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軟核處理器

軟核處理器，嵌入式處理器一種。嵌入式處理器是嵌入式系統的核心，有硬核和軟核之分。

基于FPGA的便攜式振動頻譜分析儀

該論文基于NIOS Ⅱ軟核處理器和Altera的FPGA技術，設計了一種便攜式的振動頻譜分析儀，用于旋轉機械的故障監測和診斷。以SOPC技術為手段，將信號采集和信號處理電路通過可編程片上系統來實現，其特點是將對ADC的控制、數字信號的濾波、快速傅立葉變換的設計，通過FPGA芯片集成在一起，以NIOS Ⅱ來完成32位CPU的狀態控制功能。工程機械、汽車車輛中都存在諸如發動機類的旋轉機械，這類設備的異常振動往往會影響正常工作，嚴重時還會出現各種重大事故，該分析儀可以實時地或定期地對發動機、齒輪箱等旋轉機械進行振動頻譜分析和監測，運用于民用機械能產生非常好的經濟效益。該論文從四個方面進行了研究工作。其一，利用FPGA對ADC芯片的工作進行控制，使其在規定的時間內與DSP模塊進行數據交換，并對ADC各引腳時序進行控制，使兩者協調同步工作，編制了相應的VHDL語言程序。其二，采用SOPC Builder設計開發，實現了基于NIOS Ⅱ的32位CPU軟核，創建了相應的C/C++和匯編的宏代碼，使得軟件可以訪問用戶自定義邏輯。對頂層設計產生的VHDL的RTL代碼和仿真文件進行了綜合、編譯適配以及仿真。其三，配合Matlab和DSP Builder的強大功能進行DSP模塊設計，開發出了FIR和FFT等功能模塊，并且添加到SOPC系統中，使其可以由NIOS Ⅱ很容易的調用。其四，在NIOS Ⅱ系統中添加了uC/OS Ⅱ操作系統，提高了整個系統的穩定性，并且降低了開發難度，提高了系統升級的能力。由于整個設計是基于FPGA開發的，所以該系統包括了所有FPGA系統的特點，包括并行的DSP處理、在系統可編程、升級簡單等特點，極易使設計產品化。

標簽： FPGA 便攜式振動頻譜分析儀

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：amandacool
基于NiosⅡ的FPGACPU調試技術研究

本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU調試技術。論文研究了NiosⅡ嵌入式軟核處理器的特性；實現了以Nios Ⅱ嵌入式處理器為核心的FPGA-CPU調試系統的軟、硬件設計；對兩種不同類型的FPGA-CPU進行了實際調試，對實驗數據進行了分析。在硬件方面，為了控制和檢測FPGA-CPU，設計并實現了FPGA-CPU的控制電路、FPGA-CPU的內部通用寄存器組掃描電路、存儲器電路等；完成了各種外圍設備接口的設計；實現了調試系統的整體設計。在軟件方面，設計了調試監控軟件，完成了對FPGA-CPU運行的控制和信號狀態的監測。這些信號包括地址和數據總線以及各種寄存器的數據等；實現了多種模式下的FPGA-CPU調試支持單時鐘調試、單步調試和軟件斷點多種調試模式。此外，設計了專用的編譯軟件，實現了基于不同指令系統的偽匯編程序編譯，提高了調試效率。本文作者在實現了FPGA-CPU調試系統基礎上，對兩種指令系統不同、結構迥異的FPGA-CPU進行實際調試。調試結果表明，這種基于IP核的可復用設計技術，能夠在一個FPGA芯片內實現調試系統和FPGA-CPU的無縫連接，能夠有效地調試FPGA-CPU。

標簽： FPGACPU Nios 調試技術研究

上傳時間： 2013-05-19

上傳用戶：xinyuzhiqiwuwu
基于以太網和FPGA的智能小區管理系統

智能化住宅小區，是指在一定范圍內通過有效的傳輸網絡，將多元住處服務、物業管理、安防以及住宅智能化等系統結合在一起，為該小區的服務與管理提供高技術的智能化手段。從而實現快捷高效的超值服務管理和安全舒適的家居環境，使業主生活得更安全、更方便。隨著國民經濟和科學技術水平的提高，特別是計算機技術、通信技術、網絡技術和控制技術的迅速發展，促進了智能小區在我國的推廣和應用。目前這些小區的智能化建設大多數是采用Lonworks、FF等現場總線技術。但是現場總線協議標準化程度還不成熟，且成本較高。隨著寬帶Internet進入家庭，利用Internet來構建智能小區已成為大勢所趨。本文介紹了一種基于以太網和FPGA的嵌入式智能小區管理系統的組建方法。首先，以Altera的FPGA為核心，通過在外圍添加適當的存儲設備和通信接口設備，構成一個嵌入式系統的硬件平臺。其次，在此平臺的基礎上，通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲器中下載uClinux操作系統，從而構建出一套資源豐富的嵌入式操作系統。該系統帶有一個網絡功能齊全的Web服務器。最后，將此操作系統作為智能小區的樓宇集中器，再根據需要配置適當的采集器和顯示器，就可以組建成一套功能強大的智能小區管理系統。它可以完成圖像抄表、定時圖像采集、實時溫度監控、樓宇廣播、智能語音報警等功能。這種利用當前流行的嵌入式系統來組建的智能小區管理系統，不但實現簡單、功能強大；而且節約布線、成本低廉。因此具有很高的性價比，相信在未來有較大的市場潛力。本文主要包括如下幾個部分：系統硬件結構設計，包括系統的原理圖構建和PCB板的繪制：系統核心處理器設計，包括Nios Ⅱ軟核CPU的設計方法、外圍存儲和通信器件的添加及設計方法；嵌入式操作系統uClinux的相關知識及移植方法：系統的軟件結構設計，包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設計，以及單片機語音報警程序設計等；最后給出了調試情況以及一些試驗結果。

標簽： FPGA 以太網智能小區管理系統

上傳時間： 2013-06-11

上傳用戶：ccsp11
實驗開發評估板設計與實現

信號與信息處理是信息科學中近幾年來發展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數字信號處理的前沿。基于FPGA的設計可以在系統可再編程及在系統調試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發成本進一步降低、開發時間也大大縮短等優點。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,配置數據都必須重新下載,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板的設計與實現。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數據配置電纜USB-Blaster,對其內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試,完成測試與驗證,實現了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發板的功能。本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發環境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產權嚴格保密,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設計的難度。與傳統的基于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試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發板與其同類產品相比有較強的競爭力。

標簽： 實驗評估板

上傳時間： 2013-06-07

上傳用戶：2525775
基于FPGA的DDS基本信號發生器的設計

　　本設計基于DDS原理和FPGA技術按照順序存儲方式，將對正弦波、方波、三角波、鋸齒波四種波形的取樣數據依次全部存儲在ROM波形表里，通過外接設備撥扭開關和鍵盤控制所需波形信號的輸出，最終將波形信息顯示在LCD液晶顯示屏上。各硬件模塊之間的協調工作通過嵌入式軟核處理器NiosⅡ用編程實現控制。本設計所搭建的LCD12864控制器是通過編程實現的IP核。

標簽： FPGA DDS 信號發生器

上傳時間： 2013-11-09

上傳用戶：xfbs821
基于SOPC數據采集與控制系統的設計

基于SOPC技術設計了一個綜合應用系統：實現了鍵值數據采集、顯示，并將采集到的數據通過串口送給上位機；也可以接收上位機送來的數據，控制點亮相應的二極管且將接收到的數據顯示在數碼管上。系統硬件由FPGA及外圍電路組成，采用了性能優良的Nios II軟核處理器；軟件在Altera公司的軟件集成開發工具Nios II IDE下應用C語言編程。該系統工作可靠，在實際的應用設計中有一定的參考價值。

標簽： SOPC 數據采集控制系統

上傳時間： 2013-10-10

上傳用戶：jjj0202
集成化圖像控制引擎的研究與實現

隨著半導體技術以及計算機軟硬件技術的飛速發展，對于圖像的顯示和控制技術也呈現出越來越多的方式。文中介紹了一種基于NIOS II軟核處理器實現對SD卡驅動與TFT-LCD控制的方法。在設計中利用FPGA的Altera的SOPC Builder定制NIOS II軟核處理器及其與顯示功能相關的模塊來協同從SD卡讀取JPEG格式的圖片，經過FPGA解碼處理顯示于TFL-LCD上，并使用觸摸控制實現圖片的前進、后退、，暫停、自動播放時間控制功能

標簽： 集成化圖像控制引擎

上傳時間： 2013-11-01

上傳用戶：huangld
清華大學Altera FPGA工程師成長手冊（光盤視頻）

　　《Altera FPGA工程師成長手冊》以altera公司的fpga為例，由淺入深，全面、系統地詳細講述了基于可編程邏輯技術的設計方法。《Altera FPGA工程師成長手冊》講解時穿插了大量典型實例，便于讀者理解和演練。另外，為了幫助讀者更好地學習，《Altera FPGA工程師成長手冊》提供了配套語音教學視頻，這些視頻和《Altera FPGA工程師成長手冊》源代碼一起收錄于《Altera FPGA工程師成長手冊》配書光盤中。　　《Altera FPGA工程師成長手冊》涉及面廣，從基本的軟件使用到一般電路設計，再到nios ⅱ軟核處理器的設計，幾乎涉及fpga開發設計的所有知識。具體內容包括：eda開發概述、altera quartus ii開發流程、altera quartus ii開發向導、vhdl語言、基本邏輯電路設計、宏模塊、lpm函數應用、基于fpga的dsp開發設計、sopc系統構架、soc系統硬件開發、sopc系統軟件開發、nios ii常用外設、logiclock優化技術等。

標簽： Altera FPGA 清華大學工程師

上傳時間： 2013-10-29

上傳用戶：思索的小白
EDA原理及VHDL實現（何賓教授）

　　第1章數字系統EDA設計概論　　第2章可編程邏輯器件設計方法　　第3章 VHDL語言基礎　　第4章數字邏輯單元設計　　第5章數字系統高級設計技術（*）　　第6章基于HDL設計輸入　　第7章基于原理圖設計輸入　　第8章設計綜合和行為仿真　　第9章設計實現和時序仿真　　第10章設計下載和調試　　第11章數字時鐘設計及實現（*）　　第12章通用異步接收發送器設計及實現（*）　　第13章數字電壓表設計及實現（*）　　第14章 軟核處理器PicoBlaze原理及應用（*）　　注：帶*的內容可根據課時的安排選講

標簽： VHDL EDA

上傳時間： 2014-01-08

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基于FPGA的恒溫晶振頻率校準系統的設計

為滿足三維大地電磁勘探技術對多個采集站的同步需求，基于FPGA設計了一種晶振頻率校準系統。系統可以調節各采集站的恒溫壓控晶體振蕩器同步于GPS，從而使晶振能夠輸出高準確度和穩定度的同步信號。系統中使用FPGA設計了高分辨率的時間間隔測量單元，達到0.121 ns的測量分辨率，能對晶振分頻信號與GPS秒脈沖信號的時間間隔進行高精度測量，縮短了頻率校準時間。同時在FPGA內部使用PicoBlaze嵌入式軟核處理器監控系統狀態，并配合滑動平均濾波法對測量得到的時間間隔數據實時處理，有效地抑制了GPS秒脈沖波動對頻率校準的影響。

標簽： FPGA 恒溫晶振頻率校準

上傳時間： 2013-10-17

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