8051系列是至今為止最成功的單片機之一,在FPGA平臺上研究帶硬件浮點運算器的8051是對其在SoC及專用化的方向上的一次邁進。文章首先介紹了8051的基本架構,包括硬件模塊、指令系統、內存分配以及基本外設。然后講解了在設計8051時如何劃分模塊,每個模塊的功能與設計,同時也介紹了如何設計流水線來加速8051的處理速度。對于浮點運算器,文章介紹了IEEE浮點數的表示方法,包括各種特殊值的表示方法以及作用。在探討浮點運算器設計的時候首先是給出了模塊的劃分及其實現的功能,然后以生動的實例介紹了加減乘除四種浮點運算的算法。在介紹完8051與浮點運算器設計以后,文章介紹了如何將浮點運算器集成到8051上,包括硬件上的數據線接口和控制線接口,以及軟件中如何運用硬件浮點運算器。最后文章給出了此設計在ModelSim上的仿真結果以及在CyclonelIFPGA芯片上的驗證過程,可以清楚地看到,與KeilC51軟件庫的浮點運算相比,加法運算從186個時鐘周期減少到4個時鐘周期,減法運算從200個時鐘周期減少到4個時鐘周期,乘法運算從241個時鐘周期減少到4個時鐘周期,而除法則由原來的¨lO個時鐘周期減少到4個時鐘周期,可見硬件浮點運算器使8051在運算能力上有了質的提高。 筆者也在“Google”和“百度”搜索引擎上,以及“維普數據論文網’’上搜索過,都沒有發現有類似的設計,帶硬件浮點運算器的8051可謂是一次創新,希望在實際應用中能有用武之地。
上傳時間: 2013-04-24
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上傳時間: 2013-07-21
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全球定位系統(GPS)可以向全球用戶提供位置、速度和時間信息,在航空、航天、海上及陸地等諸多領域得到了廣泛的應用,成為一種主要的導航手段。隨著空間定位技術的不斷發展,空間定位系統必將出現多元化。本文結合計算機技術,以GPS定位系統為例,研究了衛星定位技術中的GPS星座模擬器。 本文綜述了衛星導航系統的歷史,現狀及發展的方向,介紹GPS模擬器的研究發展狀況。詳細研究了GPS衛星信號傳輸理論和GPS衛星定位原理。在此基礎上,提出GPS模擬器的理論模型和實現方法,研究了GPS星座模擬器的設計思路、組成模塊,分析各個模塊的設計原理。在理論研究和分析的基礎上,提出模擬器的FPGA的設計與實現,以FPGA為平臺,用verilog硬件語言實現了衛星信號的模擬,詳細研究了基帶模塊的實現方法,包括C/A碼產生模塊,導航電文合成模塊,碼轉換模塊。最后通過射頻模塊發出,完成衛星信號的模擬。在信號測試部分,用示波器,頻譜儀,MATLAB程序對模擬信號進行了驗證實驗。驗證結果表明,設計滿足要求,達到預想目標。
上傳時間: 2013-05-30
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介紹瑞薩單片機硬件開發及其應用和軟件手冊
上傳時間: 2013-06-20
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隨著圖像分辨率的越來越高,軟件實現的圖像處理無法滿足實時性的需求;同時FPGA等可編程器件的快速發展使得硬件實現圖像處理變得可行。如今基于FPGA的圖像處理研究成為了國內外的一個熱門領域。 本文在FPGA平臺上,用Verilog HDL實現了一個研究圖像處理算法的可重復配置的硬件模塊架構,架構包括PC機預處理和通信軟件,控制模塊,計算單元,存儲器模塊和通信適配模塊五個部分。其中的計算模塊負責具體算法的實現,根據不同的圖像處理算法可以獨立實現。架構為計算模塊實現了一個可添加、移出接口,不同的算法設計只要符合該接口就可以方便的加入到模塊架構中來進行調試和運行。 在硬件架構的基礎上本文實現了排序濾波,中值濾波,卷積運算及高斯濾波,形態學算子運算等經典的圖像處理算法。討論了FPGA的圖像處理算法的設計方法及優化策略,通過性能分析,FPGA實現圖像處理在時間上比軟件處理有了很大的提高;通過結果的比較,發現FPGA的處理結果達到了軟件處理幾乎同等的效果水平。最后本文在實現較大圖片處理和圖像處理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的討論和改進,提高了算法的可用性,同時為進一步的研究提供了更加便利的平臺。 整個設計都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真軟件環境下開發的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平臺上實現。在軟件仿真過程中利用了ISE8.2自帶仿真工具和ModelSim結合使用。 本課題為制造FPGA的專用圖像處理芯片做了有益的探索性研究,為實現FPGA為核心處理芯片的實時圖像處理系統有著積極的作用。
上傳時間: 2013-05-30
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\培訓資料\射頻硬件知識\硬件測試技術似懂非懂
標簽: 硬件測試
上傳時間: 2013-08-05
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遺傳算法是基于自然選擇的一種魯棒性很強的解決問題方法。遺傳算法已經成功地應用于許多難優化問題,現已成為尋求滿意解的最佳工具之一。然而,較慢的運行速度也制約了其在一些實時性要求較高場合的應用。利用硬件實現遺傳算法能夠充分發揮硬件的并行性和流水線的特點,從而在很大程度上提高算法的運行速度。 本文對遺傳算法進行了理論介紹和分析,結合硬件自身的特點,選用了適合硬件化的遺傳算子,設計了標準遺傳算法硬件框架;為了進一步利用硬件自身的并行特性,同時提高算法的綜合性能,本文還對現有的一些遺傳算法的并行模型進行了研究,討論了其各自的優缺點及研究現狀,并在此基礎上提出一種適合硬件實現的粗粒度并行遺傳算法。 我們構建的基于FPGA構架的標準遺傳算法硬件框架,包括初始化群體、適應度計算、選擇、交叉、變異、群體存儲和控制等功能模塊。文中詳細分析了各模塊的功能和端口連接,并利用硬件描述語言編寫源代碼實現各模塊功能。經過功能仿真、綜合、布局布線、時序仿真和下載等一系列步驟,實現在Altera的Cyclone系列FPGA上。并且用它嘗試解決一些函數的優化問題,給出了實驗結果。這些硬件模塊可以被進一步綜合映射到ASIC或做成IP核方便其他研究者調用。 最后,本文對硬件遺傳算法及其在函數優化中的一些尚待解決的問題進行了討論,并對本課題未來的研究進行了展望。
上傳時間: 2013-07-22
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隨著交通工具的迅猛發展,智能交通系統(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。車牌識別系統主要由數據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,圖象傳輸等于一體的實時嵌入式系統。該平臺包括硬件系統設計與應用程序開發兩個方面,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,從硬件方面實現系統的高速運行。 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:實現由A/D、電源、FPGA、DSP以及SDRAM和FLASH所組成的車牌識別系統;設計并完成系統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。 (2) 在軟件開發方面:完成Philips公司的SAA7113H的配置代碼開發,以及DSP底層的部分驅動程序開發。 該系統能夠實現25幀每秒的數字視頻流圖像數據的輸出,并由FPGA負責完成一幅720×572數據量的圖像采集。DSP負責系統的嵌入式操作,包括系統的控制和車牌識別算法的實現。 目前,嵌入式車牌識別系統硬件平臺已經搭建成功,系統軟件代碼程序也已經開發完成。本系統能夠實現高速圖像采集、嵌入式操作與車牌識別算法、UART數據通信等功能,具有速度快、穩定性高、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。
上傳時間: 2013-07-30
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示波器基本理論培訓教程 示波器基本理論培訓教程. 目錄. 什么是示波器; 波和波形; 示波器技術的發展; 示波器的 主要指標及其選擇指南. 什么是示波器. 示波器是形象地顯示信號隨時間變化波形地
上傳時間: 2013-07-03
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以DF4326雙蹤示波器示波器為例,介紹示波器的使用方法。
標簽: 示波器
上傳時間: 2013-06-27
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