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高速數(shù)(shù)字電路

  • 高速Viterbi譯碼器的FPGA實現(xiàn)

    本文提出了一種高速Viterbi譯碼器的FPGA實現(xiàn)方案。這種Viterbi譯碼器的設(shè)計方案既可以制成高性能的單片差錯控制器,也可以集成到大規(guī)模ASIC通信芯片中,作為全數(shù)字接收的一部分。 本文所設(shè)計的Viterbi譯碼器采用了基四算法,與基二算法相比,其譯碼速率在理論上約提升一倍。加一比一選單元是Viterbi譯碼器最主要的瓶頸所在,本文在加一比一選模塊中采用了全并行結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法,這種方法雖然增加了硬件的使用面積,卻有效的提高了譯碼器的速率。在幸存路徑管理部分采用了兩路并行回溯的設(shè)計方法,與寄存器交換法相比,回溯算法更適用于FPGA開發(fā)設(shè)計。為了提高譯碼性能,減小譯碼差錯,本文采用較大譯碼深度的回溯算法以保證幸存路徑進行合并。實現(xiàn)了基于FPGA的誤碼測試儀,在FPGA內(nèi)部完成誤碼驗證和誤碼計數(shù)的工作。 與基于軟件實現(xiàn)譯碼過程的DSP芯片不同,F(xiàn)PGA芯片完全采用硬件平臺對Viterbi譯碼器加以實現(xiàn),這使譯碼速率得到很大的提升。針對于具體的FPGA硬件實現(xiàn),本文采用了硬件描述語言VHDL來完成設(shè)計。通過對譯碼器的綜合仿真和FPGA實現(xiàn)驗證了該方案的可行性。譯碼器的最高譯碼輸出速率可以達到60Mbps。

    標(biāo)簽: Viterbi FPGA 譯碼器

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA技術(shù)的星載高速復(fù)接器設(shè)計

    隨著空間科學(xué)任務(wù)的增加,需要處理的空間科學(xué)數(shù)據(jù)量激增,要求建立一個高速的空間數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡(luò).高速復(fù)接器作為空間飛行器星上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,其性能對整個空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能起著重要影響.該文闡述了利用先入先出存儲器FIFO進行異步速率調(diào)整,應(yīng)用VHDL語言和可編程門陣列FPGA技術(shù),對多個信號源數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)打包、信道選通調(diào)度和多路復(fù)接的方法.設(shè)計中,用VHDL語言對高速復(fù)接器進行行為級建模,為了驗證這個模型,首先使用軟件進行仿真,通過編寫testbench程序模擬FIFO的動作特點,對程序輸入信號進行仿真,在軟件邏輯仿真取得預(yù)期結(jié)果后,繼續(xù)設(shè)計硬件電路,設(shè)計出的實際電路實現(xiàn)了將來自兩個不同速率的信源數(shù)據(jù)(1394總線數(shù)據(jù)和1553B總線數(shù)據(jù))復(fù)接成一路符合CCSDS協(xié)議的位流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù).在實驗調(diào)試中對FPGA的輸出數(shù)據(jù)進行檢驗,同時對設(shè)計方法進行驗證.驗證結(jié)果完全符合設(shè)計目標(biāo).應(yīng)用硬件可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA設(shè)計高速復(fù)接器,大幅度提高了數(shù)據(jù)的復(fù)接速率,可應(yīng)用于未來的星載高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,能夠完成在軌系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)接任務(wù).

    標(biāo)簽: FPGA 星載 復(fù)接器

    上傳時間: 2013-07-17

    上傳用戶:wfl_yy

  • 基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究

    本文研究基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)。論文完成了ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的共享存儲器結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了ARMLinux系統(tǒng)的軟件設(shè)計,包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設(shè)計以及各種顯示算法設(shè)計等。同時進行了信號的高速采集和處理的實際測試,對實驗測試數(shù)據(jù)進行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手,闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法,以及基于ARMLinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計和應(yīng)用程序設(shè)計。 硬件方面,在FPGA平臺上,我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數(shù)據(jù)信號,再將這四路數(shù)據(jù)分別存儲到4個FIFO中,然后再對這4個FIFO中的數(shù)據(jù)拼接并存儲在FPGA片上的雙端口雙時鐘RAM中,最后將FPGA的雙端口雙時鐘RAM掛載到ARM系統(tǒng)的總線上,實現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使ARM處理器可以直接讀取這個雙端口雙時鐘的RAM中的數(shù)據(jù),從而大大提高了數(shù)據(jù)采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設(shè)計方面,我們通過使FIFO的數(shù)據(jù)存儲時鐘降低為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1/n實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率降為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1/n,從而實現(xiàn)了由FPGA控制的可變頻率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 軟件方面,為了更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,我們移植了ARMLinux操作系統(tǒng),并在S3C2410平臺上設(shè)計實現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的觸摸屏驅(qū)動程序設(shè)計、LCD驅(qū)動程序移植、自定義的FPGA模塊驅(qū)動程序設(shè)計、LCD顯示程序設(shè)計、多線程的應(yīng)用程序設(shè)計。應(yīng)用程序能夠控制FPGA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下,系統(tǒng)可以正常工作。能夠?qū)崿F(xiàn)對頻率在5MHz以下的信號波形的直接顯示;對5MHz至40MHz的信號,使用正弦插值算法進行處理,顯示效果良好。同時這種硬件結(jié)構(gòu)可擴展性強,可以在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)8路甚至16路緩沖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以使系統(tǒng)支持更高的采樣頻率。

    標(biāo)簽: FPGA ARM 高速數(shù)據(jù) 采集

    上傳時間: 2013-07-04

    上傳用戶:林魚2016

  • 基于C8051F330單片機的多路溫濕度測控系統(tǒng)

    介紹了一種高速、高性能的單片機C8051F330,該單片機內(nèi)部集成了眾多的功能部件,是真正的混合信號在片系統(tǒng)。本文對單片機的功能和特點做了詳細(xì)的介紹,并以一個實際的多路溫濕度測控系統(tǒng)為例,給出

    標(biāo)簽: C8051F330 單片機 多路 溫濕度測控系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:l254587896

  • 四路同步數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的設(shè)計

    數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。常用的實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現(xiàn)能力強、速度快、設(shè)計靈活性好等眾多優(yōu)點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢。在信號處理領(lǐng)域,經(jīng)常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設(shè)計了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號處理的優(yōu)點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現(xiàn)方案的比較選擇,進行總體方案的設(shè)計。在硬件方面,特別討論了信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計方案和硬件電路實現(xiàn)方法。信號處理單元的設(shè)計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設(shè)計了時鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設(shè)計,并采用ModelSim仿真工具進行相關(guān)的時序仿真。最后利用MATLAB對設(shè)計進行驗證,達到技術(shù)指標(biāo)要求。

    標(biāo)簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:小火車?yán)怖怖?/p>

  • 應(yīng)用FPGA的高速數(shù)據(jù)采集

    隨著計算機技術(shù)的突飛猛進以及移動通訊技術(shù)在日常生活中的不斷深入,數(shù)據(jù)采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發(fā)展。本文針對此需求,實現(xiàn)了一種應(yīng)用FPGA的多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而為測量儀器提供良好的采集數(shù)據(jù)。    本文設(shè)計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng),針對此系統(tǒng)設(shè)計了基于AD9446的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板,再將模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的數(shù)據(jù)傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數(shù)據(jù)的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調(diào)入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的處理。本文的設(shè)計主要分為兩部分,一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的設(shè)計與調(diào)試,另一部分為采集控制模塊的設(shè)計與仿真。    經(jīng)設(shè)計與調(diào)試,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下。該系統(tǒng)為多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并能穩(wěn)定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。

    標(biāo)簽: FPGA 高速數(shù)據(jù) 采集

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:chuckbassboy

  • MT-013 評估高速DAC性能

    ADC需要FFT處理器來評估頻譜純度,DAC則不同,利用傳統(tǒng)的模擬頻譜分析儀就能直接 研究它所產(chǎn)生的模擬輸出。DAC評估的挑戰(zhàn)在于要產(chǎn)生從單音正弦波到復(fù)雜寬帶CDMA信 號的各種數(shù)字輸入。數(shù)字正弦波可以利用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)來產(chǎn)生,但更復(fù)雜的數(shù)字 信號則需要利用更精密、更昂貴的字發(fā)生器來產(chǎn)生。 評估高速DAC時,最重要的交流性能指標(biāo)包括:建立時間、毛刺脈沖面積、失真、無雜散 動態(tài)范圍(SFDR)和信噪比(SNR)。本文首先討論時域指標(biāo),然后討論頻域指標(biāo)。

    標(biāo)簽: 013 DAC MT 性能

    上傳時間: 2013-10-27

    上傳用戶:Vici

  • 高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器評估平臺(HSDCEP)用戶指南評估

    高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器評估平臺(HSDCEP)是基于PC的平臺,提供評估Maxim RF數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(RF-DAC,支持更新速率≥ 1.5Gsps)和Maxim數(shù)字上變頻器(DUC)的齊全工具。HSDCEP可以在每對數(shù)據(jù)引腳產(chǎn)生速率高達1.25Gbps的測試碼型,支持多達4條并行16位LVDS總線。通過USB 2.0端口將最長64兆字(Mw)、每字16位寬的數(shù)據(jù)碼型裝載至HSDCEP存儲器

    標(biāo)簽: HSDCEP 高速數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換器 評估平臺

    上傳時間: 2013-10-25

    上傳用戶:zycidjl

  • pcb layout design(臺灣硬件工程師15年經(jīng)驗

    PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設(shè)計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設(shè)計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內(nèi)層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範(fàn)圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD,一般稱為散熱孔或?qū)住?1. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應(yīng)相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點),其原則如下:1. 一般測試點大小均為30-35mil,元件分布較密時,測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設(shè)置處:Setup􀃆pads􀃆stacks

    標(biāo)簽: layout design pcb 硬件工程師

    上傳時間: 2013-10-22

    上傳用戶:pei5

  • 高速PCB基礎(chǔ)理論及內(nèi)存仿真技術(shù)(經(jīng)典推薦)

    第一部分 信號完整性知識基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計.............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓?fù)淠0弪?qū)動設(shè)計...................................................................2313.4.4 時序驅(qū)動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動設(shè)計.......................................................................2323.4.6 設(shè)計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 圖形化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計前和設(shè)計的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問...........................................................................................2354.7 改變設(shè)計的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點...........................................................................................2364.8.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串?dāng)_仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串?dāng)_仿真..........................................................................309

    標(biāo)簽: PCB 內(nèi)存 仿真技術(shù)

    上傳時間: 2014-04-18

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