信號與信息處理是信息科學中近幾年來發(fā)展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(tǒng)(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數(shù)字信號處理的前沿。基于FPGA的設計可以在系統(tǒng)可再編程及在系統(tǒng)調(diào)試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發(fā)成本進一步降低、開發(fā)時間也大大縮短等優(yōu)點。然而,FPGA器件是基于SRAM結構的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數(shù)據(jù)都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統(tǒng)設計中具有極其重要的價值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實驗開發(fā)設備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標準和USB2.0技術,完成了FPGA配置接口電路及實驗開發(fā)板的設計與實現(xiàn)。作者在充分理解IEEE1149.1標準和USB技術原理的基礎上,針對Altcra公司專用的USB數(shù)據(jù)配置電纜USB-Blaster,對其內(nèi)部工作原理及工作時序進行測試與詳細分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發(fā)實驗電路的完整軟硬件設計及功能時序仿真。作者最后進行了軟硬件調(diào)試,完成測試與驗證,實現(xiàn)了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發(fā)板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發(fā)環(huán)境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現(xiàn)有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產(chǎn)權嚴格保密,使得基于USB接口的配置電路應用受到很大限制,同時也加大了自行對其進行開發(fā)設計的難度。 與傳統(tǒng)的基于PC并口的下載接口電路相比,本設計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發(fā)板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調(diào)試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優(yōu)勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發(fā)板與其同類產(chǎn)品相比有較強的競爭力。
上傳時間: 2013-06-07
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[Atmel 8051 Microcontrollers Hardware Manual]Atmel公司的8051微處理器的硬件手冊,分兩個部分,第一部分詳細描述了51核單片機匯編指令系統(tǒng),第二部分描述片上硬件特性。對于初學者是個很好的參考。
上傳時間: 2013-06-16
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LT8900是LDT公司生產(chǎn)的一款低成本,高集成度的2.4GHZ的無線收發(fā)芯片,片上集成發(fā)射機,接收機,頻率綜合器,GFSK調(diào)制解調(diào)器。發(fā)射機支持功率可調(diào),接收機采用數(shù)字擴展通信機制,在復雜環(huán)境和強干擾條件下,可以達到優(yōu)良的收發(fā)性能。外圍電路簡單,只需搭配MCU以及少數(shù)外圍被動器件。LT8900傳輸GFSK信號,發(fā)射功率約為2dBm,最大可以到6dBm。接收機采用低中頻結構,接收靈敏度可以達到-87dBm。數(shù)字信道能量檢測可以隨時監(jiān)控信道質(zhì)量。 片上的發(fā)射接收FIFO寄存器可以和MCU進行通信,存儲數(shù)據(jù),然后以1Mbps數(shù)據(jù)率在空中傳輸。它內(nèi)置了CRC,F(xiàn)EC,auto-ack和重傳機制,可以大大簡化系統(tǒng)設計并優(yōu)化性能。 數(shù)字基帶支持4線SPI和2線I2C接口,此外還有Reset,Pkt_flag, Fifo_flag三個數(shù)字接口。 為了提高電池使用壽命,芯片在各個環(huán)節(jié)都降低功耗,芯片最低工作電壓可以到1.9V,在保持寄存器值條件下,最低電流為1uA。 芯片有QFN24 4*4mm和SSOP16封裝,都符合RoHS標準。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式系統(tǒng)的流行,可編程邏輯門陣列(FPGA)作為片上系統(tǒng)的應用范圍越來越廣。隨著FPGA的規(guī)模越來越大,引腳分配對頻率的影響越來越大。 本文系統(tǒng)的闡述了FPGA的發(fā)展歷史,分析比較了國內(nèi)外的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢...
上傳時間: 2013-07-17
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德州儀器 (TI) Bluetooth? 低耗能 (BLE) 軟件開發(fā)套件包括使用 CC2540 片上系統(tǒng)開發(fā)單模 BLE 應用所需的所有軟件。它包括帶最新 BLE 協(xié)議堆棧(支持多個連接)的對象代碼、涵蓋多種含源代碼配置文件的樣本項目和應用程序、BTool 以及一個用于測試 BLE 應用的 Windows PC 應用程序。除了軟件外,該套件還包含文檔,其中包括開發(fā)人員指南和 BLE API 指南。
上傳時間: 2013-06-08
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近年來,隨著集成電路工藝技術的進步,電子系統(tǒng)的構成發(fā)生了兩個重要的變化: 一個是數(shù)字信號處理和數(shù)字電路成為系統(tǒng)的核心,一個是整個電子系統(tǒng)可以集成在一個芯片上(稱為片上系統(tǒng))。這些變化改變了模擬電路在電子系統(tǒng)中的作用,并且影響著模擬集成電路的發(fā)展。 數(shù)字電路不僅具有遠遠超過模擬電路的集成規(guī)模,而且具有可編程、靈活、易于附加功能、設計周期短、對噪聲和制造工藝誤差的抗擾性強等優(yōu)點,因而大多數(shù)復雜系統(tǒng)以數(shù)字信號處理和數(shù)字電路為核心已成為必然的趨勢。雖然如此,模擬電路仍然是電子系統(tǒng)中非常重要的組成部分。這是因為我們接觸到的外部世界的物理量主要都是模擬量,比如圖像、聲音、壓力、溫度、濕度、重量等,要將它們變換為數(shù)字信號,需要模擬信號處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路,如果這些電路性能不夠高,將會影響整個系統(tǒng)的性能。其次,系統(tǒng)中的許多功能不可能或很難用數(shù)字電路完成,如微弱信號放大,很高頻率和寬頻帶信號的實時處理等。因此,雖然模擬電路在系統(tǒng)中不再是核心,但作為固有的模擬世界與數(shù)字系統(tǒng)的接口,其地位和作用仍然十分重要。 片上系統(tǒng)要求將數(shù)字電路和模擬電路集成在一個芯片上,這希望模擬電路使用與數(shù)字電路相同的制造工藝。隨著MOS器件的線寬不斷減小,使MOS器件的性能不斷提高,MOS數(shù)字電路成為數(shù)字集成電路的主流,并因此促進了MOS模擬集成電路的迅速發(fā)展。為了適應電子系統(tǒng)功能的不斷擴展和性能的不斷提高,對模擬電路在降低電源電壓、提高工作頻率、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩(wěn)定度等方面提出更高要求,促進了新電路技術的發(fā)展。 作為研究生課程的教材,本書內(nèi)容是在本科相關課程基礎上的深化和擴展,同時涉及實際設計中需要考慮的一些問題,重點介紹具有高工作頻率、低電源電壓和高工作穩(wěn)定性的新電路技術和在電子系統(tǒng)中占有重要地位的功能電路及其中的新技術。全書共7章,大致可分為三個部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章為MOS模擬集成電路基礎,比較全面地介紹MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件構成的基本單元電路,為學習本教材其他內(nèi)容提供必要的知識。由于版圖設計與工藝參數(shù)對模擬集成電路性能的影響很大,因此第7章簡單介紹制造MOS模擬集成電路的CMOS工藝過程和版圖設計技術,讀者可以通過對該章所介紹的相關背景知識的了解,更深入地理解MOS器件和電路的特性,有助于更好地完成模擬集成電路的可實現(xiàn)性設計。第二部分為新電路技術,由第2章、第3章和第5章的部分組成,包括近年來逐步獲得廣泛應用的電流模電路、抽樣數(shù)據(jù)電路和對數(shù)域電路,它們在提高工作頻率、降低電源電壓、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩(wěn)定度方面具有明顯的潛力,同時它們也引入了一些模擬電路的新概念。這些內(nèi)容有助于讀者開拓提高電路性能方面的思路。第2章介紹電流模電路的工作原理、特點和典型電路。與傳統(tǒng)的以電壓作為信號載體的電路不同,這是一種以電流作為信號載體的電路,雖然在電路中電壓和電流總是共同存在并相互作用的,但由于信號載體不同,不僅電路性能不同而且電路結構也不同。第3章介紹抽樣數(shù)據(jù)電路的特點和開關電容與開關電流電路的工作原理、分析方法與典型電路。抽樣數(shù)據(jù)電路類似于數(shù)字電路,處理的是時間離散信號,又類似于模擬電路,處理的是幅度連續(xù)信號,它比模擬電路具有穩(wěn)定準確的時間常數(shù),解決了模擬電路實際應用中的一大障礙。對數(shù)域電路在第5章中結合其在濾波器中的應用介紹,這類電路除具有良好的電性能外,還提出了一種利用器件的非線性特性實現(xiàn)線性電路的新思路。第三部分介紹幾個模擬電路的功能模塊,它們是電子系統(tǒng)中的關鍵組成部分,并且與信號和信號處理聯(lián)系密切,有助于在信號和電路間形成整體觀念。這部分包括第4章至第6章。第4章介紹數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的技術指標和高精度與高速度轉(zhuǎn)換電路的構成、工作原理、特點和典型電路。第5章介紹模擬集成濾波器的設計方法和主要類型,包括連續(xù)時間濾波器、對數(shù)域濾波器和抽樣數(shù)據(jù)濾波器。第6章介紹通信系統(tǒng)中的收發(fā)器與射頻前端電路,包括收信器、發(fā)信器的技術指標、結構和典型電路。因為載波通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號,射頻前端電路的性能對整個通信系統(tǒng)有直接的影響,所以射頻集成電路已成為重要的研究課題。 〖〗高等模擬集成電路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本書是在為研究生開設的“高等模擬集成電路”課程講義的基礎上整理而成,由董在望主編,第1、4、7章由李冬梅編寫,第6章由王志華編寫,第5章由李永明和董在望編寫,第2、3章由董在望編寫,李國林參加了部分章節(jié)的校核工作。 本書可作為信息與通信工程和電子科學與技術學科相關課程的研究生教材或教學參考書,也可作為本科教學參考書或選修課教材和供相關專業(yè)的工程技術人員參考。 清華大學出版社多位編輯為本書的出版做了卓有成效的工作,深致謝意。 限于編者水平,難免有錯誤和疏漏之處,歡迎批評指正。 目錄 1.1MOS器件基礎及器件模型 1.1.1結構及工作原理 1.1.2襯底調(diào)制效應 1.1.3小信號模型 1.1.4亞閾區(qū)效應 1.1.5短溝效應 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大電路 1.2.1共源(CS)放大電路 1.2.2共漏(CD)放大電路 1.2.3共柵(CG)放大電路 1.2.4共源共柵(CSCG)放大電路 1.2.5差分放大電路 1.3電流源電路 1.3.1二極管連接的MOS器件 1.3.2基本鏡像電流源 1.3.3威爾遜電流源 1.3.4共源共柵電流源 1.3.5有源負載放大電路 1.4運算放大器 1.4.1運算放大器的主要參數(shù) 1.4.2單級運算放大器 1.4.3兩級運算放大器 1.4.4共模反饋(CMFB) 1.4.5運算放大器的頻率補償 1.5模擬開關 1.5.1導通電阻 1.5.2電荷注入與時鐘饋通 1.6帶隙基準電壓源 1.6.1工作原理 1.6.2與CMOS工藝兼容的帶隙基準電壓源 思考題 2電流模電路 2.1概述 2.1.1電流模電路的概念 2.1.2電流模電路的特點 2.2基本電流模電路 2.2.1電流鏡電路 2.2.2電流放大器 2.2.3電流模積分器 2.3電流模功能電路 2.3.1跨導線性電路 2.3.2電流傳輸器 2.4從電壓模電路變換到電流模電路 2.5電流模電路中的非理想效應 2.5.1MOSFET之間的失配 2.5.2寄生電容對頻率特性的影響 思考題 3抽樣數(shù)據(jù)電路 3.1開關電容電路和開關電流電路的基本分析方法 3.1.1開關電容電路的時域分析 3.1.2開關電流電路的時域分析 3.1.3抽樣數(shù)據(jù)電路的頻域分析 3.2開關電容電路 3.2.1開關電容單元電路 3.2.2開關電容電路的特點 3.2.3非理想因素的影響 3.3開關電流電路 3.3.1開關電流單元電路 3.3.2開關電流電路的特點 3.3.3非理想因素的影響 思考題 4A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器 4.1概述 4.1.1電子系統(tǒng)中的A/D與D/A轉(zhuǎn)換 4.1.2A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 4.1.3A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標 4.1.4A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的分類 4.1.5A/D與D/A轉(zhuǎn)換器中常用的數(shù)碼類型 4.2高速A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.1全并行結構A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.2兩步結構A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.3插值與折疊結構A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.4流水線結構A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.5交織結構A/D轉(zhuǎn)換器 4.3高精度A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.1逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.2雙斜率積分型A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.3過采樣ΣΔA/D轉(zhuǎn)換器 4.4D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.1電阻型D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.2電流型D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.3電容型D/A轉(zhuǎn)換器 思考題 5集成濾波器 5.1引言 5.1.1濾波器的數(shù)學描述 5.1.2濾波器的頻率特性 5.1.3濾波器設計的逼近方法 5.2連續(xù)時間濾波器 5.2.1連續(xù)時間濾波器的設計方法 5.2.2跨導電容(GmC)連續(xù)時間濾波器 5.2.3連續(xù)時間濾波器的片上自動調(diào)節(jié)電路 5.3對數(shù)域濾波器 5.3.1對數(shù)域電路概念及其特點 5.3.2對數(shù)域電路基本單元 5.3.3對數(shù)域濾波器 5.4抽樣數(shù)據(jù)濾波器 5.4.1設計方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3開關電容電路轉(zhuǎn)換為開關電流電路的方法 思考題 6收發(fā)器與射頻前端電路 6.1通信系統(tǒng)中的射頻收發(fā)器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收與鏡像信號 6.2.2復數(shù)信號處理 6.2.3收信器前端結構 6.3集成發(fā)信器 6.3.1上變換器 6.3.2發(fā)信器結構 6.4收發(fā)器的技術指標 6.4.1噪聲性能 6.4.2靈敏度 6.4.3失真特性與線性度 6.4.4動態(tài)范圍 6.5射頻電路設計 6.5.1晶體管模型與參數(shù) 6.5.2噪聲 6.5.3集成無源器件 6.5.4低噪聲放大器 6.5.5混頻器 6.5.6頻率綜合器 6.5.7功率放大器 思考題 7CMOS集成電路制造工藝及版圖設計 7.1集成電路制造工藝簡介 7.1.1單晶生長與襯底制備 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4擴散及離子注入 7.1.5化學氣相淀積(CVD) 7.1.6接觸與互連 7.2CMOS工藝流程與集成電路中的元件 7.2.1硅柵CMOS工藝流程 7.2.2CMOS集成電路中的無源元件 7.2.3CMOS集成電路中的寄生效應 7.3版圖設計 7.3.1硅柵CMOS集成電路的版圖構成 7.3.2版圖設計規(guī)則 7.3.3CMOS版圖設計技術 思考題
標簽: 模擬集成電路
上傳時間: 2013-11-13
上傳用戶:chengxin
提出了一種改進的基于直接頻率合成技術(DDS)的任意波形發(fā)生器在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)上的實現(xiàn)方法。首先將三角波、正弦波、方波和升/降鋸齒波的波形數(shù)據(jù)寫入片外存儲器,當調(diào)用時再將相應的數(shù)據(jù)移入FPGA的片上RAM,取代分區(qū)塊的將所有類型波形數(shù)據(jù)同時存儲在片上RAM中的傳統(tǒng)方法;再利用正弦波和三角波的波形在4個象限的對稱性以及鋸齒波的線性特性,通過硬件反相器對波形數(shù)據(jù)和尋址地址值進行處理,實現(xiàn)了以1/4的數(shù)據(jù)量還原出精度不變的模擬信號,從而將整體的存儲量減小為原始設計方案的5%。經(jīng)驗證,這種改進方法正確可行,能夠大大降低開發(fā)成本。
標簽: DDS ROM 任意波形發(fā)生器
上傳時間: 2013-12-25
上傳用戶:日光微瀾
CMOS 邏輯系統(tǒng)的功耗主要與時脈頻率、系統(tǒng)內(nèi)各閘極輸入電容及電源電壓有關,裝置尺寸縮小後,電源電壓也隨之降低,使得閘極大幅降低功耗。這種低電壓裝置擁有更低的功耗和更高的運作速度,因此系統(tǒng)時脈頻率可升高至 Ghz 範圍。
上傳時間: 2013-10-14
上傳用戶:immanuel2006
設計了一種可在CMOS射頻功率放大器中用于功率合成的寬帶變壓器。通過對變壓器的并聯(lián)和串聯(lián)兩種功率合成形式進行分析與比較,指出了匝數(shù)比、功率單元數(shù)目以及寄生電阻對變壓器功率合成性能的影響;提出了一種片上變壓器的設計方法,即采用多層金屬疊層并聯(lián)以及將功放單元內(nèi)置于變壓器線圈中的方式,解決了在CMOS工藝中設計變壓器時面臨的寄生電阻過大及有效耦合長度不足等困難。設計的變壓器在2~3 GHz頻段內(nèi)的損耗小于1.35 dB,其功率合成效率高達76 以上,適合多模多頻段射頻前端的應用。
上傳時間: 2014-12-24
上傳用戶:ewtrwrtwe
動態(tài)血糖監(jiān)測有助于糖尿病人監(jiān)控血糖、控制病情。在動態(tài)血糖監(jiān)測儀器設計中,微處理器是影響系統(tǒng)功耗的重要因素。為了最大限度地延長連續(xù)監(jiān)測時間,論文提出了一種基于高速、高集成度的混合信號片上系統(tǒng)級單片機C8051F040的動態(tài)血糖監(jiān)測系統(tǒng)的低功耗設計方案,采取了一系列的硬件和軟件優(yōu)化措施,通過理論計算和實測,給出了在連續(xù)血糖監(jiān)測條件下系統(tǒng)功耗的優(yōu)化方法。結果顯示,使用一節(jié)5號電池供電,系統(tǒng)可以連續(xù)工作400小時以上。
標簽: C8051F040 單片機 動態(tài) 低功耗設計
上傳時間: 2013-10-29
上傳用戶:stella2015