現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是一種新型器件,它將門陣列的通用結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場可編程的特性結(jié)合于一體.如今,FPGA系列器件已成為最受歡迎的器件之一.隨著FPGA器件的廣泛應用,它在數(shù)字系統(tǒng)中的作用日益變得重要,它所要求的準確性也變得更高.因此,對FPGA器件的故障測試和故障診斷方法進行更全面的研究具有重要意義.隨著集成電路規(guī)模的迅速膨脹,電路結(jié)構(gòu)變得復雜,使大量的故障不可測.所以,人們把視線轉(zhuǎn)向了可測性設計(DFT)問題.可測性設計的提出為解決測試問題開辟了新的有效途徑,而邊界掃描測試方法(BST)是其中一個重要的技術(shù).本文闡述了FPGA系列器件的結(jié)構(gòu)特點,邊界掃描測試相關(guān)的基本概念與基本理論,給出利用布爾矩陣理論建立的邊界掃描測試過程的數(shù)學描述和數(shù)學模型.論文中主要討論了邊界掃描測試中的測試優(yōu)化問題,給出解決兩類優(yōu)化問題的現(xiàn)有算法,對它們的優(yōu)缺點進行了對比,并且提出對兩種現(xiàn)有算法的改進,比較了改進前后優(yōu)化算法的性能.最后總結(jié)了利用邊界掃描測試FPGA的具體過程.
上傳時間： 2013-08-06
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FPGA．技術(shù)在許多領(lǐng)域均有廣泛的應用，特別是在無線通信領(lǐng)域里，越來越多的工程師在進行數(shù)字集成電路的設計時選擇FPGA。而采用VHDL進行設計輸入的設計方法有著不依賴器件，移植容易，能加快設計的特點。因而，VHDL。和FPGA器件結(jié)合，能大大提高設計的靈活性與效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期，加快產(chǎn)品上市時間。 本課題來源于海信TETRA終端項目的一部分，設計并實現(xiàn)了TETRA終端基帶電路與射頻電路的接口模塊設計，內(nèi)容包括邏輯端口、SPI總線、VCO、旋鈕模塊以及時鐘／同步脈沖接口模塊的設計，實現(xiàn)了主處理器對外設的控制接口擴展。本文首先詳細介紹了FPGA技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢以及本課題所選用的現(xiàn)場可編程器件，同時較詳細的介紹了VHDL語言及特點以及開發(fā)所用到的ISE軟件。詳細論述了FPGA各接口模塊的設計、時序仿真波形的截取、FPGA的配置、各功能模塊的集成以及總體測試結(jié)果和結(jié)論。
上傳時間： 2013-07-04
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隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，流媒體技術(shù)的產(chǎn)生滿足了人們快速獲取多媒體信息的需求。它基于RTP/RTCP協(xié)議，運用流式傳輸技術(shù)，可以使人們在最短的時間內(nèi)獲得想要的多媒體資訊。流媒體技術(shù)可廣泛應用于視頻播放、視頻會議、遠程教育等。嵌入式系統(tǒng)是當前研究的另一個熱點。它具有低功耗、體積小、集成度高和專用性強等特點。嵌入式系統(tǒng)早期主要應用于軍事及航空航天領(lǐng)域，隨著工nternet的發(fā)展，新型的嵌入式系統(tǒng)正朝著信息家電IA(InformationAppliance)和3C(Computer、Commtlnication&Consumer)產(chǎn)品方向發(fā)展。 因此，基于嵌入式設備的流媒體傳輸就是一個非常有意義的研究方向。本文基于南京某公司的實際產(chǎn)品項目“電梯多媒體項目”，將流媒體技術(shù)與嵌入式設備相結(jié)合，應用于電梯之中，使多媒體資訊的傳播無處不在。 本文首先研究了流媒體傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)。深入研究了用于流媒體傳輸?shù)膶崟r傳輸與控制協(xié)議RTP/RTCP，掌握其結(jié)構(gòu)與規(guī)則；研究了實時傳輸QoS控制技術(shù)，分析現(xiàn)有的一些網(wǎng)絡傳輸控制方法，分析了流媒體與嵌入式系統(tǒng)的特點。 本文然后詳細分析了基于窗口的擁塞控制方法和基于速率的擁塞控制方法的原理和適用范圍，并改進了其中基于發(fā)送端速率控制的擁塞控制方法，設計了一種基于接收端緩存和發(fā)送端速率控制相結(jié)合的流媒體傳輸控制方法。通過對接收端緩存剩余空間臨界點的設置與監(jiān)控，來輔助調(diào)節(jié)發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。它既可以避免網(wǎng)絡擁塞，又可以提高流媒體的傳輸質(zhì)量。 本文最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，分析了網(wǎng)絡上開源的RTP/RTCP實現(xiàn)庫JRTPLIB，并結(jié)合本文實際需要，對RTCP中RR分組的結(jié)構(gòu)做了修改，以此為基礎(chǔ)設計了一個系統(tǒng)，實現(xiàn)本文所改進的用于ARM流媒體傳輸控制的方法。
上傳時間： 2013-07-06
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在利益的驅(qū)使下，超限運輸在世界各地已成為了普遍現(xiàn)象。這給國家?guī)砹酥T多經(jīng)濟和社會問題。實踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）能有效地抑制超限運輸，但同時也存在部分問題，這些問題的解決有賴于國家相關(guān)法規(guī)的出臺，也有賴于關(guān)鍵測量設備（WIM系統(tǒng)）性能的提高。 由于應變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾，對環(huán)境適應性差，課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器，它具有很強的抗干擾性，利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關(guān)鍵是波長解調(diào)技術(shù)，本文在比較了幾種常見解調(diào)技術(shù)的前提下，結(jié)合課題的實際情況選用了基于F-P腔可調(diào)諧濾波解調(diào)方法，文章在分析該解調(diào)方法原理的基礎(chǔ)上，設計了解調(diào)器中的各個硬件電路模塊；此外，為了提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)男剩恼逻€對數(shù)據(jù)緩沖電路進行了設計，在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術(shù)。 鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲，稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內(nèi)容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗知識的基礎(chǔ)上，將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結(jié)合應用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，為了驗證算法的有效性，利用MATLAB對實測數(shù)據(jù)進行了仿真分析，結(jié)果表明該算法能夠提高測量精度。 提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標的另一方面是提高系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺，處理器時鐘可高達400MHz；軟件上采用了多用戶、多任務的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進行了合適的配置，成功地將它移植到了課題的ARM平臺上，并且在此操作系統(tǒng)上設計了基于MiniGUI的人機交互界面及波長解調(diào)和數(shù)據(jù)緩沖電路的驅(qū)動程序。
標簽： ARM 光纖傳感技術(shù) 動態(tài)稱重 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-26
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隨著社會的發(fā)展，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中的重要輔助設備，應用十分廣泛。當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)新一代的基于計算機網(wǎng)絡和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。人們有時會采用DSP與MPEG-4算法結(jié)合的方案來實現(xiàn)，也有的部門采用了片上系統(tǒng)(SOC)，但這些不但編程極度復雜，而且成本也過高。本文提出并研究設計了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實時性較好，適應范圍廣。 首先，采用軟硬件協(xié)同設計的思想提出了系統(tǒng)的總體設計方案，系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為攝像頭、云臺控制器、網(wǎng)絡視頻服務器以及客戶端PC機等四大部分。 第二，以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網(wǎng)接口芯片為硬件核心，對整個系統(tǒng)進行了模塊化的硬件電路的設計。根據(jù)S3C2410的特點及系統(tǒng)整體需求，完成了電源復位模塊、晶振模塊、存儲器接口模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)接口模塊、云臺控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中，在云臺控制模塊等的電路設計中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設計的技巧，并重點對網(wǎng)絡接口部分和視頻數(shù)據(jù)處理部分進行了詳細的硬件設計與說明。闡述了整個系統(tǒng)的工作流程。 第三，從應用需求出發(fā)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺，搭建了交叉式的開發(fā)環(huán)境，對bootloader進行了選擇，并給出了加載步驟。完成了對嵌入式Linux內(nèi)核的選擇及移植。 第四，采用基于任務的設計方法對服務器端的軟件進行了總體設計，主要包括共用程序庫、config配置文件、日志文件以及多個任務等。并對運行于客戶端的軟件設計進行了簡要說明。 第五，由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶崟r性能和通過網(wǎng)絡傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量在本系統(tǒng)中至關(guān)重要，所以本文對傳輸信道和網(wǎng)絡協(xié)議進行了優(yōu)化選擇，并詳細闡述了IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過程中的具體應用。
標簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻
上傳時間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。而ARM以其高性能低功耗的特點成為目前應用最廣泛的32位嵌入式處理器。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，Linux憑借其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)清晰、平臺支持廣泛、網(wǎng)絡支持強勁及開放源代碼等多方面的優(yōu)勢，被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛地采用。Linux 2.6包含許多新的特性，為其在嵌入式領(lǐng)域的應用提供了強有力的支持，新的內(nèi)核越來越多地應用于嵌入式Linux系統(tǒng)中。 本文的工作基于艾科公司研發(fā)的硬件平臺Ark1600開展。該平臺上集成了多個功能模塊，例如LCD、12S、GPIO、12C等，同時支持XD、CF、MMC、SD等多種硬件存儲設備，在設備通信方面提供了USB、串行通信等傳輸方式。本文的主要工作是研究Linux在ARM芯片上的移植，并在此基礎(chǔ)上闡述Linux設備驅(qū)動的開發(fā)。 首先構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，然后在分析Ark1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細闡述了BootLoader程序設計與實現(xiàn)、Linux2.6內(nèi)核移植、Ramdisk文件系統(tǒng)移植的全過程，為后續(xù)項目的實施搭建了一個良好的開發(fā)平臺。論文最后闡述了Linux 2.6內(nèi)核中開發(fā)塊設備驅(qū)動程序的實現(xiàn)方法，并以XD塊設備驅(qū)動程序為例，詳細闡述了Linux驅(qū)動程序的開發(fā)流程。 主要工作量在于BootLoader程序的設計與實現(xiàn)、Linux系統(tǒng)移植和XD塊設備驅(qū)動程序的開發(fā)。因為項目平臺獨特的硬件環(huán)境，一些程序代碼要嚴格依賴硬件設備設計。在Linux移植中的主要工作包括串口控制臺的驅(qū)動、設置系統(tǒng)的存儲布局、初始化系統(tǒng)定時器、初始化系統(tǒng)中斷、在Linux系統(tǒng)中建立標識本硬件平臺的結(jié)構(gòu)體變量、配置并編譯Linux內(nèi)核等。
標簽： ARM 存儲卡 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-05-18
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該論文的工作主要分為兩部分,第一部分是介紹與數(shù)字高清晰度電視(HDTV)碼流發(fā)生器配套的信源解碼板的設計與實現(xiàn).信源解碼板是整個碼流發(fā)生器的重要組成部分,該論文在介紹相關(guān)標準MPEG-2和AC-3以及整個碼流發(fā)生器功能的基礎(chǔ)上提出了用ST公司的芯片組實現(xiàn)HDTV信源解碼板的設計方案.論文詳細分析了各個功能模塊的具體設計方法以及實現(xiàn)時應注意的問題.目前該課題已經(jīng)成功結(jié)題,各項技術(shù)指標完全符合合作單位的要求.該論文的第二部分主要是進行基于FPGA的顯示器測試信號發(fā)生器的研究與開發(fā).在對測試信號發(fā)生器所需產(chǎn)生的13種測試圖案和所要適應的18種顯示格式的介紹之后,該論文提出了以FLEX10K50為核心控制芯片的顯示器測試信號發(fā)生器的設計方案.該論文詳細討論了FPGA設計中各個功能模塊的劃分和設計實現(xiàn)方法,并介紹了對FLEX10K50進行配置的方法.
上傳時間： 2013-04-24
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近年來提出的光突發(fā)交換OBS(Optical．Burst Switching)技術(shù)，結(jié)合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優(yōu)點，有效支持高突發(fā)、高速率的多種業(yè)務，成為目前研究的熱點和前沿。 本論文圍繞國家“863”計劃資助課題“光突發(fā)交換關(guān)鍵技術(shù)和試驗系統(tǒng)”，主要涉及兩個方面：LOBS邊緣節(jié)點核心板和光板FPGA的實現(xiàn)方案，重點關(guān)注于邊緣節(jié)點核心板突發(fā)包組裝算法。 本文第一章首先介紹LOBS網(wǎng)絡的背景、架構(gòu)，分析了LOBS網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)，然后介紹了本論文后續(xù)章節(jié)研究的主要內(nèi)容。 第二章介紹了LOBS邊緣節(jié)點的總體結(jié)構(gòu)，主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網(wǎng)物理層接入芯片，突發(fā)包組裝FPGA，突發(fā)包調(diào)度FPGA，SDRAM以及背板驅(qū)動芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064，發(fā)射FPGA，接收FPGA，光發(fā)射機，光接收機，CDR等硬件模塊。論文對這些軟硬件資源進行了詳細介紹，重點關(guān)注于各FPGA與其余硬件資源的接口。 第三章闡明了LOBS邊緣節(jié)點FPGA的具體實現(xiàn)方法，分為核心板突發(fā)包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對數(shù)據(jù)和描述信息分別存儲，僅對描述信息進行處理，提高了組裝效率。在維護突發(fā)包信息時，實時查詢和更新FEC配置表，保證了對FEE狀態(tài)表維護的靈活性。在讀寫SDRAM時都采用整頁突發(fā)讀寫模式，對MAC幀整幀一次性寫入，讀取時采用超前預讀模式，對SDRAM內(nèi)存的使用采取即時申請方式，十分靈活高效。光板FPGA分為發(fā)射和接收兩個方向，主要是將進入FPGA的數(shù)據(jù)進行同步后按照指定的格式發(fā)送。 第四章總結(jié)了論文的主要內(nèi)容，并對LOBS技術(shù)進行展望。本論文組幀算法采用動態(tài)組裝參數(shù)表的方法，可以充分支持各種擴展，包括自適應動態(tài)組裝算法。
上傳時間： 2013-05-26
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作為嵌入式系統(tǒng)核心的微處理器，是SOC不可或缺的“心臟”，微處理器的性能直接影響著整個SOC的性能。 與國際先進技術(shù)相比，我國在這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作還相當落后，這直接影響到我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本著趕超國外先進技術(shù)，填補我國在該領(lǐng)域的空白以擺脫受制于國外的目的，我國很多科研單位和公司進行了自己的努力和嘗試。經(jīng)過幾年的探索，已經(jīng)有多種自主知識產(chǎn)權(quán)的處理器芯片完成了設計驗證并逐漸進入市場化階段。我國已結(jié)束無“芯”的歷史，并向設計出更高性能處理器的目標邁進。 艾科創(chuàng)新微電子公司的VEGA處理器，是公司憑借自己的技術(shù)力量和科研水平設計出的一款64位高性能RSIC微處理器。該處理器基于MIPSISA構(gòu)架，采用五級流水線的設計，并且使用了高性能處理器所廣泛采用的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)。設計過程中采用自上而下的方法，根據(jù)其功能將其劃分為取指、譯碼、算術(shù)邏輯運算、內(nèi)存管理、流水線控制和cache控制等幾個功能塊，使得我們在設計中能夠按照其功能和時序要求進行。 本文的首先介紹了MIPS微處理器的特點，通過對MIPS指令集和其五級流水線結(jié)構(gòu)的介紹使得對VEGA的設計有了一個直觀的認識。在此基礎(chǔ)上提出了VEGA的結(jié)構(gòu)劃分以及主要模塊的功能。作為采用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)的處理器，文章的主要部分介紹了VEGA的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，將VEGA的內(nèi)存管理單元(MMU)尤其是內(nèi)部兩個翻譯后援緩沖(TLB)的設計作為重點給出了流水線處理器設計的方法。結(jié)束總體設計并完成仿真后，并不能代表設計的正確性，它還需要我們在實際的硬件平臺上進行驗證。作為論文的又一重點內(nèi)容，介紹了我們在VEGA驗證過程中使用到的FPGA的主要配置單元，F(xiàn)PGA的設計流程。VEGA的FPGA平臺是一完整的計算機系統(tǒng)，我們利用在線調(diào)試軟件XilinxChipscope對其進行了在線調(diào)試，修正其錯誤。 經(jīng)過模塊設計到最后的FPGA驗證，VEGA完成了其邏輯設計，經(jīng)過綜合和布局布線等后端流程，VEGA采用0.18工藝流片后達到120MHz的工作頻率，可在其平臺上運行Windows-CE和Linux嵌入式操作系統(tǒng)，達到了預計的設計要求。
上傳時間： 2013-07-07
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本文首先介紹了利用FPGA設計數(shù)字電路系統(tǒng)的流程和雷達數(shù)字信號處理的主要內(nèi)容。 在第二章中主要闡述了FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設計方法，并應用FIR濾波器設計數(shù)字動目標顯示和數(shù)字動目標檢測系統(tǒng)；脈沖壓縮處理是現(xiàn)代雷達信號處理的一個重要組成部分，線性調(diào)頻信號和二相巴克碼的脈沖壓縮處理方法在第三章做了重點描述。 Cyclone系列芯片是高性價比，基于1.5V、0.13um采用銅制層的SRAM工藝。它是第一種支持配置數(shù)據(jù)解壓的FPGA芯片。論文設計的最后部分是利用Altera公司Cyclone系列FPGA芯片EP1C6F256C6和EPCS4配置芯片設計設計SD轉(zhuǎn)換器，在QuartusⅡ4.0下采用VHDL語言和邏輯電路圖結(jié)合的設計方法，經(jīng)過仿真并最終實現(xiàn)了硬件設計。 設計結(jié)果表明電路性能可靠，SD轉(zhuǎn)換的精度較高，完全滿足設計的要求。
上傳時間： 2013-06-26
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