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。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著各種通信系統數量的日益增多,為了充分地利用有限的頻譜資源,高頻譜利用率的調制技術不斷被應用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡調制技術,具有較高的頻譜利用率和功率利用率,廣泛應用于衛星通信系統和地面移動通信系統。因此,對于OQPSK全數字解調技術的研究具有一定的理論價值。 本文以軟件無線電和全數字解調的相關理論為指導,成功設計并實現了基于FPGA的OQPSK全數字解調。論文介紹了OQPSK全數字接收解調原理和基于軟件無線電設計思想的全數字接收機的基本結構,詳細闡述了當今OQPSK數字解調中載波頻率同步、載波相位同步、時鐘同步和數據幀同步的一些常用算法,并選擇了相應算法構建了三種系統級的實現方案。通過MATLAB對解調方案的仿真和性能分析,確定了FPGA中的系統實現方案。在此基礎上,本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發平臺上設計了同步解調系統中的各個模塊,還對各模塊和整個系統在ModelSim中進行了時序仿真驗證,并對設計中出現的問題進行了修正。最后,經過FPGA調試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實際測試,本文對系統方案進行了最終的改進與調整。 實際測試結果表明,本文的設計最終能夠達到了預期的指標和要求。本課題設計經過時序和資源優化后還可以向ASIC和系統級SoC轉化,以進一步縮小系統體積、降低成本和提高電路的可靠性,因此具有良好的實際應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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近年來,GPS技術迅速發展,并隨著3G時代的到來,其應用領域日益廣闊,需求量與日俱增。與此同時,隨著電路系統設計越來越復雜,上市時間日益縮短,集成電路設計方法面臨重大變革。因此采用新型方法學來設計GPS接收系統是必要的。 本文基于GPS原理,采用可復用的IP技術和軟硬協同設計技術,設計了一種高性能的GPS SoC接收系統。論文首先分析了GPS信號解調的原理,提出了一種高性能的捕獲和跟蹤系統結構,詳細說明了其工作流程和設計原理。其次,基于高性能總線的選取提出了整個基帶系統地結構,并闡明了總線上的各個模塊設計方法。采用了直接復用的測試手段和FPGA的測試平臺,縮短開發周期,而且保證了對整個系統測試的覆蓋率。本文所設計的系統最大特色在于易于集成到其它系統中,并且僅占用10個芯片端口,實現了IP化的設計目的。 最后本文介紹了測試過程中所采用的基于FPGA平臺的仿真驗證方案和測試方法,并給出了最終的測試結果,達到了對衛星信號搜索定位的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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美信半導體是全球領先的半導體制造供應商,Maxim的電能計量方案提供全面的SoC器件選擇, 是多芯片方案的高精度、高性價比替代產品。無與倫比的動態范圍和獨特的32位可編程測量引擎,使 得我們的單芯片方案能夠滿足不同用戶的需求。為各種類型的表計開發提供了一條高效、便捷的途 徑,以滿足ANSI和IEC的市場要求。 ● 產品滿足不同國家對智能表系統以及低端瓦時(Wh)表、防篡改設計以及預付費設備的要求; ● 完備的開發工具加快軟件開發、測試和原型設計,縮短研發周期和產品上市時間。
上傳時間: 2013-04-24
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EDA工程建模及其管理方法研究2 1 隨著微電子技術與計算機技術的日益成熟,電子設計自動化(EDA)技術在電子產品與集成電路 (IC)芯片特別是單片集成(SoC)芯片的設計應用中顯得越來越重要。EDA技術采用“自上至下”的設計思想,允許設計人員能夠從系統功能級或電路功能級進行產品或芯片的設計,有利于產品在系統功能上的綜合優化,從而提高了電子設計項目的協作開發效率,降低新產品的研發成本。 近十年來,EDA電路設計技術和工程管理方面的發展主要呈現出兩個趨勢: (1) 電路的集成水平已經進入了深亞微米的階段,其復雜程度以每年58%的幅度迅速增加,芯片設計的抽象層次越來越高,而產品的研發時限卻不斷縮短。 (2) IC芯片的開發過程也日趨復雜。從前期的整體設計、功能分,到具體的邏輯綜合、仿真測試,直至后期的電路封裝、排版布線,都需要反復的驗證和修改,單靠個人力量無法完成。IC芯片的開發已經實行多人分組協作。由此可見,如何提高設計的抽象層次,在較短時間內設計出較高性能的芯片,如何改進EDA工程管理,保證芯片在多組協作設計下的兼容性和穩定性,已經成為當前EDA工程中最受關注的問題。
上傳時間: 2013-11-10
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模擬集成電路的設計與其說是一門技術,還不如說是一門藝術。它比數字集成電路設計需要更嚴格的分析和更豐富的直覺。嚴謹堅實的理論無疑是嚴格分析能力的基石,而設計者的實踐經驗無疑是誕生豐富直覺的源泉。這也正足初學者對學習模擬集成電路設計感到困惑并難以駕馭的根本原因。.美國加州大學洛杉機分校(UCLA)Razavi教授憑借著他在美國多所著名大學執教多年的豐富教學經驗和在世界知名頂級公司(AT&T,Bell Lab,HP)卓著的研究經歷為我們提供了這本優秀的教材。本書自2000午出版以來得到了國內外讀者的好評和青睞,被許多國際知名大學選為教科書。同時,由于原著者在世界知名頂級公司的豐富研究經歷,使本書也非常適合作為CMOS模擬集成電路設計或相關領域的研究人員和工程技術人員的參考書。... 本書介紹模擬CMOS集成電路的分析與設計。從直觀和嚴密的角度闡述了各種模擬電路的基本原理和概念,同時還闡述了在SoC中模擬電路設計遇到的新問題及電路技術的新發展。本書由淺入深,理論與實際結合,提供了大量現代工業中的設計實例。全書共18章。前10章介紹各種基本模塊和運放及其頻率響應和噪聲。第11章至第13章介紹帶隙基準、開關電容電路以及電路的非線性和失配的影響,第14、15章介紹振蕩器和鎖相環。第16章至18章介紹MOS器件的高階效應及其模型、CMOS制造工藝和混合信號電路的版圖與封裝。 1 Introduction to Analog Design 2 Basic MOS Device Physics 3 Single-Stage Amplifiers 4 Differential Amplifiers 5 Passive and Active Current Mirrors 6 Frequency Response of Amplifiers 7 Noise 8 Feedback 9 Operational Amplifiers 10 Stability and Frequency Compensation 11 Bandgap References 12 Introduction to Switched-Capacitor Circuits 13 Nonlinearity and Mismatch 14 Oscillators 15 Phase-Locked Loops 16 Short-Channel Effects and Device Models 17 CMOS Processing Technology 18 Layout and Packaging
上傳時間: 2014-12-23
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eda的發展趨勢: 在一個芯片上完成的系統級的集成已成為可能可編程邏輯器件開始進入傳統的ASIC市場EDA工具和IP核應用更為廣泛高性能的EDA工具得到長足的發展計算機硬件平臺性能大幅度提高,為復雜的SoC設計提供了物理基礎。
上傳時間: 2013-11-05
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構建了基于單片機芯片MC9S12DG128與FPGA的電池管理系統,實現了數據監測、電池均衡、安全管理、荷電狀態(SoC)估計、局域網(CAN)通信等功能。詳細介紹了使用該系統模塊的電池包的分布式結構特點,電池管理模塊的CAN總線接口及硬件和軟件功能設計。
上傳時間: 2013-11-07
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本方案采用高速SoC型單片機C8051F310做為主控CPU,本方案有更改參數方便、控制精確、適用性強等優點。單片機用PWM模式來完成多節鋰電池精確的橫流、恒壓及充電截止控制過程,有效延長電池壽命。
上傳時間: 2013-10-11
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由于智能配電數字終端[1]內部的工作溫度會受到周圍環境的影響,從而導致箱體內部的一些正常元器件無法正常地工作。因此一種能自動檢測溫度并且實時自動調節溫度的技術應運而生。通過使用Silicon Laboratories公司生產的C8051F系列的高速SoC單片機結合DALLAS公司的高精度的數字溫度采集芯片DS1820,以及外圍的擴展電路,完成對終端內的溫度的實時的精確的控制和調節。
上傳時間: 2014-12-25
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