現場可編程門陣列(FPGA)是一種可實現多層次邏輯器件?;赟RAM的FPGA結構由邏輯單元陣列來實現所需要的邏輯函數。FPGA中,互連線資源是預先定制的,這些資源是由各種長度的可分割金屬線,緩沖器和.MOS管實現的,所以相對于ASIC中互連線所占用的面積更大。為了節省芯片面積,一般都采用單個MOS晶體管來連接邏輯資源。MOS晶體管的導通電阻可以達到千歐量級,可分割金屬線段的電阻相對于MOS管來說是可以忽略的,然而它和地之間的電容達到了0.1pf[1]。為了評估FPGA的性能,用HSPICE仿真模型雖可以獲得非常精確的結果,但是基于此模型需要花費太多的時間。這在基于時序驅動的工藝映射和布局布線以及靜態時序分析中都是不可行的。于是,非常迫切地需要一種快速而精確的模型。 FPGA中連接盒、開關盒都是由MOS管組成的。FPGA中的時延很大部分取決于互連,而MOS傳輸晶體管在互連中又占了很大的比重。所以對于MOS管的建模對FPGA時延估算有很大的影響意義。對于MOS管,Muhammad[15]采用導通電阻來代替MOS管,然后用。Elmore[3]時延和Rubinstein[4]時延模型估算互連時延。Elmore時延用電路的一階矩來近似信號到達最大值50%時的時延,而Rubinstein也是通過計算電路的一階矩估算時延的上下邊界來估算電路的時延,然而他們都是用來計算RC互連時延。傳輸管是非線性器件,所以沒有一個固定的電阻,這就造成了Elmore時延和Rubinstein時延模型的過于近似的估算,對整體評估FPGA的性能帶來負面因素。 本論文提出快速而精確的現場可編程門陣列FPGA中的互連資源MOS傳輸管時延模型。首先從階躍信號推導出適合50%時延的等效電阻模型,然后在斜坡輸入的時候,給出斜坡輸入時的時延模型,并且給出等效電容的計算方法。結果驗證了我們精確的時延模型在時間上的開銷少的性能。 在島型FPGA中,單個傳輸管能夠被用來作為互連線和互連線之間的連接,或者互連線和管腳之間的連接,如VPR把互連線和管腳作為布線資源,管腳只能單獨作為輸入或者輸出管腳,以致于它們不是一個線網的起點就是線網的終點。而這恰恰忽略了管腳實際在物理上可以作為互連線來使用的情況(VPR認為dogleg現象本身對性能提高不多)。本論文通過對dogleg現象進行了探索,并驗證了在使用SUBSET開關盒的情況下,dogleg能提高FPGA的布通率。
上傳時間: 2013-07-24
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-05-30
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基于FPGA的誤碼率測試儀設計基于FPGA的誤碼率測試儀設計
上傳時間: 2013-08-02
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多抽樣率信號處理是現代信號處理理論的一個重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發展,并在很多方面得到了成功的應用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規律,并進一步研究了多抽樣率系統的高效實現理論...
上傳時間: 2013-07-05
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
上傳時間: 2013-06-13
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多抽樣率信號處理是現代信號處理理論的一個重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發展,并在很多方面得到了成功的應用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規律,并進一步研究了多抽樣率系統的高效實現理論和方案。多抽樣率系統需要通過濾波器來改善其性能。本文分析了一般濾波器設計的方法與理論,著重研究了積分梳狀濾波器和半帶濾波器這兩種多抽樣率濾波器,并根據多抽樣率信號處理的特點以及幾種高效濾波結構和濾波器,利用積分梳狀濾波器和半帶濾波器在FPGA上設計了2~256倍可編程抽取器。為了進一步分析多相結構在多抽樣率信號處理中的應用,使用多相結構設計了具有固定倍數的內插器。在論文的最后,詳細介紹了某型號雷達信號處理機的硬件設計及其FPGA設計。關鍵字:多抽樣率信號處理 抽取 內插 多相濾波 積分梳狀濾波器 半帶濾波器
上傳時間: 2013-06-12
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·期刊論文:基于SCHMM非特定人關鍵詞檢出語音識別系統
上傳時間: 2013-04-24
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·用MATLAB曲線擬合工具箱計算藥物溶出度Weibull分布參數
上傳時間: 2013-05-24
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用VHDL語言設計基于FPGA器件的高采樣率FIR濾波器,基于VHDL與CPLD器件的FIR數字濾波器的設計
上傳時間: 2013-08-07
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針對嵌入式系統的底層網絡接口給出了一種由FPGA實現的以太網控制器的設計方法.該控制器能支持10Mbps和100Mbps的傳輸速率以及半雙工和全雙工模式,同時可提供MII接口,可并通過外接以太網物理層(PHY)芯片來實現網絡接入\r\n
上傳時間: 2013-08-18
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