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“計算機組成原理”是計算機專業(yè)的一門核心課程。傳統(tǒng)的計算機組成原理實驗是在指令格式、尋址方式、運算器、控制器、存儲器等都相對固定的情況下進行，學生主要進行功能實現(xiàn)和驗證，缺少自主設計和創(chuàng)新過程。 為改變這種狀況，須更新現(xiàn)有的計算機組成原理實驗系統(tǒng)。采用FPGA芯片作為載體，使用EDA開發(fā)工具，用硬件描述語言實現(xiàn)不同的硬件邏輯，再與硬件的輸入輸出接口線路相連，最終組成一臺可用于組成實驗教學的完整計算機系統(tǒng)。這期間學生將掌握組成原理實驗系統(tǒng)的各個部件的功能及其相互之間如何協(xié)作。本實驗系統(tǒng)能夠讓學生完成有關計算機組成原理的部件實驗和整機實驗：部件實驗包括加法器、乘法器、除法器、算術邏輯運算單元、控制器、存儲器等；整機實驗可以獨立實現(xiàn)各部件的功能描述。該系統(tǒng)能夠幫助學生鞏固課堂知識并增強設計能力。 為實現(xiàn)上述目的，依據(jù)EDA技術的開發(fā)流程和方法，建立了一個完整的體系，其中包括控制模塊、內(nèi)存模塊、運算器模塊、通用寄存器組及其控制部件、程序計數(shù)器、地址寄存器、指令寄存器、時序部件、數(shù)據(jù)控制部件、狀態(tài)值控制部件，以及為幫學生調(diào)試而專門設計的輸出觀察部件。在Quartus Ⅱ開發(fā)環(huán)境下，使用Altera公司FPGA芯片，采用VHDL，語言設計并實現(xiàn)了上述模塊。經(jīng)過仿真測試，所實現(xiàn)的各功能模塊作為獨立部件時能完成各自功能：而將這些部件組合起來的整機系統(tǒng)，可以執(zhí)行程序段和進行各種運算處理，達到了設計要求。
標簽： FPGA 計算機組成原理 實驗系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-01
上傳用戶：hebmuljb
本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU調(diào)試技術。論文研究了NiosⅡ嵌入式軟核處理器的特性；實現(xiàn)了以Nios Ⅱ嵌入式處理器為核心的FPGA-CPU調(diào)試系統(tǒng)的軟、硬件設計；對兩種不同類型的FPGA-CPU進行了實際調(diào)試，對實驗數(shù)據(jù)進行了分析。 在硬件方面，為了控制和檢測FPGA-CPU，設計并實現(xiàn)了FPGA-CPU的控制電路、FPGA-CPU的內(nèi)部通用寄存器組掃描電路、存儲器電路等；完成了各種外圍設備接口的設計；實現(xiàn)了調(diào)試系統(tǒng)的整體設計。 在軟件方面，設計了調(diào)試監(jiān)控軟件，完成了對FPGA-CPU運行的控制和信號狀態(tài)的監(jiān)測。這些信號包括地址和數(shù)據(jù)總線以及各種寄存器的數(shù)據(jù)等；實現(xiàn)了多種模式下的FPGA-CPU調(diào)試支持單時鐘調(diào)試、單步調(diào)試和軟件斷點多種調(diào)試模式。此外，設計了專用的編譯軟件，實現(xiàn)了基于不同指令系統(tǒng)的偽匯編程序編譯，提高了調(diào)試效率。 本文作者在實現(xiàn)了FPGA-CPU調(diào)試系統(tǒng)基礎上，對兩種指令系統(tǒng)不同、結構迥異的FPGA-CPU進行實際調(diào)試。調(diào)試結果表明，這種基于IP核的可復用設計技術，能夠在一個FPGA芯片內(nèi)實現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和FPGA-CPU的無縫連接，能夠有效地調(diào)試FPGA-CPU。
上傳時間： 2013-08-04
上傳用戶：zhch602
本文以研究嵌入式微處理器為主，自主地設計了能夠運行MCS-51系列單片機指令的MCU系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了VHDL 語言與原理框圖的綜合設計方法，并且在Altera公司的FPGA上通過驗證。論文深入地研究了微處理器的指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)地址通路，采用VHDL 語言完成了取指單元，指令譯碼器單元，存儲器單元和邏輯運算單元的電路模塊的設計與實現(xiàn)；研究了控制單元的實現(xiàn)方法和基于全局狀態(tài)機的設計理論，采用硬件描述語言完成了對各個控制線的相關設計與實現(xiàn)。論文通過原理示意圖和示例代碼的演示，著重介紹了指令譯碼器的實現(xiàn)方式，基于此種方式形成的譯碼電路還能夠實現(xiàn)更為復雜的CISC指令。 本系統(tǒng)采用分模塊的設計方式，把具有相同功能的邏輯電路集中到一個框圖里，使得系統(tǒng)的可移植性大大地提高。系統(tǒng)還采用層次框圖的設計方式，把明顯地具有主從關系的電路放在不同的層次里，這也使得系統(tǒng)模塊功能的可擴展性大大地增強。內(nèi)部邏輯共分為數(shù)據(jù)存儲器模塊；程序存儲器模塊；時序控制模塊；特殊功能寄存器模塊和Core核心模塊這五個部分，文中對各個模塊的設計作了詳細的介紹。本文在最后對已實現(xiàn)的部分典型指令進行了邏輯仿真測試，測試結果表明，本文所設計的MCU系統(tǒng)能夠如預期地執(zhí)行相應的指令。在指令執(zhí)行的過程中，相應寄存器和總線上的值也均符合設計要求，實現(xiàn)了設計目標。
上傳時間： 2013-05-20
上傳用戶：2525775
SIMCOM公司的SIM300的AT指令中文翻譯
上傳時間： 2013-06-08
上傳用戶：wlyang
目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛，嵌入式系統(tǒng)應用于安防報警產(chǎn)品，使安防報警產(chǎn)品越來越智能化。未來產(chǎn)品技術將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展，因此本文設計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng)，由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成，可通過局域網(wǎng)與小區(qū)的監(jiān)控中心連接，組成一套有線安全防范網(wǎng)絡。一旦發(fā)生情況，能把報警信息通過通訊網(wǎng)絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告，監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址，及時調(diào)動人員作出快速處理。 本文設計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片，操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點： （1）研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c和工作原理，熟悉控制短信貓的AT指令；分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設計與研究提供了必要的理論基礎。 （2）建立硬件開發(fā)平臺，對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器，對其性能進行了分析；對處理器的內(nèi)存設計進行的分析；對所應用的串口電路進行了詳細的研究。 （3）采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)，對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫；Linux內(nèi)核的剪切、編譯和燒寫；Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫；加載Linux各種服務，比如NFS協(xié)議服務。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 （4）ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O計；ARM處理器與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡傳輸?shù)能浖O計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)的傳輸，并對系統(tǒng)性能進行了測試，測試表明平臺達到設計要求，性能穩(wěn)定。
標簽： ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：cy1109
本文深入研究了Nios 自定制指令的軟硬件接口，基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0實現(xiàn)了變換長度為1024 點的高速復數(shù)FFT 算法，提出了一種在Nios 嵌入式系統(tǒng)中定制用戶FFT 算
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：hfmm633
指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個極其重要的領域，一個靈活高效且準確度高的仿真器不僅可以實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真，而且是現(xiàn)代微處理器結構設計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個設計效率的重要因素，在現(xiàn)有的指令集仿真技術中，編譯型仿真技術雖然可以獲得高的仿真速度，但其對應用的假設過于嚴格，限制了其在商業(yè)領域中的應用；解釋型仿真器雖被普遍使用，但其缺點也很明顯，由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼，解釋型模擬器速度往往很有限，使用性能較低。由此可見，如何減少仿真過程中的指令譯碼時間，是提高仿真器的性能的關鍵。 本文旨在提出一個指令集仿真器的原型，重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸，在其基礎可以進行擴充和改進，以適應不同硬件平臺的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手，通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實現(xiàn)規(guī)律，并在此基礎上進行了高級語言的描述，其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設計方案，包括為提高仿真器性能，減少譯碼時間，創(chuàng)新性的在流程設計中加入了預解碼的步驟，同時用自己設計的壓縮算法解決了因預解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來，描述了仿真器的實現(xiàn)，包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能，并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現(xiàn)。 另外，需要特別指出的是，針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題，本文從一線程序開發(fā)人員的角度，在調(diào)試模塊的設計中除了斷點設置、程序暫停、恢復等基本功能外，還添加了各類監(jiān)視設備和程序跟蹤的功能，以期能提高本仿真器的實用性。 在文章的結尾，提出了仿真器的驗證方案，并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證，最后對進一步的工作進行了展望。
上傳時間： 2013-08-02
上傳用戶：宋桃子
無線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡的方式進行數(shù)據(jù)通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺，選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了基于CDMA網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 系統(tǒng)以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實現(xiàn)核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的架構，詳細分析了ARM最小系統(tǒng)中各個功能組成模塊；然后建立了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的arm-linux-gcc交叉編譯環(huán)境，重點研究了Bootloader和Linux內(nèi)核的配置與編譯，并且在硬件平臺上移植了Linux操作系統(tǒng)。在ARM嵌入式Linux開發(fā)平臺上，研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案，即在Linux內(nèi)核中加載Video4Linux模塊，通過V4L模塊提供的編程接口，操作USB攝像頭設備文件/dev/video0，并且采用內(nèi)存映射方式截取視頻，完成了圖像采集的軟件設計。此外，論文還研究了在Linux環(huán)境下PPP協(xié)議撥號上網(wǎng)的實現(xiàn)方法，即通過AT指令初始化CDMA模塊，使之附在CDMA網(wǎng)絡上，通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接，獲得網(wǎng)絡運營商ISP動態(tài)分配給數(shù)據(jù)傳輸終端的IP地址，從而實現(xiàn)了無線模塊撥號上網(wǎng)功能。在無線終端通過PPP撥號上網(wǎng)后，采用了客戶端/服務器端模式，運行套接字(Socket)應用程序，將設備采集到的圖像數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡后再經(jīng)過Internet傳送到監(jiān)控中心，實現(xiàn)了傳輸終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。 論文研究和實現(xiàn)的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足設計要求，達到了預期目標。終端內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可以通過CDMA網(wǎng)絡連接到互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸實時性強，為用戶提供透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。相比于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)，它具有高可靠性、組網(wǎng)方便、可遠程控制等特點，因此在電力自動化、環(huán)保、交通監(jiān)控等領域有著廣泛的應用，特別適用于移動環(huán)境、難于布線的場所和邊遠地區(qū)。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 渦流
上傳時間： 2013-06-11
上傳用戶：gaojiao1999
復費率CPU卡電能表ESAM及卡操作指令流程
上傳時間： 2013-05-22
上傳用戶：xiaoxiang
大規(guī)模可編程邏輯器件CPLD和FPGA是當今應用最廣泛的兩類可編程專用集成電路(ASIC),電子設計工程師用它可以在辦公室或實驗室里設計出所需的專用集成電路,從而大大縮短了產(chǎn)品上市時間,降低了開發(fā)成本.此外,可編程邏輯器件還具有靜態(tài)可重復編程和動態(tài)系統(tǒng)重構的特性,使得硬件的功能可以象軟件一樣通過編程來修改,這樣就極大地提高了電子系統(tǒng)設計的靈活性和通用性.該設計完成了在一片可編程邏輯器件上開發(fā)簡易計算機的設計任務,將單片機與單片機外圍電路集成化,能夠輸入指令、執(zhí)行指令、輸出結果,具有在電子系統(tǒng)中應用的普遍意義,另外,也可以用于計算機組成原理的教學試驗.該文第一章簡要介紹了可編程ASIC和EDA技術的歷史、現(xiàn)狀、未來并對本課題作了簡要陳述.第二章在芯片設計的兩種輸入法即原理圖輸入法和HDL輸入法之間做出比較,決定選用HDL輸入法.第三章描述了具體的設計過程和設計手段,首先將簡易計算機劃分為運算器、CPU控制器、存儲器、鍵盤接口和顯示接口以及系統(tǒng)控制器,然后再往下分為下層子模塊.輸入法的語言使用的是Verilog HDL,鑒于篇幅所限,源代碼部分不在論文之中.第四章對設計的綜合與實現(xiàn)做了總結,給出了時序仿真波形圖.該文針對FPGA和RISC這兩大課題,對RISC在FPGA上的實現(xiàn)進行了初淺的探索與嘗試.從計算機體系結構入手,剖析了精簡指令集計算機的原理,通過該設計的實踐對ASIC和EDA的設計潛力有了更進一步的領悟.
上傳時間： 2013-05-21
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