隨著信息技術的發展,數字信號的采集與處理在科學研究、工業生產、航空航天、醫療衛生等部門得到越來越廣泛的應用,這些應用中對數字信號的傳輸速度提出了比較高的要求。傳統的基于ISA總線的信號傳輸效率低,嚴重制約著系統性能的提高。 PCI總線以其高性能、低成本、開放性、軟件兼容性等眾多優點成為當今最流行的計算機局部總線。但是,由于PCI總線硬件接口復雜、不易于接入、協議規范比較繁瑣等缺點,常常需要專用的接口芯片作為橋接,為了解決這一系列問題,本文提出了一種基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的實現方案,支持PCI突發訪問方式,突發長度為8至128個雙字長度,核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8,容量為6000個邏輯宏單元,速度為-8,編譯后系統速度可以達到80MHz,取得了良好的效果。 基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的核心是PCI接口模塊。在硬件方面,特別討論了PCI接口模塊、地址轉換模塊、數據緩沖模塊、外部接口模塊和SRAM DMA控制模塊等五個功能模塊的設計方案和硬件電路實現方法,著重分析了PCI接口模塊的數據傳輸方式,采用模塊化的方法設計了內部控制邏輯,并進行了相關的時序仿真和邏輯驗證,硬件需要軟件的配合才能實現其功能,因此設備驅動程序的設計是一個重要部分,論文研究了Windows XP體系結構下的WDM驅動模式的組成、開發設備驅動程序的工具以及開發系統實際硬件的設備驅動程序時的一些關鍵技術。 本文最后利用基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯中的關鍵技術,對PCI數據采集卡進行了整體方案的設計。該系統采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實現。
上傳時間: 2013-05-22
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圖像處理技術是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。目前,數字圖像處理技術被廣泛應用于航空航體、通信、醫學及工業生產領域中。圖像處理系統的硬件實現一般來講有三種方式:專用的圖像處理器件主要有專用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(FieldProgrammable GateArray)以及相關電路組成。它們可以實時高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預處理的數據量很大,要求處理速度快,但運算結果相對比較簡單。相對于其他兩種系統,基于FPGA的圖像處理系統非常合適用于圖像的預處理。 本文設計了一種基于FPGA的圖像處理系統。它的主要功能有:對攝像頭送來的視頻數據進行采集,并把它數字化;實現中值濾波和邊緣檢測這兩種圖像增強算法;將數字視頻信號轉換為模擬信號。 圖像處理系統由主處理器單元、圖像編碼單元和圖像解碼單元三部分組成。FPGA作為整個系統的核心器件,不僅要模擬出12C總線協議,完成視頻解碼芯片和編碼芯片的初始化;還要對視頻流同步信號提取,實現圖像采集控制,并將圖像信號存儲在SRAM中;圖像增強算法也是在FPGA中實現。采用PHILIPS公司的專用視頻解碼芯片SAA7111A將模擬視頻轉化數字視頻;視頻編碼芯片SAA7121完成數字視頻到模擬視頻的轉化。
上傳時間: 2013-07-19
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由于旋轉變壓器的高精度高可靠性等特點,廣泛的應用于如航空、航天、船舶、兵器、雷達、通訊等領域。旋轉變壓器輸出模擬量交流信號,經過數字處理轉換為數字角度信號才能進入計算機或其他控制系統,而這種數字處理比較復雜,采用專用的旋轉變壓器解碼芯片想達到理想的精度通常需要較高的成本,限制了它在其他領域的應用。傳統的角測量系統面臨的問題有:體積、重量、功耗偏大,調試、誤差補償試驗復雜,費用較高。 現場可編程門陣列(FPGA)是近年來迅速發展起來的新型可編程器件。隨著它的不斷應用和發展,也使電子設計的規模和集成度不斷提高。同時也帶來了電子系統設計方法和設計思想的不斷推陳出新。 本文的目的是研究利用FPGA實現旋轉變壓器的硬件解碼算法,設計基于FPGA的旋轉變壓器解碼系統。 在本文所設計的系統中,通過FPGA芯片產生旋轉變壓器的激勵信號,再控制A/D轉換器對旋轉變壓器的模擬信號的數據進行采樣和轉換,并對轉換完的數據進行濾波處理,使用基于CORDIC算法流水線結構設計的反正切函數模塊解算出偏轉角θ,最后通過串行口將解算的偏差角數據輸出。本文還分析了該系統誤差產生的原因和提高系統精度的方法。 實驗結果表明,本文所設計的旋轉變壓器解碼器的硬件組成和軟件實現基本能夠較精確的完成上述的信號轉換和數據運算。
上傳時間: 2013-05-23
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數據采集技術是信息科學的重要組成部分,也是現代檢測技術的基礎。隨著現代科學技術的應用需求,數據采集經常與數據處理、存儲作為一個完整的系統用于航空航天、圖像分析、雷達探測等領域;另一方面,隨著制造工藝的發展,采...
上傳時間: 2013-05-23
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第1-100頁。
上傳時間: 2013-06-06
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第101-180頁。
上傳時間: 2013-06-11
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第181-260頁。
上傳時間: 2013-04-24
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第261-340頁。
上傳時間: 2013-04-24
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第341-420頁。
上傳時間: 2013-07-25
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北京航空航天大學出版社,深入淺出ARM7--LPC213x214x下冊,周立功等編著。本書全面介紹了以LPC213x/LPC214x兩個系列ARM芯片為硬件平臺的各種應用開發,詳細分析了嵌入式實時操作系統μC/OS-II在ARM7上的移植和應用。第421頁-完。
上傳時間: 2013-06-14
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