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PIO-DIO

基于FPGA的IDE固態硬盤控制器的設計與實現.rar

固態硬盤是一種以FLASH為存儲介質的新型硬盤。由于它不像傳統硬盤一樣以高速旋轉的磁盤為存儲介質，不需要浪費大量的尋道時間，因此它有著傳統硬盤不可比擬的順序和隨機存儲速度。同時由于固態硬盤不存在機械存儲結構，因此還具有高抗震性、無工作噪音、可適應惡劣工作環境等優點。隨著計算機技術的高速發展，固態硬盤技術已經成為未來存儲介質技術發展的必然趨勢。本文以設計固態硬盤控制芯片IDE接口部分為項目背景，通過可編程邏輯器件FPGA，基于ATA協議并使用硬件編程語言verilog，設計了一個位于設備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機所發送的IDE指令并控制硬盤設備進行相應的狀態遷移和指令操作，從而完成硬盤設備端與主機端之間基本的狀態通信以及數據通信。論文主要完成了幾個方面的內容。第一：論文從固態硬盤的基本結構出發，分析了固態硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協議主要傳輸模式所必須遵循的時序要求，并概括了IDE控制器設計的要點和難點；第二：論文設計了IDE控制器的總體功能框架，將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗模塊六大子功能模塊，并分析了各個子功能模塊的基本工作原理和具體功能設計；第三：論文以設計狀態機流程和主要控制信號的方式實現了各個具體子功能模塊并列舉了部分關鍵代碼，同時給出了主要子功能模塊的時序仿真圖；最后，論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實現，并通過SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ對IDE控制器進行了功能測試和分析，驗證了本論文設計的正確性。

標簽： FPGA IDE 固態硬盤

上傳時間： 2013-07-31

上傳用戶：liangrb
基于ARM的流體網絡測控系統的設計與實現

隨著計算機、通信、電子技術的進步，嵌入式系統和以太網技術的融合將成為嵌入式技術未來的重要發展方向。基于ARM的嵌入式系統由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務操作等優點，在控制領域得到了越來越廣泛的應用。本選題來自中山大學與北京航天五院合作研制的流體網絡系統地面原理樣機控制器設計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設計一種可以在地面實驗室環境中可靠運行的數據采集與溫度控制系統。本文從嵌入式測控系統的硬件實現和軟件設計兩方面進行分析。在硬件設計上，主控制板以Atmel公司生產的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網接口模塊、基于SPI串行接口設計的數據采集模塊（A/D）、基于I2C接口設計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設計的開關控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔了流體網絡回路的傳感器數據采集，關鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關控制等任務，后文將重點介紹。在軟件設計方面，主要分兩個方面進行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設計，包括主線程、服務器子線程和數據采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網中，然后由服務器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現特定的溫度、流量和壓力監控。本論文設計的嵌入式測控系統充分利用了AT91RM9200內嵌的的強大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應用于控制領域。對該系統的一些研究成果和設計方法具有一定的先進性和良好的實用性，具有良好的應用前景。

標簽： ARM 流體網絡測控

上傳時間： 2013-06-30

上傳用戶：hmy2st
高清視頻編解碼系統控制模塊設計

在航空航天，遙感測量，安全防衛以及家用影視娛樂等領域，要求能及時保存高清晰度的視頻信號供后期分析、處理、研究和欣賞。因此，研究一套處理速度快，性能可靠，使用方便，符合行業相關規范的高清視頻編解碼系統是十分必要的。本文首先介紹了高清視頻的發展歷史。并就當前相關領域的發展闡述了高清視頻編解碼系統的設計思路，提出了可行的系統設計方案。基于H.264的高清視頻編碼系統對處理器的要求非常高，一般的DSP和通用處理器難以達到性能要求。本系統選擇富士通公司最新的專用視頻編解碼芯片MB86H51，實時編解碼分辨率達到1080p的高清視頻。芯片具有壓縮率高，功耗低，體積小等優點。系統的控制設備由三塊FPGA芯片和ARM控制器共同完成。FPGA芯片分別負責視頻輸入輸出，碼流輸入輸出和主編解碼芯片的控制。ARM作為上層人機交互的控制器，向系統使用者提供操作界面，并與主控FPGA相連。方案實現了高清視頻的輸入，實時編碼和碼流存儲輸出等功能于一體，能夠編碼1080p的高清視頻并存儲在硬盤中。系統開發的工作難點在于FPGA的程序設計與調試工作。其次，詳細介紹了FPGA在系統中的功能實現，使用的方法和程序設計。使用VHDL語言編程實現I2C總線接口和接口控制功能，利用stratix系列FPGA內置的M4K快速存儲單元實現128K的命令存儲ROM，并對設計元件模塊化，方便今后的功能擴展。編程實現了PIO模式的硬盤讀寫和SDRAM接口控制功能，實現高速的數據存儲功能。利用時序狀態機編程實現主芯片編解碼控制功能，完成編解碼命令的發送和狀態讀取，并對設計思路，調試結果和FPGA資源使用情況進行分析。著重介紹設計中用到的最新芯片及其工作方式，分析設計過程中使用的最新技術和方法。有很強的實用價值。最后，論文對系統就不同的使用情況提出了可供改進的方案，并對與高清視頻相關的關鍵技術作了分析和展望。

標簽： 高清視頻編解碼系統控制模塊設計

上傳時間： 2013-07-26

上傳用戶：shanml
最重要的是七個從簡單到復雜的實驗

最重要的是七個從簡單到復雜的實驗，包括：基礎實驗一_FPGA_LED 基礎實驗二_seg7實驗以及仿真基礎實驗三_SOPC_LED 基礎實驗四_Flash燒寫基礎實驗五_定時器實驗基礎實驗六_按鍵以及PIO口中斷實驗實驗七_網卡使用，這些實驗室用到了SOPC BUILDER 與NOIS ii ,使用Verilog 編寫，有實驗板和沒有實驗板的都可以用來學習。其次還包括： FPGA開發板各存儲器之間的聯系、多處理器文檔、 USB_UART等文檔，很好用的文檔，您下了相信不會后悔！

標簽： 實驗

上傳時間： 2013-08-12

上傳用戶：幾何公差
基于PIC單片機的以太網數據采集與控制電路設計

本文介紹了由單片機控制的基于以太網的數據采集電路。該電路采用了美國Microchip公司的8位單片機PIC16F877和臺灣Realtek公司的10M以太網控制芯片RTL8019AS，實現了數據采集以及以太網數據傳輸的功能。整個電路主要包括網絡接口電路，單片機電路，A/D轉換電路，D/A轉換電路，RAM存儲電路，EEPROM存儲電路，DIO電路等。文中簡單闡述了以太網數據采集電路的設計原理,并給出了其實現的方法。隨著互聯網絡軟硬件的迅猛發展，網絡用戶快速增長。在計算機網絡互聯的同時，各種儀器儀表、家電設備以及工業生產中的數據采集與控制設備慢慢的走向網絡化，便于共享網絡中豐富的信息資源。另一方面，由于以太網技術越來越成熟，并且擁有高速、大容量、降低成本、簡化結構等特性，使得其在各種領域內迅速發展。在電子設備日趨網絡化的背景下，通過單片機控制以太網芯片進行數據傳輸，是當前令人感興趣的一個研究方向。通過單片機控制芯片編程就可以完全拋開網絡操作系統而實現局域網內任意終端之間或單片機與終端之間的通信，即在脫離PC環境下實現以太網芯片與其它微處理器之間的接口，從而建立基于非PC平臺的局域網絡。本系統設計了PIC單片機驅動臺灣Realtek公司生產的NE2000兼容以太網控制芯片RTL8019AS，從而構建了一個微型網絡數據采集系統，性能優良，成本低廉。

標簽： PIC 單片機以太網數據采集控制

上傳時間： 2013-10-16

上傳用戶：CSUSheep
多功能高集成外圍器件

多功能高集成外圍器件6. 1 多功能高集成外圍器件82371PCI的英文名稱：Peripheral Component Interconnect （外圍部件互聯PCI總線）；82371是PCI總線組件。ISA是：Industry Standard Architecture（工業標準體系結構）IDE是（Integrated Device Electronics）集成電路設備簡稱PIIX4PIIX4器件（芯片）的特點1、是一種支持Pentium和PentiumII微處理器的部件。2、82371對ISA橋來說，是一種多功能PCI總線。3、對可移動性和桌面深綠色環境均提供支持。4、電源管理邏輯。5、被集成化的IDE控制器。6、增強了性能的DMA控制器。（7）基于兩個82C59的中斷控制器。（8）基于82C54芯片的定時器。（9）USB（Universal Serial Bus）通用串行總線。（10）SMBus系統管理總線。（11）實時時鐘（12）順應Microsoft Win95所需的功能其芯片的邏輯框圖如圖6-1所示。 PIIX4芯片邏輯框圖6.1.1 概述PIIX4芯片是一個多功能的PCI器件，圖6-2 是82371在系統中扮演的角色。（續上圖）1. PCI與EIO之間的橋（PIIX4芯片）橋是不對程的，是各類不同標準總線與PCI總線連接，82371AB橋也可理解為一種總線轉換譯碼器和控制器，橋內包含復雜的協議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統內，當PIIX4操作時，它總是作為系統內各種模塊的主控設備，如USB和DMA控制器、IDE總線和分布式DMA的主控設備等，而且總是以ISA主控設備的名義出現。(2). 在向ISA總線或IDE總線進行傳送操作的傳送周期期間作為從屬設備使用，并對內部寄存器譯碼。PIIX4芯片（橋）的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整個ISA總線，或ISA總線的子集，也可擴展成EIO總線。在使用EIO總線時，可以把未使用的信號配置成通用的輸入和輸出。(2).PIIX4可直接驅動5個ISA插槽；(3).能提供字節-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS鍵盤控制器芯片、BIOS芯片、實時時鐘芯片、二級微程序器等的選擇。2. IDE接口（總線主控設備的權利和同步DMA方式）IDE接口為4個IDE的設備提供支持，比如IDE接口的硬盤和CD-ROM等。注意：目前硬盤接口有5類：IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口幾乎在PC機最多，因為便宜。SCSI多用于服務器和集群機。IDE的PIO IDE速率：14MB/s；而總線主控設備IDE的速率：33MB/s在PIIX4芯片的IDE系統內，配有兩個各次獨立的IDE信號通道。3. 具有兼容性的模塊—DMA、定時器/計數器、中斷控制器等（1）在PIIX4內的兩各82C37 DMA控制器經邏輯的組合，產生7個獨立的可編程通道。通道[0：3]是通過與8個二進位的硬件連線實現的。通過以字節為單位的計數進行傳送。而通道[5：7]是通過16個二進位的連線實現的，以字為單位的計數進行傳送。（2）DMA控制器還能通過PCI總線，處理舊的DMA的兩個不同的方法提供支持。（3）計數/定時器模塊在功能上與82C54等價。（4）中斷控制器與ISA兼容，其功能是兩個82C59的功能之和。

標簽： 多功能外圍器件集成

上傳時間： 2013-11-19

上傳用戶：3到15
Create a 1-Wire Master with Xilinx PicoBlaze

Abstract: Designers who must interface 1-Wire temperature sensors with Xilinx field-programmable gate arrays(FPGAs) can use this reference design to drive a DS28EA00 1-Wire slave device. The downloadable softwarementioned in this document can also be used as a starting point to connect other 1-Wire slave devices. The systemimplements a 1-Wire master connected to a UART and outputs temperature to a PC from the DS28EA00 temperaturesensor. In addition, high/low alarm outputs are displayed from the DS28EA00 PIO pins using LEDs.

標簽： PicoBlaze Create Master Xilinx

上傳時間： 2013-11-05

上傳用戶：a6697238
基于Memetic算法的飛行控制律評估

本文采用Memetic算法進行飛行控制系統PIO評估，提出了一種結合自適應差分進化和模式搜索的Memetic算法。以瑞典FOI開發的飛機模型ADMIRE為研究對象，利用Memetic算法對存在不確定條件下的飛行控制系統進行評估。評估結果表明，與工業傳統網格評估方法相比，改進的優化算法可以在全飛行包線范圍內找出最壞的飛行狀態，具有更高的可靠性、效率。

標簽： Memetic 算法飛行控制

上傳時間： 2013-11-24

上傳用戶：lina2343
汽車電子藍牙解決方案

方案說明： 1．應用接口：PIO, AIO, UART, USB, PCM, SPK OUT(L,R), MIC IN。 2．藍牙應用：HSP, HFP, A2DP, AVRCP, PBAP, SPP, OPP 等。 3．兩路高保真音頻輸出。 4．來電顯示。 5．藍牙控制AT 指令簡單。

標簽： 汽車電子方案藍牙

上傳時間： 2013-10-28

上傳用戶：michael20
Create a 1-Wire Master with Xilinx PicoBlaze

Abstract: Designers who must interface 1-Wire temperature sensors with Xilinx field-programmable gate arrays(FPGAs) can use this reference design to drive a DS28EA00 1-Wire slave device. The downloadable softwarementioned in this document can also be used as a starting point to connect other 1-Wire slave devices. The systemimplements a 1-Wire master connected to a UART and outputs temperature to a PC from the DS28EA00 temperaturesensor. In addition, high/low alarm outputs are displayed from the DS28EA00 PIO pins using LEDs.

標簽： PicoBlaze Create Master Xilinx

上傳時間： 2013-11-12

上傳用戶：大三三