現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)能夠減少電子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)發(fā)成本，縮短上市時(shí)間，降低維護(hù)升級(jí)成本，故廣泛地應(yīng)用在電子系統(tǒng)中。最新的FPGA都采用了層次化的布線資源結(jié)構(gòu)，與以前的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。由于FPGA布線資源的固定性和有限性，因此需要開(kāi)發(fā)適用于這種層次化的FPGA結(jié)構(gòu)并提高布線資源有效利用率的布線算法。同時(shí)由于晶體管尺寸的不斷減小，有必要在FPGA布線算法中考慮功耗和時(shí)序問(wèn)題。 本論文所作的研究工作主要包括：提出一種基于Tile的FPGA結(jié)構(gòu)描述方法，對(duì)FPGA功耗模型和時(shí)序模型進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了考慮FPGA功耗、布線資源利用率的布線算法。 在FPGA結(jié)構(gòu)描述方面，本文在分析現(xiàn)代商用FPGA層次化結(jié)構(gòu)及學(xué)術(shù)上對(duì)FPGA描述方法的基礎(chǔ)上，提出一種基于Tile的FPGA結(jié)構(gòu)描述。由于基本Tile的重復(fù)性，采用該方法可以簡(jiǎn)化FPGA結(jié)構(gòu)的描述，同時(shí)由于該方法是以硬件結(jié)構(gòu)為根據(jù)，為FPGA軟硬件提供了簡(jiǎn)單而靈活的接口，該方法在原型系統(tǒng)中測(cè)試證明是正確的。 在FPGA功耗模型方面，本文研究了ASIC中關(guān)于電路功耗計(jì)算的基本方法，并將其應(yīng)用到FPGA功耗分析中。在模型中的采用了混合的功耗模型，包括動(dòng)態(tài)功耗模型和靜態(tài)功耗模型。動(dòng)態(tài)功耗的計(jì)算采用基于節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換率的開(kāi)關(guān)級(jí)動(dòng)態(tài)功耗計(jì)算和邏輯塊宏模型，靜態(tài)功耗則采用基于公式計(jì)算的晶體管漏電功耗模型和邏輯塊基于仿真的LUT/MUX表達(dá)式計(jì)算模型。這些功耗模型將運(yùn)用到我們后面的功耗計(jì)算和基于功耗驅(qū)動(dòng)的布線算法中。 在FPGA布線算法研究和實(shí)現(xiàn)方面，本文在介紹基本的搜索算法之后，介紹了將FPGA硬件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镕PGA布線程序可識(shí)別的布線資源圖的方法，并將基本的搜索算法運(yùn)用的FPGA布線資源圖上，實(shí)現(xiàn)FPGA的基于布通率的布線算法。在此基礎(chǔ)上，借鑒了FPGA時(shí)序分析方法，將時(shí)序分析作為布線算法的一子模塊，對(duì)基于時(shí)序的布線算法進(jìn)行了研究；同時(shí)采用了FPGA功耗模型，在布線算法實(shí)現(xiàn)中考慮了動(dòng)態(tài)功耗的問(wèn)題。最后在布線算法中實(shí)現(xiàn)兩種啟發(fā)式策略以提高可布線資源有效利用率。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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FPGA(Field Programmable Gate Arrays)是目前廣泛使用的一種可編程器件，F(xiàn)PGA的出現(xiàn)使得ASIC(Application Specific Integrated Circuits)產(chǎn)品的上市周期大大縮短，并且節(jié)省了大量的開(kāi)發(fā)成本。目前FPGA的功能越來(lái)越強(qiáng)大，滿足了目前集成電路發(fā)展的新需求，但是其結(jié)構(gòu)同益復(fù)雜，規(guī)模也越來(lái)越大，內(nèi)部資源的種類(lèi)也R益豐富，但同時(shí)也給測(cè)試帶來(lái)了困難，F(xiàn)PGA的發(fā)展對(duì)測(cè)試的要求越來(lái)越高，對(duì)FPGA測(cè)試的研究也就顯得異常重要。 本文的主要工作是提出一種開(kāi)關(guān)盒布線資源的可測(cè)性設(shè)計(jì)，通過(guò)在FPGA內(nèi)部加入一條移位寄存器鏈對(duì)開(kāi)關(guān)盒進(jìn)行配置編程，使得開(kāi)關(guān)盒布線資源測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本減少了99％以上，而且所增加的芯片面積僅僅在5％左右，增加的邏輯資源對(duì)FPGA芯片的使用不會(huì)造成任何影響，這種方案采用了小規(guī)模電路進(jìn)行了驗(yàn)證，取得了很好的結(jié)果，是一種可行的測(cè)試方案。 本文的另一工作是采用一種FPGA邏輯資源的測(cè)試算法對(duì)自主研發(fā)的FPGA芯片F(xiàn)DP250K的邏輯資源進(jìn)行了嚴(yán)格、充分的測(cè)試，從FPGA最小的邏輯單元LC開(kāi)始，首先得到一個(gè)LC的測(cè)試配置，再結(jié)合SLICE內(nèi)部?jī)蓚€(gè)LC的連接關(guān)系得到一個(gè)SLICE邏輯單元的4種測(cè)試配置，并且采用陣列化的測(cè)試方案，同時(shí)測(cè)試芯片內(nèi)部所有的邏輯單元，使得FPGA內(nèi)部的邏輯資源得完全充分的測(cè)試，測(cè)試的故障覆蓋率可達(dá)100％，測(cè)試配置由配套編程工具產(chǎn)生，測(cè)試取得了完滿的結(jié)果。
上傳時(shí)間： 2013-06-29
上傳用戶：Thuan
目前見(jiàn)到的許多關(guān)于直流電機(jī)的測(cè)速與控制類(lèi)文獻(xiàn)中，以研究無(wú)刷直流電機(jī)較多，采用PID算法，PWM調(diào)速的居多。這些文獻(xiàn)所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035，MICROLlinear公司的ML4425/4428,諸如Infineon的嵌入式單片機(jī)C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用這些ASIC芯片，雖然能實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，但還存在一些問(wèn)題，如無(wú)法與計(jì)算機(jī)直接接口，許多較為復(fù)雜的控制算法無(wú)法在不增加硬件成本的情況下實(shí)現(xiàn)，控制器的人機(jī)界面不理想?？偟膩?lái)講，控制器的智能化程度不高，可移植性差。雖然采用PWM芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的方案成本較低，但當(dāng)控制器針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合增加多種附加功能時(shí)，其靈活性不夠，而且反而增加硬件的成本。還有一些使用PLC控制器或高檔處理器芯片（如DSP器件）的文獻(xiàn)，它們雖然具有較高的控制性能，但由于這些高檔處理器價(jià)格過(guò)高，需要更多的外圍器件，因此也不具備在通常情況下大規(guī)模使用的條件。 從發(fā)展趨勢(shì)上看，總體的研究方向是提出質(zhì)量更高的算法和調(diào)速方案，以及在考慮成本要求的前提下選擇適合這種算法的核心控制器。 在研究方法上，有的采用軟件仿真，從理論作深入的研究；有的通過(guò)實(shí)踐總結(jié)提出一些具有使用價(jià)值的實(shí)踐方法。其中常見(jiàn)的有PID算法，模糊PID算法，結(jié)合神經(jīng)算法的PID算法等；在調(diào)速方案上，有采用普通的PWM調(diào)速，也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)調(diào)速以及其它調(diào)速方式。另外電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方案通常有光電式和磁電式，也有用超聲波測(cè)量的方案。 直流電機(jī)，尤其是永磁直流無(wú)刷直流電機(jī)（PM-BLDC），由于其固有的許多特點(diǎn)，在加上我國(guó)的稀土資源豐富，被眾多電機(jī)專(zhuān)家認(rèn)為是21世紀(jì)的新型換代產(chǎn)品。隨著半導(dǎo)體集成電路，電力電子器件，控制原理和稀土材料工業(yè)的發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)這種產(chǎn)品必然會(huì)逐步取代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的交流電動(dòng)機(jī)加變頻調(diào)速器的模式，近年來(lái)已廣泛應(yīng)用于家電、汽車(chē)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等更多的領(lǐng)域。
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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近年來(lái)，隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及和多媒體技術(shù)的發(fā)展，視頻壓縮編碼技術(shù)成為人們研究的熱點(diǎn)。由于編解碼算法復(fù)雜度的提高，尤其是本文研究的H.264/AVC視頻標(biāo)準(zhǔn)，需要處理的數(shù)據(jù)量很大，用一般的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)比較慢，而ASIC芯片價(jià)格...
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：chitu38
數(shù)字信號(hào)處理是信息科學(xué)中近幾十年來(lái)發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一.目前,數(shù)字信號(hào)處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語(yǔ)音與圖像處理等領(lǐng)域.而數(shù)字信號(hào)處理算法的硬件實(shí)現(xiàn)一般來(lái)講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理得到了飛速發(fā)展,FPGA正在越來(lái)越多地代替ASIC和PDSP用作前端數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算.該文主要探討了基于FPGA數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn).首先詳細(xì)闡述了數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ),重點(diǎn)討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時(shí)間抽取FFT算法的特點(diǎn).該論文對(duì)硬件描述語(yǔ)言的描述方法和風(fēng)格做了一定的探討,介紹了硬件描述語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境MAXPLUSII.在此基礎(chǔ)上,該論文詳細(xì)闡述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次設(shè)計(jì)方法,討論了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)層次的劃分和數(shù)字系統(tǒng)的自頂向下的設(shè)計(jì)方法,探討了數(shù)字集成系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和寄存器傳輸級(jí)設(shè)計(jì),描述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次綜合方法.最后該文描述了數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,指出常見(jiàn)的高速、實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu);由于FFT算法在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT的一種設(shè)計(jì)思想,給出了總體實(shí)現(xiàn)框圖;重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運(yùn)算速度,降低了運(yùn)算復(fù)雜度.
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字信號(hào)處理 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-05-23
上傳用戶：Divine
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，永磁電機(jī)的研發(fā)和控制技術(shù)都有了快速的發(fā)展。永磁電機(jī)的發(fā)展也帶來(lái)了永磁電機(jī)控制器的發(fā)展，電機(jī)控制器已經(jīng)由傳統(tǒng)的模擬元件控制器，逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)?；旌峡刂破鳌⑷珨?shù)字控制器。基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)得到越來(lái)越多的關(guān)注?，F(xiàn)在的FPGA不僅實(shí)現(xiàn)了軟件需求和硬件設(shè)計(jì)的完美集合，還實(shí)現(xiàn)了高速與靈活性的完美結(jié)合，使其已超越了ASIC器件的性能和規(guī)模。在工業(yè)控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA雖然起步較晚，但是發(fā)展勢(shì)頭迅猛。 本文在介紹了傳統(tǒng)無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了使用硬件編程語(yǔ)言，在FPGA中編程實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如：PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字PWM等等。在實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的同時(shí)，將速度檢測(cè)環(huán)節(jié)采用FPGA實(shí)現(xiàn)，減小了系統(tǒng)硬件開(kāi)銷(xiāo)。在實(shí)現(xiàn)單臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，本文在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的速度閉環(huán)獨(dú)立控制系統(tǒng)。介紹了采用FPGA進(jìn)行多臺(tái)電機(jī)控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)使得FPGA在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)控制時(shí)非常方便，具有單片機(jī)(MCU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。文中對(duì)基于FPGA的單臺(tái)和多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 FPGA編程靈活，設(shè)計(jì)方便，本文在FPGA中實(shí)現(xiàn)了各種不同的PWM調(diào)制方式。從電路方面詳細(xì)分析了采用不同的PWM調(diào)制，換相時(shí)無(wú)刷直流電機(jī)母線的反向電流問(wèn)題。借助FPGA平臺(tái)，對(duì)各種PWM調(diào)制方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。 另外，本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設(shè)計(jì)方法，即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法具有圖形化、模塊化的優(yōu)點(diǎn)，大大方便了用戶的FPGA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。在XSG中建立的仿真系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)的Simulink仿真，可以直接生成相應(yīng)的硬件編程語(yǔ)言代碼下載到FPGA中運(yùn)行。本文借助XSG軟件設(shè)計(jì)在XSG/Simulink中實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的混合建模算法，并進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽： FPGA 永磁電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：wangyi39
·CPLD/FPGA是目前誚用最為廣泛的兩種可編程專(zhuān)用集成電路（ASIC），特別適合于產(chǎn)品的樣品開(kāi)發(fā)與小批量生產(chǎn)。 本書(shū)從現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，以全球著名的可編程邏輯器件供應(yīng)商Xilinx公司的產(chǎn)品為背景，系統(tǒng)全面地介紹該公司的CPLD/FPGA產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理、性能特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法以及相應(yīng)的EDA工具軟件，重點(diǎn)介紹CPLD/FPGA在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字通信與數(shù)字信號(hào)處理等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：hank
提出了一種利用FPGA技術(shù)解決ARINC429通信的實(shí)現(xiàn)方案,該方案不僅使國(guó)內(nèi)的ARINC429通信設(shè)備擺脫了對(duì)國(guó)外ASIC電路的依賴(lài),還降低了設(shè)備成本,并且克服了國(guó)外ASIC電路的不足,實(shí)現(xiàn)了任意長(zhǎng)度數(shù)據(jù)幀的群收和群發(fā)功能,具有較好的應(yīng)用前景。利用該方案研制的ARINC429數(shù)據(jù)通信卡,已成功應(yīng)用于空空導(dǎo)彈測(cè)控設(shè)備中。\r\n
上傳時(shí)間： 2013-08-13
上傳用戶：極客
華為FPGA設(shè)計(jì)流程指南:本部門(mén)所承擔(dān)的FPGA設(shè)計(jì)任務(wù)主要是兩方面的作用：系統(tǒng)的原型實(shí)現(xiàn)和ASIC的原型驗(yàn)證。編寫(xiě)本流程的目的是：在于規(guī)范整個(gè)設(shè)計(jì)流程，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)的合理性、一致性、高效性。形成風(fēng)格良好和完整的文檔。實(shí)現(xiàn)在FPGA不同廠家之間以及從FPGA到ASIC的順利移植。便于新員工快速掌握本部門(mén)FPGA的設(shè)計(jì)流程。\r\n
標(biāo)簽： FPGA 華為 設(shè)計(jì)流程
上傳時(shí)間： 2013-08-22
上傳用戶：shengyj12345
什么是目前FPGA應(yīng)用工程師面對(duì)的最主要設(shè)計(jì)問(wèn)題？如何解決？當(dāng)開(kāi)始一個(gè)新的FPGA設(shè)計(jì)時(shí)，你們會(huì)推薦客戶采用什么樣的流程？對(duì)于I/O信號(hào)分布的處理，有什么建議可以提供給客戶？如果你的客戶準(zhǔn)備移植到另外一個(gè)FPGA、結(jié)構(gòu)化ASIC或ASIC，你會(huì)建議你的客戶如何做？
上傳時(shí)間： 2013-09-01
上傳用戶：561596
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