TI OMAP3530解決方案,集成WiFi、BT、GPS模塊,高速USB HOST、UART、CAMERA等豐富外設(shè)。
上傳時間: 2013-07-11
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這是UART的verilog源代碼,對FPGA/CPLD及IC設(shè)計開發(fā)者極具參考價值。
標(biāo)簽: uart_verilog zip
上傳時間: 2013-07-23
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本論文在詳細(xì)研究MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議以及參考國外芯片設(shè)計的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前新興的EDA技術(shù)和大規(guī)模可編程技術(shù),提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設(shè)計方法。 從專用芯片實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合自頂向下的設(shè)計思想,給出了總線接口的總體設(shè)計方案,考慮到電路的具體實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊細(xì)化。在介紹模擬收發(fā)器模塊的電路設(shè)計后,重點介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類型終端設(shè)計,最終通過工作方式選擇信號以及其他控制信號將此三種終端結(jié)合起來以達(dá)到通用接口的功能。同時給出其設(shè)計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。為了資源的合理利用,對其中相當(dāng)部分模塊進(jìn)行復(fù)用。在設(shè)計過程中采用自頂向下、碼型轉(zhuǎn)換中的全數(shù)字鎖相環(huán)、通用異步收發(fā)器UART等關(guān)鍵技術(shù)。本設(shè)計使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專門的綜合軟件對設(shè)計進(jìn)行了綜合優(yōu)化,在FPGA芯片EP1K100上得以實現(xiàn)。通過驗證證明該設(shè)計能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強(qiáng)的檢錯能力。 最后設(shè)計了總線接口芯片測試系統(tǒng),選擇TMS320LF2407作為主處理器,測試主要包括主處理器的自發(fā)自收驗證,加入RS232串口調(diào)試過程提高測試數(shù)據(jù)的直觀性。驗證的結(jié)果表明本文提出的設(shè)計方案是合理的。
上傳時間: 2013-06-04
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藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)是近年來國外先進(jìn)國家研究發(fā)展最快的短程無線通信技術(shù)之一,能夠廣泛地應(yīng)用于工業(yè)短距離無線控制裝置、近距離移動無線控制設(shè)備、機(jī)器人控制、辦公自動化及多媒體娛樂設(shè)備等局部范圍內(nèi)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)念I(lǐng)域中。在我國,由于對藍(lán)牙技術(shù)的研究還處于研究開發(fā)的初級階段, 還沒有形成藍(lán)牙數(shù)據(jù)短距離無線通信的一套開放性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。 在無線音頻傳輸領(lǐng)域內(nèi),傳統(tǒng)的基于模擬調(diào)制方式的無線音頻傳輸由于抗干擾能力較差,傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量會受到較大的影響,而國內(nèi)市場上的藍(lán)牙音頻產(chǎn)品僅支持單聲道語音傳輸。所以,對基于藍(lán)牙技術(shù)的高品質(zhì)多通道音頻傳輸技術(shù)的研究將具有一定的技術(shù)創(chuàng)新性,在無線音頻傳輸領(lǐng)域也具有較為廣闊的市場前景。 本文以嵌入式藍(lán)牙技術(shù)與音頻信號傳輸系統(tǒng)為研究開發(fā)課題,參考國外藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),利用功能模塊單元與嵌入式技術(shù),目標(biāo)是研制一種基于嵌入式開發(fā)應(yīng)用的高品質(zhì)雙聲道藍(lán)牙無線音頻傳輸系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對雙聲道線性模擬音源的數(shù)字化MP3編解碼處理,結(jié)合基于嵌入式應(yīng)用的簡化后的HCI層藍(lán)牙應(yīng)用協(xié)議,實現(xiàn)了藍(lán)牙信道帶寬內(nèi)的高品質(zhì)雙聲道音頻信號點對點的傳輸。 在硬件設(shè)計上,系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計思想。發(fā)送端和接收端由音頻處理模塊、控制傳輸模塊和無線模塊三部分構(gòu)成。其中,音頻處理模塊以MAS3587音頻處理芯片為核心,負(fù)責(zé)音頻信號的AD采樣、MP3壓縮和解壓縮以及DA還原等工作;控制傳輸模塊以MSP430F169為核心,負(fù)責(zé)MP3數(shù)據(jù)幀的高速傳輸以及藍(lán)牙接口協(xié)議控制;無線模塊采用藍(lán)牙單芯片解決方案(集成藍(lán)牙射頻、基帶和鏈路管理等),負(fù)責(zé)MP3數(shù)據(jù)幀的射頻發(fā)送和接收。模塊與模塊之間采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口方式連接。音頻處理模塊和控制傳輸模塊之間采用DMA方式的通用并口(PIO);控制傳輸模塊與藍(lán)牙模塊之間采用DMA方式的通用異步串口(UART)。 在軟件設(shè)計上,系統(tǒng)主要由藍(lán)牙協(xié)議解釋、傳輸控制和芯片驅(qū)動三部分構(gòu)成。在藍(lán)牙協(xié)議解釋上,系統(tǒng)采用了基于HCI層的ACL數(shù)據(jù)包透明傳輸方式;在傳輸控制上,采用了基于通用并口(PIO)和異步串口(UART)的DMA方式高效率批量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù);芯片驅(qū)動主要指對MAS3587的基本配置。 對目標(biāo)系統(tǒng)的測試實驗采用了目前流行的音頻測試虛擬儀器軟件Adobe Audition 1.5。實驗項目包括掃頻測試、音樂測試、聽覺測試、距離測試以及抗干擾測試等。實驗結(jié)果表明,輸入音源在經(jīng)過MP3編碼、發(fā)射、接收及MP3解碼后,音頻質(zhì)量基本上沒受影響,實際雙聲道音質(zhì)接近于CD音質(zhì),而無線傳輸?shù)目煽啃赃h(yuǎn)高于模擬無線音頻傳輸,幾乎沒有斷音與錯音,充分體現(xiàn)了嵌入式藍(lán)牙無線技術(shù)的優(yōu)勢。
標(biāo)簽: 嵌入式 傳輸 藍(lán)牙技術(shù)
上傳時間: 2013-05-27
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通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時支持短距離和長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇型ㄐ沤涌冢粡V泛應(yīng)用于微機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點是數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊希匾木褪撬鼈兌季哂胁豢梢浦残裕虼艘眠@些芯片來實現(xiàn)PC機(jī)和FPGA芯片之間的通信,勢必會增加接口連線的復(fù)雜程度以及降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。 本課題就是針對UART的特點以及FPGA設(shè)計具有可移植性的優(yōu)勢,提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設(shè)計方法,其中主要包括狀態(tài)機(jī)的描述形式以及自頂向下的設(shè)計方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內(nèi)部,這樣不僅能解決傳統(tǒng)UART芯片的缺點而且同時也使整個系統(tǒng)變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設(shè)計的LIART支持標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C傳輸協(xié)議,主要設(shè)計有發(fā)送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個獨立的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數(shù)據(jù)幀長度以及奇偶校驗方式,還有多種中斷源、中斷優(yōu)先級、較強(qiáng)的抗干擾數(shù)據(jù)接收能力以及芯片內(nèi)部自診斷的能力,模塊內(nèi)分開的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器能實現(xiàn)全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復(fù)用技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO,采用兩種可選擇的數(shù)據(jù)緩沖模式。這樣既可以應(yīng)用于高速的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,也能適合低速的數(shù)據(jù)傳輸場合,因此可以達(dá)到資源利用的最大化。 在具體的設(shè)計過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發(fā)環(huán)境中對各個功能模塊進(jìn)行綜合優(yōu)化、仿真驗證以及下載實現(xiàn)。各項數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本課題中所設(shè)計的UART滿足預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。
上傳時間: 2013-08-02
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隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國內(nèi)高速公路、城市道路、停車場建設(shè)越來越多,對交通控制、安全管理的要求也日益提高,智能交通系統(tǒng)( IntelligentTransportation Systems,簡稱ITS)已成為當(dāng)前交通管理發(fā)展的主要方向,而車牌識別系統(tǒng)(License Plate Recognition System,簡稱LPRS)技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的核心,起著舉足輕重的作用,可以被廣泛地應(yīng)用于高速公路自動收費(ElectronicToll Collection,簡稱ETC)、停車場安全管理、被盜車輛的追蹤、車流統(tǒng)計等。 目前,車牌識別系統(tǒng)大多都是基于PC平臺的,其優(yōu)勢是實現(xiàn)容易,但是成本高、實時性不強(qiáng)、穩(wěn)定性不高等缺點使其不能廣泛推廣。為了克服以上的缺點,且滿足識別速度和識別率的要求,本文在原有車牌識別硬件系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上做了一定的改進(jìn)(原系統(tǒng)在圖像采集、接口通信、系統(tǒng)穩(wěn)定、脫機(jī)工作等方面存在一定問題),與團(tuán)隊成員一起設(shè)計出了新的車牌識別硬件系統(tǒng),采用單DSP+FPGA和雙DSP+FPGA雙板子的方式來共同實現(xiàn)(本人負(fù)責(zé)單DSP+FPGA的原理圖和PCB繪制,另一成員負(fù)責(zé)雙DSP+FPGA的原理圖和PCB繪制)。 本文所涉及的該車牌硬件系統(tǒng),主要工作由以下幾個部分組成: 1.團(tuán)隊共同完成了新車牌識別系統(tǒng)的硬件設(shè)計,采用兩個板子實現(xiàn)。其中,本人負(fù)責(zé)單DSP+FPGA板子繪制。 2.團(tuán)隊一起完成了整個系統(tǒng)的硬件電路調(diào)試。主要分為如下模塊進(jìn)行調(diào)試:電源,DSP,F(xiàn)PGA,SAA7113H視頻解碼器,LCD液晶顯示和UART接口等。 3.負(fù)責(zé)完成了整個系統(tǒng)的DSP應(yīng)用程序設(shè)計。采用DSP/BIOS操作系統(tǒng)來構(gòu)建系統(tǒng)的框架,添加了多個任務(wù)對象進(jìn)行管理系統(tǒng)的調(diào)度;用CSL編寫了DSP上的底層驅(qū)動:完成了車牌識別算法在DSP上的移植與優(yōu)化。 4.參與完成了部分FPGA程序的開發(fā),主要包括圖像采集、存儲、傳輸幾個模塊等。 最終,本系統(tǒng)實現(xiàn)了高效、快速的車牌識別,各模塊工作穩(wěn)定,能脫機(jī)實現(xiàn)圖像采集、傳輸、識別、結(jié)果輸出和顯示為一體化的功能;為以后進(jìn)行高性能的車牌識別算法開發(fā)提供了一個很好的硬件平臺。
上傳時間: 2013-04-24
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FPGA作為新一代集成電路的出現(xiàn),引起了數(shù)字電路設(shè)計的巨大變革。隨著FPGA工藝的不斷更新與改善,越來越多的用戶與設(shè)計公司開始使用FPGA進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā),因此,PFAG的市場需求也越來越高,從而使得FPGA的集成電路板的工藝發(fā)展也越來越先進(jìn),在如此良性循環(huán)下,不久的將來,F(xiàn)PGA可以主領(lǐng)集成電路設(shè)計領(lǐng)域。正是由于FPGA有著如此巨大的發(fā)展前景與市場吸引力,因此,本文采用FPGA作為電路設(shè)計的首選。 @@ 隨著FPGA的開發(fā)技術(shù)日趨簡單化、軟件化,從面向硬件語言的VHDL、VerilogHDL設(shè)計語言,到現(xiàn)在面向?qū)ο蟮腟ystem Verilog、SystemC設(shè)計語言,硬件設(shè)計語言開始向高級語言發(fā)展。作為一個軟件設(shè)計人員,會很容易接受面向?qū)ο蟮恼Z言。現(xiàn)在軟件的設(shè)計中,算法處理的瓶頸就是速度的問題,如果采用專用的硬件電路,可以解決這個問題,本文在第一章第二節(jié)詳細(xì)介紹了軟硬結(jié)合的開發(fā)優(yōu)勢。另外,在第一章中還介紹了知識產(chǎn)權(quán)核心(IP Core)的發(fā)展與前景,特別是IP Core中軟核的設(shè)計與開發(fā),許多FGPA的開發(fā)公司開始爭奪軟核的開發(fā)市場。 @@ 數(shù)字電路設(shè)計中最長遇到的就是通信的問題,而每一種通信方式都有自己的協(xié)議規(guī)范。在CPU的設(shè)計中,由于需要高速的處理速度,因此其內(nèi)部都是用并行總線進(jìn)行通信,但是由于集成電路資源的問題,不可能所有的外部設(shè)備都要用并行總線進(jìn)行通信,因此其外部通信就需要進(jìn)行串行傳輸。又因為需要連接的外部設(shè)備的不同,因此就需要使用不同的串行通信接口。本文主要介紹了小型CPU中常用的三種通信協(xié)議,那就是SPI、I2C、UART。除了分別論述了各自的通信原理外,本文還特別介紹了一個小型CPU的內(nèi)部構(gòu)造,以及這三個通信協(xié)議在CPU中所處的位置。 @@ 在硬件的設(shè)計開發(fā)中,由于集成電路本身的特殊性,其開發(fā)流程也相對的復(fù)雜。本文由于篇幅的問題,只對總的開發(fā)流程作了簡要的介紹,并且將其中最復(fù)雜但是又很重要的靜態(tài)時序分析進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在通信協(xié)議的開發(fā)中,需要注意接口的設(shè)計、時序的分析、驗證環(huán)境的搭建等,因此,本文以SPI數(shù)據(jù)通信協(xié)議的設(shè)計作為一個開發(fā)范例,從協(xié)議功能的研究到最后的驗證測試,將FPGA 的開發(fā)流程與關(guān)鍵技術(shù)等以實例的方式進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在SPI通信協(xié)議的開發(fā)中,不僅對協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的功能分析,而且對架構(gòu)中的每個模塊的設(shè)計都進(jìn)行了詳細(xì)的論述。@@關(guān)鍵詞:FPGA;SPI;I2C;UART;靜態(tài)時序分析;驗證環(huán)境
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:vvbvvb123
隨著現(xiàn)代DSP、FPGA等數(shù)字芯片的信號處理能力不斷提高,基于軟件無線電技術(shù)的現(xiàn)代通信與信息處理系統(tǒng)也得到了更為廣泛的應(yīng)用。軟件無線電的基本思想是以一個通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件系統(tǒng)作為其應(yīng)用平臺,把盡可能多的無線及個人通信和信號處理的功能用軟件來實現(xiàn),從而將無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)逐步轉(zhuǎn)移到軟件上來。另一方面,現(xiàn)代信號處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理速度、處理精度和動態(tài)范圍的要求也越來越高,需要每秒完成幾千萬到幾百億次運算。因此研制具備高速實時信號處理能力的通用硬件平臺越來越受到業(yè)界的重視。 @@ 目前的高速實時信號處理系統(tǒng)一般均采用DSP+FPGA的架構(gòu),其中DSP主要負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)通信和基帶信號處理算法,而FPGA主要完成信號預(yù)處理等前端算法,并提供系統(tǒng)常用的各種外部接口邏輯。本文的主要工作就在于完成通用型高速實時信號處理系統(tǒng)的FPGA軟件設(shè)計。 @@ 本文提出了一種基于多DSP與FPGA的通用高速實時信號處理系統(tǒng)的架構(gòu)。綜合考慮各方面因素,作者選擇使用兩片ADSP-TS201浮點DSP以混合耦合模型構(gòu)成系統(tǒng)信號處理核心;以Xilinx公司最新的高性能FPGA Virtex-5系列的XC5VLX50T提供系統(tǒng)所需的各種接口,包括與ADSP-TS201的高速Linkport接口以及SPI、UART、SPORT等常用外設(shè)接口。此外,作者還選擇了ADSP-BF533定點DSP加入系統(tǒng)當(dāng)中以擴(kuò)展系統(tǒng)音視頻信號處理能力,體現(xiàn)系統(tǒng)的通用性。 @@ 基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計正逐漸成為現(xiàn)代FPGA應(yīng)用的一個熱點。結(jié)合課題需要,作者以Xilinx公司的MicroBlze軟核處理器為核心在Virtex-5片內(nèi)設(shè)計了一個嵌入式系統(tǒng),完成了對CF卡、DDR2 SDRAM存儲器的讀寫控制,并利用片內(nèi)集成的三態(tài)以太網(wǎng)MAC硬核模塊,實現(xiàn)了系統(tǒng)與上位PC機(jī)之間的以太網(wǎng)通信鏈路。此外,為擴(kuò)展系統(tǒng)功能,適應(yīng)未來可能的軟件升級,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的通用性,還將嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到MicroBlaze處理器上。 @@ 最后,作者介紹了基于Xilinx RocketIO GTP收發(fā)器的高速串行傳輸設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和基本的設(shè)計方法,充分體現(xiàn)了目前高速實時信號處理系統(tǒng)的發(fā)展要求和趨勢。 @@關(guān)鍵詞:高速實時信號處理;FPGA;Virtex-5;嵌入式系統(tǒng);MicroBlaze
標(biāo)簽: FPGA 實時信號 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-17
上傳用戶:wangchong
隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展,圖像處理系統(tǒng)在日常生活、工業(yè)、軍事和醫(yī)療方面等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文圍繞視頻圖像處理器的設(shè)計以及圖像增強(qiáng)算法的研究,開展了以下方面的研究: 1.對基于拉普拉斯算子的灰度圖像增強(qiáng)算法、基于飽和度分量反饋的自適應(yīng)亮度增強(qiáng)算法及其改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真,并分別對增強(qiáng)前后的灰度圖像和彩色圖像進(jìn)行了比較。 2.提出了一個視頻圖像處理器的硬件實現(xiàn)方案。該方案以FPGA為核心,具有較強(qiáng)的圖像實時處理能力,具有1路視頻輸入端口和1路視頻輸出端口,以及PCI接口和2個UART串行接口。 3.完成了視頻圖像處理器的原理圖設(shè)計、印制板圖設(shè)計。在印制板圖設(shè)計中,應(yīng)用信號完整新分析的理論,對高速電路的布局和布線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,保證了硬件電路的性能。
上傳時間: 2013-06-13
上傳用戶:lanjisu111
通用異步收發(fā)器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協(xié)議。串行外設(shè)用到異步串行接口一般采用專用集成電路實現(xiàn)。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當(dāng)在FPGA上設(shè)計時,需要將UART功能集成到FPGA內(nèi)部而不能使用芯片。藍(lán)牙主機(jī)控制器接口則是實現(xiàn)主機(jī)設(shè)備與藍(lán)牙模塊之間互操作的控制部件。當(dāng)在使用藍(lán)牙設(shè)備的時候尤其是在監(jiān)控場所,接口控制器在控制數(shù)據(jù)與計算機(jī)的傳輸上就起了至關(guān)重要的作用。 論文針對信息技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)過程中的實際需要,設(shè)計了一個藍(lán)牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨使用,也可集成到系統(tǒng)芯片中,并且整個設(shè)計緊湊、穩(wěn)定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價值。 本設(shè)計采用TOP-DOWN設(shè)計方法,整體上分為UART接口和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口兩部分。首先根據(jù)UART和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口的實現(xiàn)原理和設(shè)計指標(biāo)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,對系統(tǒng)劃分模塊以及各個模塊的信號連接;然后進(jìn)行模塊設(shè)計,設(shè)計出每個模塊的功能,并用VHDL語言編寫代碼來實現(xiàn)模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進(jìn)行功能仿真和時序仿真;最后進(jìn)行硬件驗證,在Virtex-II開發(fā)板上對系統(tǒng)進(jìn)行功能驗證。實現(xiàn)了發(fā)送、接收和波特率發(fā)生等功能,驗證了結(jié)果,表明設(shè)計正確,功能良好,符合設(shè)計要求。
標(biāo)簽: HCIUART FPGA 藍(lán)牙
上傳時間: 2013-07-13
上傳用戶:wfl_yy
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