關(guān)于半橋或全橋自舉式浮動?xùn)艠O驅(qū)動的四個中文文檔,為飛兆和IR公司技術(shù)文檔,介紹了自舉電路元件的選取及實際問題解決。可從其官網(wǎng)中下載。這里集合上傳~
標(biāo)簽: 驅(qū)動
上傳時間: 2013-07-30
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電力電子裝置的控制技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展而愈來愈復(fù)雜。開關(guān)電源是現(xiàn)代電力電子設(shè)備中不可或缺的組成部分,其質(zhì)量的優(yōu)劣以及體積的大小直接影響電子設(shè)備整體性能。高頻化、小型化、數(shù)字化是開關(guān)電源的發(fā)展方向。 在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計時,數(shù)字控制器的性能決定了控制系統(tǒng)的整體性能。數(shù)字化電力電子設(shè)備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實現(xiàn)離散域的運算及控制。在很多高頻應(yīng)用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機(jī)或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設(shè)計靈活、集成度高、速度快、設(shè)計周期短等優(yōu)點,與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA具有更高的處理速度。同時FPGA應(yīng)用在數(shù)字化電力電子設(shè)備中,還可以大大簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并可實現(xiàn)多種高速算法,具有較高的性價比。 依據(jù)FPGA的這些突出優(yōu)點,本文將FPGA應(yīng)用于直流開關(guān)電源控制器設(shè)計中,以實現(xiàn)開關(guān)電源數(shù)字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數(shù)字控制器中A/D采樣控制、數(shù)字PI算法的實現(xiàn);重點描述了采用混合PWM方法實現(xiàn)高分辨率、高精度數(shù)字PWM的設(shè)計方案,并對各模塊進(jìn)行了仿真測試;用FPGA開發(fā)板進(jìn)行了一部分系統(tǒng)的仿真和實際結(jié)果的檢測,驗證了文中的分析結(jié)論,證實了可編程邏輯器件在直流開關(guān)電源控制器設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢。
上傳時間: 2013-07-23
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固態(tài)硬盤是一種以FLASH為存儲介質(zhì)的新型硬盤。由于它不像傳統(tǒng)硬盤一樣以高速旋轉(zhuǎn)的磁盤為存儲介質(zhì),不需要浪費大量的尋道時間,因此它有著傳統(tǒng)硬盤不可比擬的順序和隨機(jī)存儲速度。同時由于固態(tài)硬盤不存在機(jī)械存儲結(jié)構(gòu),因此還具有高抗震性、無工作噪音、可適應(yīng)惡劣工作環(huán)境等優(yōu)點。隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,固態(tài)硬盤技術(shù)已經(jīng)成為未來存儲介質(zhì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。 本文以設(shè)計固態(tài)硬盤控制芯片IDE接口部分為項目背景,通過可編程邏輯器件FPGA,基于ATA協(xié)議并使用硬件編程語言verilog,設(shè)計了一個位于設(shè)備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機(jī)所發(fā)送的IDE指令并控制硬盤設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)遷移和指令操作,從而完成硬盤設(shè)備端與主機(jī)端之間基本的狀態(tài)通信以及數(shù)據(jù)通信。論文主要完成了幾個方面的內(nèi)容。第一:論文從固態(tài)硬盤的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),分析了固態(tài)硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協(xié)議主要傳輸模式所必須遵循的時序要求,并概括了IDE控制器設(shè)計的要點和難點;第二:論文設(shè)計了IDE控制器的總體功能框架,將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗?zāi)K六大子功能模塊,并分析了各個子功能模塊的基本工作原理和具體功能設(shè)計;第三:論文以設(shè)計狀態(tài)機(jī)流程和主要控制信號的方式實現(xiàn)了各個具體子功能模塊并列舉了部分關(guān)鍵代碼,同時給出了主要子功能模塊的時序仿真圖;最后,論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實現(xiàn),并通過SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ?qū)DE控制器進(jìn)行了功能測試和分析,驗證了本論文設(shè)計的正確性。
上傳時間: 2013-07-31
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隨著計算機(jī)及其外圍設(shè)備的發(fā)展,傳統(tǒng)的并行接口和串行接口在靈活性和接口擴(kuò)展等方面存在的缺陷愈來愈不可回避,并逐漸成為計算機(jī)通信的瓶頸。在這種情況下,通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)誕生了。USB由于具有傳輸速率高、價格便宜、使用方便、靈活性高、支持熱插拔、接口標(biāo)準(zhǔn)化和易于擴(kuò)展等優(yōu)點,目前已經(jīng)成為計算機(jī)外設(shè)接口的主流技術(shù),在計算機(jī)外圍設(shè)備和消費類電子領(lǐng)域正獲得越來越多的應(yīng)用。 @@ 本文基于USB2.0協(xié)議規(guī)范,設(shè)計了一款支持高速和全速傳輸?shù)腢SB2.0設(shè)備控制器IP核。文中著重介紹了這款設(shè)備控制器IP核的設(shè)計和FPGA驗證工作,詳細(xì)研究并分析了USB2.0規(guī)范,根據(jù)規(guī)范提出了一種USB2.0設(shè)備控制器整體構(gòu)架方案,描述了各個功能子模塊硬件電路的功能及實現(xiàn)。從可重用的角度出發(fā),對設(shè)備控制器模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,增加多個靈活的配置選項,根據(jù)不同的應(yīng)用對硬件進(jìn)行配置,使其在滿足要求的情況下去除冗余電路,以減少占用面積和功耗,從而使其靈活地應(yīng)用于各種USB系統(tǒng)。本文還研究了IP核的驗證方法,并對所設(shè)計的USB2.0設(shè)備控制器建立了功能完備的ModelSim仿真驗證環(huán)境,搭建了FPGA硬件驗證平臺,設(shè)計了具有AHB接口的設(shè)備控制器和帶有8051的設(shè)備控制器,并分別在FPGA平臺上進(jìn)行了功能驗證。 @@ 本文所設(shè)計的USB2.0設(shè)備控制器IP核可配置性高,使用者可以自由配置所需端點的個數(shù)以及每個端點類型等,可以集成于多種USB系統(tǒng)中,適于各類USB設(shè)備的開發(fā)。本課題所取得的成果為USB2.0設(shè)備類的研究和開發(fā)積累了經(jīng)驗,并為后來實驗室某項目測試芯片的USB數(shù)據(jù)采集提供了參考方案,也為未來USB3.0接口IP核的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 @@關(guān)鍵詞USB2.0控制器;IP核;FPGA;驗證
上傳時間: 2013-06-30
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節(jié)點組成,這些節(jié)點部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)通過無線通信方式,形成的一個多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)。整個網(wǎng)絡(luò)的作用是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中監(jiān)測對象的信息,并發(fā)送給觀察者,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、軍事、商業(yè)等多個領(lǐng)域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協(xié)議處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節(jié)點間公平有效地共享通信媒介,對傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響。與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)不同,提高能量效率和可擴(kuò)展性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計的主要目標(biāo)。 本文主要闡述基于FPGA對IEEE802.15.4 MAC層功能的實現(xiàn)。首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、MAC協(xié)議的設(shè)計要求以及已有的MAC層協(xié)議,討論了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層的主要要求和功能。然后詳細(xì)介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,通過NS2平臺對MAC層協(xié)議進(jìn)行了仿真,研究不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷下信道訪問機(jī)制的各個參數(shù)對吞吐量,丟包率,傳輸延時的影響,分析了隱蔽站問題、確認(rèn)幀機(jī)制。 本文對MAC層中的主要功能,諸如數(shù)據(jù)收發(fā)、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設(shè)計選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進(jìn)行時序仿真驗證,最終下載到自主設(shè)計Altera公司的Cyclone開發(fā)板中。 對設(shè)計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗證,然后下載到與CC2430開發(fā)板相連接的FPGA中對設(shè)計進(jìn)行驗證測試。驗證流程是功能仿真、時序仿真和板級調(diào)試,最終通過測試,驗證了該設(shè)計的功能。測試結(jié)果表明,該模塊能滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低速率應(yīng)用環(huán)境的需要,具有優(yōu)良的擴(kuò)展性能,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
標(biāo)簽: FPGA MAC 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-06-14
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近年來,大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備主要是機(jī)械硬盤,機(jī)械硬盤采用機(jī)械馬達(dá)和磁片作為載體,存在抗震性能低、高功耗和速度提升難度大等缺點。固態(tài)硬盤是以半導(dǎo)體作為存儲介質(zhì)及控制載體,無機(jī)械裝置,具有抗震、寬溫、無噪、可靠和節(jié)能等特點,是目前存儲領(lǐng)域所存在問題的解決方案之一。本文針對這一問題,設(shè)計基于FPGA的固態(tài)硬盤控制器,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的固態(tài)存儲。 文章首先介紹硬盤技術(shù)的發(fā)展,分析固態(tài)硬盤的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述課題研究意義,并概述了本文研究的主要內(nèi)容及所做的工作。然后從分析固態(tài)硬盤控制器的關(guān)鍵技術(shù)入手,研究了SATA接口協(xié)議和NANDFLASH芯片特性。整體設(shè)計采用SOPC架構(gòu),所有功能由單片F(xiàn)PGA完成。移植MicroBlaze嵌入式處理器軟核作為主控制器,利用Verilog HDL語言描述IP核形式設(shè)計SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作為高速串行傳輸接口,實現(xiàn)SATA1.0協(xié)議,根據(jù)協(xié)議劃分四層模型,通過狀態(tài)機(jī)和邏輯電路實現(xiàn)協(xié)議功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片陣列,將NAND FLASH接口轉(zhuǎn)換成通用的SRAM接口,提高訪問效率。控制器完成NAND FLASH存儲管理和糾錯算法,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。最后完成固態(tài)硬盤控制器的模塊測試和整體測試,介紹了測試方法、測試工具和測試流程,給出測試數(shù)據(jù)和結(jié)果分析,得出了驗證結(jié)論。 本文設(shè)計的固態(tài)硬盤控制器,具有結(jié)構(gòu)簡單和穩(wěn)定性高的特點,易于升級和二次開發(fā),是實現(xiàn)固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
標(biāo)簽: FPGA 固態(tài)硬盤 制器設(shè)計
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:sssnaxie
近年來,語音識別研究大部分集中在算法設(shè)計和改進(jìn)等方面,而隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展,集成電路規(guī)模的不斷增大與各種研發(fā)技術(shù)水平的不斷提高,新的硬件平臺的推出,語音識別實現(xiàn)平臺有了更多的選擇。語音識別技術(shù)在與DSP、FPGA、ASIC等器件為平臺的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合后,逐漸向?qū)嵱没⑿⌒突较虬l(fā)展。 本課題通過對現(xiàn)有各種語音特征參數(shù)與孤立詞語音識別模型進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,重點探索基于動態(tài)時間規(guī)整算法的DTW模型在孤立詞語音識別領(lǐng)域的應(yīng)用,并結(jié)合基于FPGA的SOPC系統(tǒng),在嵌入式平臺上實現(xiàn)具有較好精度與速度的孤立詞語音識別系統(tǒng)。 本系統(tǒng)整體設(shè)計基于DE2開發(fā)平臺,采用基于Nios II的SOPC技術(shù)。采用這種解決方案的優(yōu)點是實現(xiàn)了片上系統(tǒng),減少了系統(tǒng)的物理體積和總體功耗;同時系統(tǒng)控制核心都在FPGA內(nèi)部實現(xiàn),可以極為方便地更新和升級系統(tǒng),大大地提高了系統(tǒng)的通用性和可維護(hù)性。 此外,由于本系統(tǒng)需要大量的高速數(shù)據(jù)運算,在設(shè)計中作者充分利用了Cyclone II芯片的豐富的硬件乘法器,實現(xiàn)了語音信號的端點檢測模塊,F(xiàn)FT快速傅立葉變換模塊,DCT離散余弦變換模塊等硬件設(shè)計模塊。為了提高系統(tǒng)的整體性能,作者充分利用了FPGA的高速并行的優(yōu)勢,以及配套開發(fā)環(huán)境中的Avalon總線自定義硬件外設(shè),使系統(tǒng)處理數(shù)字信號的能力大大提高,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的微控制器和普通DSP芯片。 本論文主要包含了以下幾個方面: (1)結(jié)合ALTERA CYCLONE II芯片的特點,確定了基于FPGA語音識別系統(tǒng)的總體設(shè)計,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)的軟硬件的選擇和設(shè)計。 (2)自主設(shè)計了純硬件描述語言的驅(qū)動電路設(shè)計,完成了高速語音采集的工作,并且對存儲數(shù)據(jù)芯片SRAM中的原始語音數(shù)據(jù)進(jìn)行提取導(dǎo)入MATLAB平臺測試數(shù)據(jù)的正確性。整個程序測試的方式對系統(tǒng)的模塊測試起到重要的作用。 (3)完成高速定點256點的FFT模塊的設(shè)計,此模塊是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵,實現(xiàn)高速實時的運算。 (4)結(jié)合SOPC的特性,設(shè)計了人機(jī)友好接口,如LCD顯示屏的提示反饋信息等等,以及利用ALTERA提供的一些驅(qū)動接口設(shè)計完成用戶定制的系統(tǒng)。 (5)進(jìn)行了整體系統(tǒng)測試,系統(tǒng)可以較穩(wěn)定地實現(xiàn)實時處理的目的,具有一定的市場潛在價值。
標(biāo)簽: FPGA 語音識別 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-05-23
上傳用戶:ABCD_ABCD
隨著以計算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的迅速發(fā)展以及信息的爆炸式增長,人類獲得的視覺信息很大一部分是從各種各樣的電子顯示器件上獲得的。這對顯示器件的要求也越來越高。在這些因素的驅(qū)動下,顯示技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。使用FPGA/CPLD設(shè)計的液晶控制器具有很高的靈活性,可以根據(jù)不同的液晶類型、尺寸、使用場合,特別是不同的工業(yè)產(chǎn)品,做一些特殊的設(shè)計,以最小的代價滿足系統(tǒng)的要求。而且可以解決通用的液晶顯示控制器本身固有的一些缺點。 本文設(shè)計了一個采用FPGA設(shè)計的液晶顯示控制器,主要解決以下內(nèi)容:采用Cyclone芯片設(shè)計的液晶控制器;采用硬件描述語言進(jìn)行的液晶顯示控制器設(shè)計,重點介紹了如何通過特殊設(shè)計控制器與CPU協(xié)調(diào)的工作,驅(qū)動系統(tǒng)所需時序信號的產(chǎn)生,STN液晶彩色屏灰度顯示的時間抖動算法和幀率控制原理及實現(xiàn),顯示數(shù)據(jù)的緩沖、轉(zhuǎn)化方法,使用FPGA設(shè)計的用于本系統(tǒng)的特殊SDRAM控制器,以及液晶控制器通過該SDRAM控制器進(jìn)行顯示緩沖器的管理,還有很重要的一點是各個模塊之間的同步處理。這款液晶控制器在實際中的使用效果證明了本課題介紹的液晶控制器方案是一個非常可行的,具有廣泛的通用性。 關(guān)鍵詞:液晶控制器、SDRAM控制器、時序信號發(fā)生器、灰度顯示、時間抖動算法
上傳時間: 2013-04-24
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近紅外光譜法是血液成分無創(chuàng)檢測方法中的熱點,也是取得成果最多的方法之一。但是,個體差異和測量條件是影響近紅外光譜血液成分無創(chuàng)檢測的一個較突出的問題。而動態(tài)光譜法就是針對這個問題而提出的一種全新的近紅外無創(chuàng)血液成分濃度檢測方法。它從原理上消除了個體差異和測量條件等對光譜檢測的影響,為基于近紅外光譜法的血液成分無創(chuàng)檢測方法進(jìn)入臨床應(yīng)用去除了一個較為關(guān)鍵的障礙。因此,本文根據(jù)動態(tài)光譜檢測原理設(shè)計了基于FPGA的動態(tài)光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 在分析了動態(tài)光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能要求后,采用DALSA的高性能線陣CCD IL-C6-2048C作為光電轉(zhuǎn)換器件;根據(jù)CCD輸出數(shù)據(jù)的高速度和信號微弱及含有噪聲等特點,選用了高速、高精度、并帶有相關(guān)雙采樣芯片的圖像處理芯片AD9826作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件;以FPGA及其內(nèi)嵌的NIOSⅡ處理器作為核心控制器,并用LabVIEW對采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。 在FPGA中,利用Verilog HDL語言編寫了CCD和AD9826的控制時序;利用兩塊雙口RAM組成乒乓操作單元,實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的緩存,避免利用NiosⅡ處理器直接讀取時的頻繁中斷。將NIOSⅡ處理器系統(tǒng)嵌入到FPGA中,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的管理。NiOSⅡ處理器利用中斷方式讀取緩存單元中的數(shù)據(jù)、經(jīng)對數(shù)變換后傳遞給計算機(jī)。其中緩存數(shù)據(jù)的讀取及對數(shù)變換均采用自定義組件的方式將硬件單元添加到NIOSⅡ系統(tǒng)中,編程時直接調(diào)用。NIOSⅡ系統(tǒng)通過串口將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給LabVIEW, LabVIEW對數(shù)據(jù)簡單處理后顯示,以實時觀察采樣數(shù)據(jù)是否正確。 最后對系統(tǒng)進(jìn)行了實驗測試,實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠很好的采集并顯示數(shù)據(jù),能夠初步完成光信號的檢測。
標(biāo)簽: FPGA 動態(tài) 光譜數(shù)據(jù)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:luyanping
本文對基于FPGA的對象存儲控制器原型的硬件設(shè)計進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下: ⑴研究了對象存儲控制器的硬件設(shè)計,使其高效完成對象級接口的智能化管理和復(fù)雜存儲協(xié)議的解析,對對象存儲系統(tǒng)整體性能提升有重要意義。基于SoPC(片上可編程系統(tǒng))技術(shù),在FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)上實現(xiàn)的對象存儲控制器,具有功能配置靈活,調(diào)試方便,成本較低等優(yōu)點。 ⑵采用Cyclone II器件實現(xiàn)的對象存儲控制器的網(wǎng)絡(luò)接口,包含處理器模塊、內(nèi)存模塊、Flash模塊等核心組成部分,提供千兆以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口和PCI(周邊元件擴(kuò)展接口)總線的主機(jī)接口,還具備電源模塊、時鐘模塊等以保證系統(tǒng)正常運行。在設(shè)計實現(xiàn)PCB(印制電路板)時,從疊層設(shè)計、布局、布線、阻抗匹配等多方面解決高達(dá)100MHz的全局時鐘帶來的信號完整性問題,并基于IBIS模型進(jìn)行了信號完整性分析及仿真。針對各功能模塊提出了相應(yīng)的調(diào)試策略,并完成了部分模塊的調(diào)試工作。 ⑶提出了基于Virtex-4的對象存儲控制器系統(tǒng)設(shè)計方案,Virtex-4內(nèi)嵌PowerPC高性能處理器,可更好地完成對象存儲設(shè)備相關(guān)的控制和管理工作。實現(xiàn)了豐富的接口設(shè)計,包括千兆以太網(wǎng)、光纖通道、SATA(串行高級技術(shù)附件)等網(wǎng)絡(luò)存儲接口以及較PCI性能更優(yōu)異的PCI-X(并連的PCI總線)主機(jī)接口;提供多種FPGA配置方式。使用Cadence公司的Capture CIS工具完成了該系統(tǒng)硬件的原理圖繪制,通過了設(shè)計規(guī)則檢查,生成了網(wǎng)表用作下一步設(shè)計工作的交付文件。
上傳時間: 2013-04-24
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