Arria V系列 FPGA芯片基本描述 (1)28nm FPGA,在成本、功耗和性能上達到均衡; (2)包括低功耗6G和10G串行收發器; (3)總功耗比6G Arria II FPGA低40%; (4)豐富的硬核IP模塊,提高了集成度 (5)目前市場上支持10.3125Gbps收發器技術、功耗最低的中端FPGA。
上傳時間: 2013-10-21
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100-Gb光傳送網(OTN)復用轉發器 a. 提供連續數據范圍在600 Mbps到14.1 Gbps之間的串行收發器,通過使用方便的部分重新配置功能支持多標準客戶側接口; b. 44個獨立發送時鐘域,提高了時鐘靈活性; c. 收發器集成電信號散射補償(EDC)功能,可直接驅動光模塊(SFP+、SFP、QSFP、CFP); d. 支持下一代光接口的28-Gbps收發器; e. 替代外部壓控晶體振蕩器(VCXO)的高級fPLL。
上傳時間: 2013-11-10
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EDA (Electronic Design Automation)即“電子設計自動化”,是指以計算機為工作平臺,以EDA軟件為開發環境,以硬件描述語言為設計語言,以可編程器件PLD為實驗載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等),以集成電路芯片為目標器件的電子產品自動化設計過程。“工欲善其事,必先利其器”,因此,EDA工具在電子系統設計中所占的份量越來越高。下面就介紹一些目前較為流行的EDA工具軟件。 PLD 及IC設計開發領域的EDA工具,一般至少要包含仿真器(Simulator)、綜合器(Synthesizer)和配置器(Place and Routing, P&R)等幾個特殊的軟件包中的一個或多個,因此這一領域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設計及電路仿真軟件。目前流行的EDA工具軟件有兩種分類方法:一種是按公司類別進行分類,另一種是按功能進行劃分。 若按公司類別分,大體可分兩類:一類是EDA 專業軟件公司,業內最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics;另一類是PLD器件廠商為了銷售其產品而開發的EDA工具,較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨立于半導體器件廠商,具有良好的標準化和兼容性,適合于學術研究單位使用,但系統復雜、難于掌握且價格昂貴;后者能針對自己器件的工藝特點作出優化設計,提高資源利用率,降低功耗,改善性能,比較適合產品開發單位使用。 若按功能分,大體可以分為以下三類。 (1) 集成的PLD/FPGA開發環境 由半導體公司提供,基本上可以完成從設計輸入(原理圖或HDL)→仿真→綜合→布線→下載到器件等囊括所有PLD開發流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ,Xilinx公司的ISE,Lattice公司的 ispDesignExpert等。其優勢是功能全集成化,可以加快動態調試,縮短開發周期;缺點是在綜合和仿真環節與專業的軟件相比,都不是非常優秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對設計輸入進行邏輯分析、綜合和優化,將硬件描述語句(通常是系統級的行為描述語句)翻譯成最基本的與或非門的連接關系(網表),導出給PLD/FPGA廠家的軟件進行布局和布線。為了優化結果,在進行較復雜的設計時,基本上都使用這些專業的邏輯綜合軟件,而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真類 這類軟件的功能是對設計進行模擬仿真,包括布局布線(P&R)前的“功能仿真”(也叫“前仿真”)和P&R后的包含了門延時、線延時等的“時序仿真”(也叫“后仿真”)。復雜一些的設計,一般需要使用這些專業的仿真軟件。因為同樣的設計輸入,專業軟件的仿真速度比集成環境的速度快得多。此類軟件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim,Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介紹了一些具代表性的EDA 工具軟件。它們在性能上各有所長,有的綜合優化能力突出,有的仿真模擬功能強,好在多數工具能相互兼容,具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發工具,就支持多種第三方的EDA軟件,用戶可以在QuartusII軟件中通過設置直接調用Modelsim和 Synplify進行仿真和綜合。 如果設計的硬件系統不是很大,對綜合和仿真的要求不是很高,那么可以在一個集成的開發環境中完成整個設計流程。如果要進行復雜系統的設計,則常規的方法是多種EDA工具協調工作,集各家之所長來完成設計流程。
上傳時間: 2013-10-11
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現場可編程門陣列(FPGA)與模數轉換器(ADC)數字數據輸出的接口是一項常見的工程設計挑戰。此外,ADC使用多種多樣的數字數據樣式和標準,使這項挑戰更加復雜。本資料將告訴您有關在高速數據轉換器實現方案中使用LVDS的應用訣竅和技巧。
上傳時間: 2015-01-02
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設計了一種基于FPGA純硬件方式實現方向濾波的指紋圖像增強算法。設計采用寄存器傳輸級(RTL)硬件描述語言(Verilog HDL),利用時分復用和流水線處理等技術,完成了方向濾波指紋圖像增強算法在FPGA上的實現。整個系統通過了Modelsim的仿真驗證并在Terasic公司的DE2平臺上完成了硬件測試。設計共消耗了3716個邏輯單元,最高處理速度可達92.93MHz。以50MHz頻率工作時,可在0.5s以內完成一幅256×256指紋圖像的增強處理。
上傳時間: 2013-11-06
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對于電子產品設計師尤其是線路板設計人員來說,產品的可制造性設計(Design For Manufacture,簡稱DFM)是一個必須要考慮的因素,如果線路板設計不符合可制造性設計要求,將大大降低產品的生產效率,嚴重的情況下甚至會導致所設計的產品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(Through Hole Technology,簡稱THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關的DFM方法,這些原則從本質上來講具有普遍性,但不一定在任何情況下都適用,不過,對于與通孔插裝技術打交道的PCB設計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設計階段排版得當可避免很多制造過程中的麻煩。(1)用大的板子可以節約材料,但由于翹曲和重量原因,在生產中運輸會比較困難,它需要用特殊的夾具進行固定,因此應盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內,這樣有助于在產品更換時縮短調整導軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導致的停機時間,而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數量。(2)在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設計方法,但只有那些最終做到一個產品里并具有相同生產工藝要求的板才能這樣設計。(3)在板子的周圍應提供一些邊框,尤其在板邊緣有元件時,大多數自動裝配設備要求板邊至少要預留5mm的區域。(4)盡量在板子的頂面(元件面)進行布線,線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線,因為生產過程中都是通過板邊進行抓持,邊上的線路會被波峰焊設備的卡爪或邊框傳送器損壞。(5)對于具有較多引腳數的器件(如接線座或扁平電纜),應使用橢圓形焊盤而不是圓形,以防止波峰焊時出現錫橋(圖1)。
上傳時間: 2013-10-26
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探索雙層板布線技藝電池供電產品的競爭市場中,考慮目標成本相對的重要。多層板解決方案更是工程師在設計時必需的重要考慮。本文將探討雙層板的布線方式,使用自動布線與手工布線來做模擬與混合信號電路布線的差別,如何安排接地回路等。以電池供電產品之高度競爭市場中,當考慮目標成本時總是要求設計者在設計中使用雙層電路板。雖然多層板(四層、六層以及八層)的解決方式無論在尺寸、噪聲,以及性能上都可以做得更好,但成本壓力迫使工程師必須盡量使用雙層板。在本文中將討論使用或不用自動布線、有或沒有接地面的電流返回路徑的概念,以及關于雙層板零件的布置方式。使用自動布線器來設計印刷電路板(PCB)是吸引人的。大多數的情形下,自動布線對純數字的電路(尤其是低頻率信號且低密度的電路)的動作不至于會有問題。但當嘗試使用布線軟件提供的自動布線工具做模擬、混合訊號或高速電路的布線時,可能會出現一些問題,而且有可能造成極嚴重的電路性能問題。例如,(圖一)所示為雙層板自動走線的上層,(圖二)為電路板的下層。對混合訊號電路的布線而言,各種裝置都是經過周詳的考慮后才以人工方式將零件放置到板子上并將數字與模擬裝置隔開。
上傳時間: 2013-11-01
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通用陣列邏輯GAL實現基本門電路的設計 一、實驗目的 1.了解GAL22V10的結構及其應用; 2.掌握GAL器件的設計原則和一般格式; 3.學會使用VHDL語言進行可編程邏輯器件的邏輯設計; 4.掌握通用陣列邏輯GAL的編程、下載、驗證功能的全部過程。 二、實驗原理 1. 通用陣列邏輯GAL22V10 通用陣列邏輯GAL是由可編程的與陣列、固定(不可編程)的或陣列和輸出邏輯宏單元(OLMC)三部分構成。GAL芯片必須借助GAL的開發軟件和硬件,對其編程寫入后,才能使GAL芯片具有預期的邏輯功能。GAL22V10有10個I/O口、12個輸入口、10個寄存器單元,最高頻率為超過100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10與ISP技術結合起來,在功能和結構上與GAL22V10完全相同,并沿用了GAL22V10器件的標準28腳PLCC封裝。ispGAl22V10的傳輸時延低于7.5ns,系統速度高達100MHz以上,因而非常適用于高速圖形處理和高速總線管理。由于它每個輸出單元平均能夠容納12個乘積項,最多的單元可達16個乘積項,因而更為適用大型狀態機、狀態控制及數據處理、通訊工程、測量儀器等領域。ispGAL22V10的功能框圖及引腳圖分別見圖1-1和1-2所示。 另外,采用ispGAL22V10來實現諸如地址譯碼器之類的基本邏輯功能是非常容易的。為實現在系統編程,每片ispGAL22V10需要有四個在系統編程引腳,它們是串行數據輸入(SDI),方式選擇(MODE)、串行輸出(SDO)和串行時鐘(SCLK)。這四個ISP控制信號巧妙地利用28腳PLCC封裝GAL22V10的四個空腳,從而使得兩種器件的引腳相互兼容。在系統編程電源為+5V,無需外接編程高壓。每片ispGAL22V10可以保證一萬次在系統編程。 ispGAL22V10的內部結構圖如圖1-3所示。 2.編譯、下載源文件 用VHDL語言編寫的源程序,是不能直接對芯片編程下載的,必須經過計算機軟件對其進行編譯,綜合等最終形成PLD器件的熔斷絲文件(通常叫做JEDEC文件,簡稱為JED文件)。通過相應的軟件及編程電纜再將JED數據文件寫入到GAL芯片,這樣GAL芯片就具有用戶所需要的邏輯功能。 3.工具軟件ispLEVER簡介 ispLEVER 是Lattice 公司新推出的一套EDA軟件。設計輸入可采用原理圖、硬件描述語言、混合輸入三種方式。能對所設計的數字電子系統進行功能仿真和時序仿真。編譯器是此軟件的核心,能進行邏輯優化,將邏輯映射到器件中去,自動完成布局與布線并生成編程所需要的熔絲圖文件。軟件中的Constraints Editor工具允許經由一個圖形用戶接口選擇I/O設置和引腳分配。軟件包含Synolicity公司的“Synplify”綜合工具和Lattice的ispVM器件編程工具,ispLEVER軟件提供給開發者一個簡單而有力的工具。
上傳時間: 2013-11-17
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第二部分:DRAM 內存模塊的設計技術..............................................................143第一章 SDR 和DDR 內存的比較..........................................................................143第二章 內存模塊的疊層設計.............................................................................145第三章 內存模塊的時序要求.............................................................................1493.1 無緩沖(Unbuffered)內存模塊的時序分析.......................................1493.2 帶寄存器(Registered)的內存模塊時序分析...................................154第四章 內存模塊信號設計.................................................................................1594.1 時鐘信號的設計.......................................................................................1594.2 CS 及CKE 信號的設計..............................................................................1624.3 地址和控制線的設計...............................................................................1634.4 數據信號線的設計...................................................................................1664.5 電源,參考電壓Vref 及去耦電容.........................................................169第五章 內存模塊的功耗計算.............................................................................172第六章 實際設計案例分析.................................................................................178 目前比較流行的內存模塊主要是這三種:SDR,DDR,RAMBUS。其中,RAMBUS內存采用阻抗受控制的串行連接技術,在這里我們將不做進一步探討,本文所總結的內存設計技術就是針對SDRAM 而言(包括SDR 和DDR)。現在我們來簡單地比較一下SDR 和DDR,它們都被稱為同步動態內存,其核心技術是一樣的。只是DDR 在某些功能上進行了改進,所以DDR 有時也被稱為SDRAM II。DDR 的全稱是Double Data Rate,也就是雙倍的數據傳輸率,但是其時鐘頻率沒有增加,只是在時鐘的上升和下降沿都可以用來進行數據的讀寫操作。對于SDR 來說,市面上常見的模塊主要有PC100/PC133/PC166,而相應的DDR內存則為DDR200(PC1600)/DDR266(PC2100)/DDR333(PC2700)。
上傳時間: 2013-10-18
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PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統上,EMC一直被視為「黑色魔術(black magic)」。其實,EMC是可以藉由數學公式來理解的。不過,縱使有數學分析方法可以利用,但那些數學方程式對實際的EMC電路設計而言,仍然太過復雜了。幸運的是,在大多數的實務工作中,工程師并不需要完全理解那些復雜的數學公式和存在于EMC規范中的學理依據,只要藉由簡單的數學模型,就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數學公式和電磁理論,來說明在印刷電路板(PCB)上被動組件(passivecomponent)的隱藏行為和特性,這些都是工程師想讓所設計的電子產品通過EMC標準時,事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經常成為射頻能量的最佳發射器(亦即,EMI的來源)。每一種組件都具有電感,這包含硅芯片的焊線(bond wire)、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導線的阻抗大小,而且對頻率很敏感。依據LC 的值(決定自共振頻率)和PCB走線的長度,在某組件和PCB走線之間,可以產生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的輻射天線。在低頻時,導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時,導線就具有電感的特性。因為變成高頻后,會造成阻抗大小的變化,進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計,這時必需使用接地面(ground plane)和接地網格(ground grid)。導線和PCB 走線的最主要差別只在于,導線是圓形的,走線是長方形的。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL,在高頻時,此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL,沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時,感抗大于電阻,此時導線或走線不再是低電阻的連接線,而是電感。一般而言,在音頻以上工作的導線或走線應該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
上傳時間: 2013-11-16
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