數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)是現(xiàn)代信號(hào)處理的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軟件無(wú)線電、瞬態(tài)信號(hào)測(cè)試等領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展，人們面臨的信號(hào)處理任務(wù)越來(lái)越繁重，對(duì)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。近年來(lái)FPGA由于其設(shè)計(jì)靈活性、更強(qiáng)的適應(yīng)性及可重構(gòu)性，結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)受到了廣泛的關(guān)注。 本課題重點(diǎn)研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，為需要大容量存儲(chǔ)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本構(gòu)造與工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合成熟的商業(yè)化IP核，提出了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并從總體設(shè)計(jì)構(gòu)想到各邏輯細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)都進(jìn)行了詳細(xì)描述。根據(jù)DDR2-SDRAM的特點(diǎn)，選擇合適的內(nèi)存調(diào)度方案，采用Verilog hdl語(yǔ)言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證與分析，結(jié)果表明本設(shè)計(jì)完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
標(biāo)簽： 高速實(shí)時(shí)數(shù) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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多功能車輛總線一類設(shè)備是一個(gè)在列車通信網(wǎng)(TCN，TrainCommunication Network)中普遍使用的網(wǎng)絡(luò)接口單元。目前我國(guó)的新式列車大多采用列車通信網(wǎng)傳輸列車中大量的控制和服務(wù)信息。但使用的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品主要為國(guó)外進(jìn)口，因此迫切需要研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品。 論文以一類設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)為核心，采取自頂向下的模塊設(shè)計(jì)方法。將設(shè)備控制器分為同步層和數(shù)據(jù)處理層來(lái)分別實(shí)現(xiàn)對(duì)幀的發(fā)送與接收處理和對(duì)幀數(shù)據(jù)的提取與存儲(chǔ)處理。 同步層包含幀的識(shí)別模塊、曼徹斯特譯碼模塊、曼徹斯特編碼與幀封裝三個(gè)模塊。幀識(shí)別模塊檢測(cè)幀的起始位并對(duì)幀類型進(jìn)行判斷。譯碼模塊根據(jù)采集的樣本值來(lái)判斷曼徹斯特編碼的值，采樣的難點(diǎn)在于非理想信號(hào)帶來(lái)的采樣誤差，論文使用結(jié)合位同步的多點(diǎn)采樣法來(lái)提高采樣質(zhì)量。幀分界符中的非數(shù)據(jù)符不需要進(jìn)行曼徹斯特編碼，編碼時(shí)在非數(shù)據(jù)符位關(guān)閉編碼電路使非數(shù)據(jù)符保持原來(lái)的編碼輸出。 數(shù)據(jù)處理層以主控單元(MCU，Main Control Unit)和通信存儲(chǔ)器為設(shè)計(jì)核心。MCU是控制器的核心，對(duì)接收的主幀進(jìn)行分析，判斷是從通信存儲(chǔ)器相應(yīng)端口取出應(yīng)答從幀并發(fā)送，還是準(zhǔn)備接收從幀并存入通信存儲(chǔ)器。通信存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備的通信數(shù)據(jù)，合適的地址分配能簡(jiǎn)化MCU的控制程序，論文固定了通信存儲(chǔ)器端口大小使MCU可以根據(jù)一個(gè)固定的公式進(jìn)行端口的遍歷從而簡(jiǎn)化了MCU程序的復(fù)雜度。數(shù)據(jù)在傳輸中由于受到干擾和沖突等問(wèn)題而出現(xiàn)錯(cuò)誤，論文采用循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼結(jié)合偶檢驗(yàn)擴(kuò)展來(lái)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制。 最后，使用FPGA和硬件描述語(yǔ)言Verilog hdl開(kāi)發(fā)出了MVB一類設(shè)備。目前該一類設(shè)備已運(yùn)用在SS4G電力機(jī)車的制動(dòng)控制單元(BCU．Brake Control Unit)中并在鐵道科學(xué)研究院通過(guò)了TCN通信測(cè)試。一類設(shè)備的成功研制為列車通信網(wǎng)中總線管理器等高類設(shè)備的開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究課題，近年來(lái)倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號(hào)的采集、顯示以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ā２⑻岢隽艘惶谆贔PGA 的實(shí)現(xiàn)方案。 系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊3 部分。視頻信號(hào)的采集用到了視頻處理芯片SAA7113，通過(guò)FPGA 對(duì)其初始化，可以得到經(jīng)過(guò)A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號(hào)，利用采集控制模塊可以將這些視頻信號(hào)保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號(hào)，進(jìn)行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作，再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號(hào)在LCD 上顯示出來(lái)。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號(hào)進(jìn)行添加報(bào)頭、CRC 校驗(yàn)碼等操作后，將其變成一個(gè)MAC 幀，可以在以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語(yǔ)言Verilog hdl，在開(kāi)發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編，并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證。 對(duì)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證采取的是由里及外的方式，先對(duì)系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗(yàn)證，再模擬外部器件對(duì)設(shè)計(jì)的接口進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證流程是功能仿真、時(shí)序仿真、板級(jí)調(diào)試，最終通過(guò)了系統(tǒng)測(cè)試，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的功能。
標(biāo)簽： FPGA 視頻采集 傳輸 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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本文主要研究了認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知功能的關(guān)鍵技術(shù)以及硬件實(shí)現(xiàn)方法。首先，提出了認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知功能的硬件實(shí)現(xiàn)框圖，包括射頻前端部分和數(shù)字信號(hào)處理部分，接著簡(jiǎn)單介紹了射頻前端電路的功能與特性，最后重點(diǎn)介紹了數(shù)字信號(hào)處理部分的FPGA實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證過(guò)程。 數(shù)字處理部分主要實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)的短時(shí)傅立葉分析，將中頻寬帶數(shù)字信號(hào)通過(guò)基于多相濾波器組的下變頻模塊，實(shí)現(xiàn)并行多通道的數(shù)字下變頻，然后對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行重疊加窗處理，最后再做快速傅立葉分析(FFT)，從而得到信號(hào)的時(shí)頻關(guān)系。整個(gè)系統(tǒng)主要包括：延時(shí)抽取模塊、多相濾波器模塊、32點(diǎn)開(kāi)關(guān)式流水線FFT模塊、滑動(dòng)窗緩沖區(qū)、256點(diǎn)流水線FFT模塊等。 本設(shè)計(jì)采用Verilog hdl硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于Xilinx公司的Virtex-4XC4VSX35芯片。整個(gè)系統(tǒng)采用全同步設(shè)計(jì)，可穩(wěn)定工作于200MHz，其分析帶寬高達(dá)65MHz，具有很高的使用價(jià)值。
標(biāo)簽： FPGA 認(rèn)知無(wú)線電 感知功能 頻譜
上傳時(shí)間： 2013-06-13
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隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其全球性、全天候、低成本等特點(diǎn)使得GPS接收機(jī)的用戶數(shù)量大幅度增加，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。但由于定位過(guò)程中各種誤差源的存在，單機(jī)定位精度受到影響。目前常從兩個(gè)方面考慮減小誤差提高精度：①用高精度相位天線、差分技術(shù)等通過(guò)提高硬件成本獲取高精度；②針對(duì)誤差源用濾波算法從軟件方面實(shí)現(xiàn)精度提高。兩種方法中，后者相對(duì)于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本，而且便于系統(tǒng)融合，是應(yīng)用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)定位濾波算法需要時(shí)間，傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實(shí)時(shí)性的要求，而FPGA以其快速并行計(jì)算越來(lái)越受到青睞。 本文在FPGA平臺(tái)上，根據(jù)“先時(shí)序后電路”的設(shè)計(jì)思想，由同步?jīng)]計(jì)方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)果的坐標(biāo)變換，最終到kalman濾波遞推計(jì)算減小定位誤差，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng)，為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試，為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下： 基于FPGA設(shè)計(jì)了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示，以及經(jīng)緯度到平面坐標(biāo)的投影變換。根掘GPS輸出信息標(biāo)準(zhǔn)和格式，通過(guò)串口接收模塊實(shí)現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取，并通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示。在提取信息的同時(shí)將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制整數(shù)型，實(shí)現(xiàn)利用移位和加法運(yùn)算達(dá)到代替乘法運(yùn)算的效果，從而減少資源的利用率。在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時(shí)需要的各個(gè)參數(shù)值，并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點(diǎn)小數(shù)，再進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)化公式的規(guī)律將公式簡(jiǎn)化成只涉及加法和乘法運(yùn)算，以此簡(jiǎn)化公式運(yùn)算量，達(dá)到節(jié)省資源的目的。 卡爾曼濾波器的實(shí)現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素，將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過(guò)程的總誤差，建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測(cè)方程和濾波方程，并基于分散濾波的思想進(jìn)行卡爾曼濾波設(shè)計(jì)，并通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真。結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的卡爾曼濾波器收斂性好，定位精度高、估計(jì)誤差小。在仿真基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計(jì)算。在滿足實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，通過(guò)IP核、模塊的分時(shí)復(fù)用和樹(shù)狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波，達(dá)到提高數(shù)據(jù)精度的效果。 設(shè)計(jì)中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺(tái)，采用Verilog hdl硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線，一共使用44438個(gè)邏輯資源，時(shí)鐘頻率達(dá)到100MHZ以上，滿足實(shí)時(shí)性信號(hào)處理要求，在保證精度的前提下達(dá)到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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PCI（Peripheral Component Interconnect）局部總線是微型計(jì)算機(jī)中處理器、存儲(chǔ)器與外圍控制部件、擴(kuò)展卡之間的互連接口，由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特點(diǎn)，在各種計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)占有重要地位，基于PCI標(biāo)準(zhǔn)的接口設(shè)計(jì)已經(jīng)成為相關(guān)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要的選擇。 目前，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA（Field Programmable Gates）得到了廣泛應(yīng)用。由于其具有規(guī)模大，開(kāi)發(fā)過(guò)程投資小，可反復(fù)編程，且支持軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，因此已逐步成為復(fù)雜數(shù)字硬件電路設(shè)計(jì)的首選。 PCI接口的開(kāi)發(fā)有多種方法，主要有兩種：一是使用專用接口芯片，二是使用可編程邏輯器件，如FPGA。本論文基于成本和實(shí)際需要的考慮，采用第二種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本論文采用自上而下（Top-To-Down）和模塊化的設(shè)計(jì)方法，使用FPGA和硬件描述語(yǔ)言（VHDL和Verilog hdl）設(shè)計(jì)了一個(gè)PCI接口核，并通過(guò)自行設(shè)計(jì)的試驗(yàn)板對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。為使設(shè)計(jì)準(zhǔn)確可靠，在具體模塊的設(shè)計(jì)中廣泛采用流水線技術(shù)和狀態(tài)機(jī)的方法。 論文最終設(shè)計(jì)完成了一個(gè)33M32位的PCI主從接口，并把它作為以NIOSⅡ?yàn)楹诵牡腟OPC片內(nèi)外設(shè)，與通用計(jì)算機(jī)成功進(jìn)行了通訊。 論文對(duì)PCI接口進(jìn)行了功能仿真，仿真結(jié)果和PCI協(xié)議的要求一致，表明本論文設(shè)計(jì)正確。把設(shè)計(jì)下載進(jìn)FPGA芯片EP2C8Q208C7之后，論文給出了使用SIGNALTAPⅡ觀察到的信號(hào)實(shí)際波形，波形顯示PCI接口能夠滿足本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的需要。本文最后還給出試驗(yàn)板的具體設(shè)計(jì)步驟及驅(qū)動(dòng)程序的安裝。
標(biāo)簽： FPGA PCI 接口的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-28
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·本書(shū)是《從算法設(shè)計(jì)到硬線邏輯的實(shí)現(xiàn)——復(fù)雜數(shù)字邏輯系統(tǒng)的Verilog hdl設(shè)計(jì)技術(shù)和方法》的配套用書(shū)。主要內(nèi)容包括12個(gè)實(shí)驗(yàn)練習(xí)和Verilog的語(yǔ)法手冊(cè)。各個(gè)實(shí)驗(yàn)由淺入深，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，介紹了用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)字電路系統(tǒng)的實(shí)用方法與技術(shù)，有較強(qiáng)的實(shí)踐性與指導(dǎo)意義。語(yǔ)法部分包括標(biāo)志符的使用、基本語(yǔ)句以及系統(tǒng)任務(wù)與函數(shù)的介紹。內(nèi)容較為詳盡，可方便學(xué)生與工程技術(shù)人員查詢使用，對(duì)學(xué)習(xí)Veri
標(biāo)簽： 算法設(shè)計(jì) 硬件 邏輯
上傳時(shí)間： 2013-06-30
上傳用戶：萬(wàn)有引力
·此書(shū)是關(guān)于各種DSP的FPGA實(shí)現(xiàn)的書(shū),包括DSP算法原理,算法優(yōu)化,以及FPGA的硬件實(shí)現(xiàn),包括完整的VHDL,Verilog hdl代碼!原版教材,市場(chǎng)上沒(méi)有賣,掃描版,很清晰
上傳時(shí)間： 2013-05-20
上傳用戶：bugtamor
· 本書(shū)系統(tǒng)地介紹了一種在專用集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的硬件描述語(yǔ)言——Verilog hdl語(yǔ)言。利用Verilog hdl語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路和數(shù)字系統(tǒng)的新方法，是電子電路設(shè)計(jì)方法的一次革命性的變化，也是21世紀(jì)的電子工程師所必須掌握的專門(mén)知識(shí)。 本書(shū)共分12章。第1章對(duì)硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行了概述，并給出了EDA的典型設(shè)計(jì)流程與有關(guān)硬件
標(biāo)簽： VerilogHDL 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-14
上傳用戶：qazxsw
·SystemVerilog is a rich set of extensions to the IEEE 1364-2001 Verilog Hardware Description Language (Verilog hdl). These extensions address two major aspects of HDL-based design. First, modeling ver
標(biāo)簽： nbsp SystemVerilog Design for
上傳時(shí)間： 2013-07-14
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