隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,芯片的規(guī)模越來越大,集成度越來越高,工作頻率越來越快,但是芯片的設(shè)計(jì)能力卻面臨巨大的挑戰(zhàn)。而IP核的重用則是解決當(dāng)今芯片設(shè)計(jì)所面臨問題的最有效的解決方法。 MDIO接口模塊為以太網(wǎng)接口芯片中MAC層對(duì)PHY器件的控制管理接口。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及MAC應(yīng)用越來越廣泛,MDIO接口模塊的應(yīng)用也越來越多,因此將MDIO接口模塊設(shè)計(jì)成可重用的IP核對(duì)于以各種太網(wǎng)接口集成芯片的設(shè)計(jì)具有很重要的作用。 本文詳細(xì)描述了MDIO接口模塊IP核的設(shè)計(jì),介紹了該IP核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及各個(gè)子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法,對(duì)此IP核進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,最后進(jìn)行了FPGA測試,功能和性能達(dá)到了要求,最終通過了IP審核流程并且已成功應(yīng)用于企業(yè)的以太網(wǎng)接口芯片中。
標(biāo)簽: MDIO FPGA 接口 邏輯設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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詳細(xì)介紹了VC下利用WINDOWS API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)與符合HID設(shè)備類的USB接口通信,并給出了通信程序的部分源代碼-details of VC using Windows API function
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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該文進(jìn)行的設(shè)計(jì)作為數(shù)控系統(tǒng)大課題中的一個(gè)子課題,主要研究利用PCI總線來實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍IO的操作,硬件上包括設(shè)計(jì)一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實(shí)現(xiàn)了PCI接口卡在Linux下的驅(qū)動(dòng)和用軟PLC來實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍IO的操作.該文在比較幾種微機(jī)總線的基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進(jìn)行設(shè)計(jì).隨著可編程邏輯器件的發(fā)展,為在一片PLD芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發(fā)PCI卡的幾種方法的基礎(chǔ)上,選擇了使用FPGA來實(shí)現(xiàn)PCI接口卡設(shè)計(jì).用VHDL語言對(duì)FPGA編程,采用模塊化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),用狀態(tài)機(jī)來控制PCI邏輯的時(shí)序.設(shè)計(jì)首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現(xiàn)場調(diào)試通過.為方便所設(shè)計(jì)的PCI卡在數(shù)控系統(tǒng)及其它系統(tǒng)中應(yīng)用,該文設(shè)計(jì)了PCI卡在Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,主要包括設(shè)備的注冊與注銷、與Linux內(nèi)核的接口、相關(guān)的入口函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應(yīng)的測試代碼,在Linux環(huán)境下調(diào)試通過.為了解決數(shù)控系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用問題,該文還設(shè)計(jì)了PCI卡在軟PLC中的應(yīng)用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細(xì)討論MatPLC工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)輸入模塊、一個(gè)輸出模塊和一個(gè)MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅(qū)動(dòng)程序從PCI卡中讀取數(shù)據(jù),傳送到MatPLC內(nèi)核的全局變量中,輸出模塊從內(nèi)核全局變量讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進(jìn)行測試,最終實(shí)現(xiàn)軟PLC對(duì)外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2002A1040402]、廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關(guān)計(jì)劃[2002Z1-D0051]的資助.
標(biāo)簽: FPGA PCI 接口設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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隨著電子技術(shù)和EDA技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gates Array)完全可以取代大規(guī)模集成電路芯片,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)可編程接口芯片的功能,并可將若干接口電路的功能集成到一片PLD或FPGA中.基于大規(guī)模PLD或FPGA的計(jì)算機(jī)接口電路不僅具有集成度高、體積小和功耗低等優(yōu)點(diǎn),而且還具有獨(dú)特的用戶可編程能力,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能重構(gòu).該課題以Altera公司FPGA(FLEX10K)系列產(chǎn)品為載體,在MAX+PLUSⅡ開發(fā)環(huán)境下采用VHDL語言,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)可編程并行接芯片8255的功能.設(shè)計(jì)采用VHDL的結(jié)構(gòu)描述風(fēng)格,依據(jù)芯片功能將系統(tǒng)劃分為內(nèi)核和外圍邏輯兩大模塊,其中內(nèi)核模塊又分為RORT A、RORT B、OROT C和Control模塊,每個(gè)底層模塊采用RTL(Registers Transfer Language)級(jí)描述,整體生成采用MAX+PLUSⅡ的圖形輸入法.通過波形仿真、下載芯片的測試,完成了計(jì)算機(jī)可編程并行接芯片8255的功能.
標(biāo)簽: FPGA 計(jì)算機(jī) 可編程 外圍接口
上傳時(shí)間: 2013-06-08
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隨著信息社會(huì)的發(fā)展,人們要處理的各種信息總量變得越來越大,尤其在處理大數(shù)據(jù)量與實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)方面,對(duì)處理設(shè)備的要求是非常高的。為滿足這些要求,實(shí)時(shí)快速的各種CPU、處理板應(yīng)運(yùn)而生。這類CPU與板卡處理數(shù)據(jù)速度快,效率高,并且不斷的完善與發(fā)展。此類板卡要求與外部設(shè)備通訊,同時(shí)也要進(jìn)行內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換,于是板卡的接口設(shè)備調(diào)試與內(nèi)部數(shù)據(jù)交換也成為必須要完成的工作。本文所作的工作正是基于一種高速通用信號(hào)處理板的外部接口和內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的設(shè)計(jì)。 本文首先介紹了通用信號(hào)處理板的應(yīng)用開發(fā)背景,包括此類板卡使用的處理芯片、板上設(shè)備、發(fā)展概況以及和外部相連的各種總線概況,同時(shí)說明了本人所作的主要工作。 其次,介紹了PCI接口的有關(guān)規(guī)范,給出了通用信號(hào)處理板與CPCI的J1口的設(shè)計(jì)時(shí)序;介紹了DDR存儲(chǔ)器的概況、電平標(biāo)準(zhǔn)以及功能寄存器,并給出了與DDR.存儲(chǔ)器接口的設(shè)計(jì)時(shí)序;介紹了片上主要數(shù)據(jù)處理器件TS-202的有關(guān)概況,設(shè)計(jì)了板卡與DSP的接口時(shí)序。 再次,介紹了Altera公司FPGA的程序設(shè)計(jì)流程,并使用VHDL語言編程完成各個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞,并重點(diǎn)介紹了DDR控制核的編寫。 再次,介紹了WDM驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu),程序設(shè)計(jì)方法等。 最后,通過從工控機(jī)向通用信號(hào)處理板寫連續(xù)遞增的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)正常工作。實(shí)現(xiàn)了信號(hào)處理板內(nèi)部數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)以及與外部接口的通訊;并且還提到了對(duì)此設(shè)計(jì)以后地完善與發(fā)展。 本文所作的工作如下: 1、設(shè)計(jì)完成了處理板各接口時(shí)序,使處理板可以從接口接受/發(fā)送數(shù)據(jù)。 2、完成了FPGA內(nèi)部的數(shù)據(jù)通道的設(shè)計(jì),使數(shù)據(jù)可以從CPCI準(zhǔn)確的傳送到DSP進(jìn)行處理,并編寫了DSP的測試程序。 3、完成了DDR SDRAM控制核的VHDL程序編寫。 4、完成了PCI驅(qū)動(dòng)程序的編寫。
標(biāo)簽: FPGA 高速并行 信號(hào)處理板 數(shù)據(jù)接口
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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本論文重點(diǎn)分析了PCI總線接口的設(shè)計(jì).對(duì)PCI總線協(xié)議的分析理解是進(jìn)行PCI總線接口設(shè)計(jì)的前提,而對(duì)PCI總線接口的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.本文在理解協(xié)議的基礎(chǔ)上,對(duì)PCI總線接口的整體設(shè)計(jì)和子模塊的劃分以及Verilog實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述,并編寫測試激勵(lì)程序完成功能仿真,最后通過PCB試驗(yàn)板進(jìn)行了測試.我們設(shè)計(jì)了DMA控制器作為PCI總線接口板的應(yīng)用,對(duì)DMA的Top層結(jié)構(gòu)和各個(gè)子模塊及其與PCI總線的接口等都做了詳細(xì)的劃分.論文中FIFO的實(shí)現(xiàn)也做了詳細(xì)的描述.但由于時(shí)間的限制,代碼的編寫和仿真還沒完成.這也是本項(xiàng)目需要進(jìn)一步完善的地方.
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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電臺(tái)廣播在我們的社會(huì)生活中占有重要的地位。隨著我國廣播事業(yè)的發(fā)展,對(duì)我國廣播業(yè)開發(fā)技術(shù)、信號(hào)的傳輸質(zhì)量和速度提出了更高更新的要求,促使廣播科研人員不斷更新現(xiàn)有技術(shù),以滿足人民群眾日益增長的需求。 本論文主要分析了現(xiàn)行廣播發(fā)射臺(tái)的數(shù)字廣播激勵(lì)器輸入接口的不足之處,根據(jù)歐洲ETS300799標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了一種激勵(lì)器輸入接口的解決方案,這種方案將復(fù)接器送來的ETI(NA,G704)格式的碼流轉(zhuǎn)換成符合ETS300799標(biāo)準(zhǔn)ETI(NI)的標(biāo)準(zhǔn)碼流,并送往后面的信道編碼器。ETI(NA,G704)格式與現(xiàn)行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交織和RS糾錯(cuò)編碼,使得信號(hào)抗干擾能力大大加強(qiáng),提高了節(jié)目從演播室到發(fā)射臺(tái)的傳輸質(zhì)量,特別是實(shí)時(shí)直播節(jié)目要求信號(hào)質(zhì)量比較好時(shí)具有更大的作用。 本論文利用校驗(yàn)位為奇數(shù)個(gè)的RS碼,對(duì)可檢不可糾的錯(cuò)誤發(fā)出報(bào)警信號(hào),通過其它方法替代原有信號(hào),對(duì)音質(zhì)影響不大,節(jié)省了糾正這個(gè)錯(cuò)誤的資源和開發(fā)成本。 同時(shí),我們采用FPGA硬件開發(fā)平臺(tái)和VHDL硬件描述語言編寫代碼實(shí)現(xiàn)硬件功能,而不采用專用芯片實(shí)現(xiàn)功能,使得修改電路和升級(jí)變得異常方便,大大提高了開發(fā)產(chǎn)品的效率,降低了成本。 經(jīng)過軟件仿真和硬件驗(yàn)證,本系統(tǒng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的功能,擴(kuò)展性較好,硬件資源開銷較小,具有實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-15
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礦井加暖系統(tǒng)在礦產(chǎn)、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。課題組根據(jù)熱效率、壽命、自動(dòng)化程度等方面存在的問題,經(jīng)過調(diào)查、分析和研究開發(fā)了一套新型礦用環(huán)保熱風(fēng)爐系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、火焰監(jiān)測系統(tǒng)和主機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),要對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制,是整個(gè)新型熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430單片機(jī)、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、存儲(chǔ)、通信接口及其他輔助電路組成,結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)構(gòu)可靠性高,使用壽命長,能夠?qū)ο到y(tǒng)的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制,對(duì)于礦井的安全可靠生產(chǎn)具有重要的意義。
標(biāo)簽: ARM 熱風(fēng)爐 接口設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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USB2.0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,特別在電子消費(fèi)類領(lǐng)域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設(shè)計(jì),主要對(duì)其中的串行接口引擎(SIE)的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議,并兼容USB1.1協(xié)議;支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機(jī)端進(jìn)行通信;另一側(cè)則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個(gè)大模塊:ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實(shí)現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊,為整個(gè)IP核的核心部分,進(jìn)一步分為四個(gè)子模塊——GLC(全局控制模塊),PIE(PHY接口處理引擎),SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點(diǎn)緩沖模塊)。GLC模塊負(fù)責(zé)整個(gè)IP的復(fù)位控制,IP時(shí)鐘的開關(guān)提示等;PIE模塊負(fù)責(zé)處理USB的事務(wù)級(jí)傳輸,包括組包解包等;SIF模塊負(fù)責(zé)協(xié)議相關(guān)寄存器組和端點(diǎn)緩沖區(qū)的讀寫,跨時(shí)鐘域信號(hào)的處理和PIE所需的控制信號(hào)的產(chǎn)生;AHB模塊負(fù)責(zé)IP核與ARM通信和DMA功能的實(shí)現(xiàn)。 該IP核的軟件設(shè)計(jì)遵循USB協(xié)議,Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議,由外掛ARM實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備命令和UFI命令的解析,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。設(shè)計(jì)了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法,通過軟件實(shí)現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗(yàn)證和FPGA測試,并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)U盤。這個(gè)FPGA系統(tǒng)的正確工作,證明了AHB_USB2.01P核設(shè)計(jì)是正確的。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項(xiàng)目為依托,致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序。開發(fā)該驅(qū)動(dòng)程序的目的是為了對(duì)該IP進(jìn)行FPGA測試以及配合設(shè)備端驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā),該驅(qū)動(dòng)程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對(duì)Flash的操作五項(xiàng)主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)原理,其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對(duì)USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹,編寫WDM驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個(gè)相關(guān)的重要概念、驅(qū)動(dòng)程序的基本組成),以及在開發(fā)對(duì)Flash操作的例程會(huì)使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設(shè)計(jì)原理后,論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。接著論文通過分析主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序功能需求,提出了驅(qū)動(dòng)程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計(jì)流程,具體步驟是先實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實(shí)現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)。隨后論文詳細(xì)闡述了對(duì)上述五項(xiàng)主要功能模塊的設(shè)計(jì);其中對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)是難點(diǎn),作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范,提出程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序的方法,以及驅(qū)動(dòng)程序的測試內(nèi)容、部分測試結(jié)果以及測試結(jié)論。 本論文研究對(duì)象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因?yàn)槠溲芯恐黧w是一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因此有其普遍性;但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個(gè)項(xiàng)目為依托,其目的是為項(xiàng)目服務(wù),因此它有其特殊性。它是一項(xiàng)既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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