上傳時間: 2013-08-02
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