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pc點位圖

  • 基于FPGA的8位增強型CPU設計與驗證

    隨著信息技術的發展,系統級芯片SoC(System on a Chip)成為集成電路發展的主流。SoC技術以其成本低、功耗小、集成度高的優勢正廣泛地應用于嵌入式系統中。通過對8位增強型CPU內核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的實現,對SoC設計作了初步研究。 在對Intel MCS-8051的匯編指令集進行了深入地分析的基礎上,按照至頂向下的模塊化的高層次設計流程,對8位CPU進行了頂層功能和結構的定義與劃分,并逐步細化了各個層次的模塊設計,建立了具有CPU及定時器,中斷,串行等外部接口的模型。 利用5種尋址方式完成了8位CPU的數據通路的設計規劃。利用有限狀態機及微程序的思想完成了控制通路的各個層次模塊的設計規劃。利用組合電路與時序電路相結合的思想完成了定時器,中斷以及串行接口的規劃。采用邊沿觸發使得一個機器周期對應一個時鐘周期,執行效率提高。使用硬件描述語言實現了各個模塊的設計。借助EDA工具ISE集成開發環境完成了各個模塊的編程、調試和面向FPGA的布局布線;在Synplify pro綜合工具中完成了綜合;使用Modelsim SE仿真工具對其進行了完整的功能仿真和時序仿真。 設計了一個通用的擴展接口控制器對原有的8位處理器進行擴展,加入高速DI,DO以及SPI接口,增強了8位處理器的功能,可以用于現有單片機進行升級和擴展。 本設計的CPU全面兼容MCS-51匯編指令集全部的111條指令,在時鐘頻率和指令的執行效率指標上均優于傳統的MCS-51內核。本設計以硬件描述語言代碼形式存在可與任何綜合庫、工藝庫以及FPGA結合開發出用戶需要的固核和硬核,可讀性好,易于擴展使用,易于升級,比較有實用價值。本設計通過FPGA驗證。

    標簽: FPGA CPU 8位 增強型

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:jlyaccounts

  • 基于FPGA的32位浮點數據FFT及IFFT的設計與實現

    FFT/IFFT是時域信號與頻域信號之間轉換的基本運算,是數字信號處理的核心工具之一,因此,它廣泛地應用于許多領域。在數字化的今天,不論是在通信領域還是在圖像處理領域,對數字信號處理的速度、精度和實時性要求不斷提高。為滿足不斷提高的要求,國內外不斷地推出各種FFT/IFFT處理器,主要處理器有ASIC、DSP芯片、FPGA等。由于FPGA具有可反復編程的特點及豐富資源,所以它受到廣泛的關注。 本論文就是一種基于FPGA實現浮點型數據的FFT及IFFT處理器,該處理器使用A1tera公司的Stratix Ⅱ系列的FPGA芯片。它主要采用流水線結構,這種結構可以使各級運算并行處理,對輸入進來的數據進行連續處理,提高了運算速度,滿足了系統的實時性要求;另外處理器所處理的數據是32位浮點型的,因此它同時提高了運算的精度。

    標簽: FPGA IFFT FFT 浮點

    上傳時間: 2013-07-12

    上傳用戶:cuicuicui

  • 基于ARM的嵌入式網絡電能計量系統的研究

    基于ARM的嵌入式網絡電能計量系統的研究電力電子與電力傳動專業隨著市場經濟的不斷發展,人們生活水平的日益提高,用電量也持續上升。電能的計量是否公平、公正已成為人們十分關心的問題。作為電能量的計量工具電能表已成為各行各業用電不可缺少且非常重要的儀表。由于傳統的電能表有計量不精確、人工抄表費時費力、統計繁瑣等缺點,因此,研究開發高精度、低功耗、網絡化、智能化的電能表是明顯的趨勢。 嵌入式系統技術是近幾年電子產品設計領域最為熱門的技術之一,目前已廣泛應用于工業控制、智能交通、信息家電、公共服務等領域。嵌入式系統正對人類的后PC時代產生著深遠的影響。 本文針對傳統的機電式電能表的缺點和不足,結合當前的嵌入式系統技術和網絡技術,研究并設計了一套基于ARM處理器、CAN總線和以太網傳輸的嵌入式網絡電能表系統。此系統主要由網絡中繼模塊和電能量采集終端兩部分組成。網絡中繼模塊硬件采用了PHILIPS的LPC2290作為中央處理器。LPC2290是一款16/32位RISC微處理器,采用ARM公司的ARM7TDMI-S內核,提供了兩路CAN總線和其它一些片上通用外設接口。采用L2C2290處理器,不但降低了整個系統的設計成本,而且也大大減少了額外的接口電路。網絡中繼模塊軟件是通過μCLinux操作系統內嵌的BOA實現嵌入式WEB服務器,并應用CGI接口程序完成了動態網頁程序的編制。電能量采集終端采用專用電能芯片、單片機和CAN控制器實現。網絡中繼模塊和電能量采集終端之間通過CAN總線進行通信,保證了信息的可靠性。當客戶端通過網絡瀏覽器訪問WEB服務器時,CGI程序就將電能量采集終端所采集的電能量數據上傳給客戶端,實現網絡自動抄表。

    標簽: ARM 嵌入式網絡 電能計量

    上傳時間: 2013-06-23

    上傳用戶:gxmm

  • PIC單片機C語言應用例程

    AD程序實現模擬量到數字量的轉換功能; CAN程序實現CAN總線通訊功能; keyboard_check程序實現鍵盤的掃描查詢方式輸入; keyboard_disturb程序實現PORTB的"電平變化中斷"進行鍵盤的輸入; led0-8程序實現在8個LED上依次顯示1~8數字; PWM程序用于使CCP1模塊產生分辨率為10位的PWM波形,占空比為50%; RS-232程序通過RS-232接口來完成PC計算機與單片機之間的通信; simple_POARD程序為外圍功能模塊簡單應用實例,點亮與PORTD口相連的八個發光二極管; stopwatch程序實現計時秒表功能,時鐘顯示范圍00.00~99.99秒,分辨度為0.01秒; switchinput程序用于開關量的輸入(采用SPI總線),并顯示在與D口相連的LED上; wakeup程序實現PIC18F458的休眠工作方式,并由實驗板上的按鍵產生"電平變化中斷"將其從休眠狀態中激活; WDT程序實現"看門狗"WDT的功能; Yejing程序實現液晶顯示器的接口和顯示功能。

    標簽: PIC C語言 單片機

    上傳時間: 2013-06-04

    上傳用戶:GHF

  • 基于ARM的嵌入式指紋識別系統

    生物識別技術代表了未來身份驗證技術的發展方向,而指紋識別技術又是最可靠、最有效的生物識別技術之一。目前,指紋識別技術是優于其它生物識別技術的身份鑒別方法。這是因為人的指紋各不相同、終生基本不變的特點已經得到公認,特別是現有的指紋識別算法已達到識別迅速、準確可靠的水平,是完全可以商業化的生物識別技術。 傳統的指紋識別系統多是基于PC平臺,這種系統將指紋圖像處理和指紋匹配甚至指紋采集控制都放在PC平臺上,在獲得了較高速度和開發效率的同時,缺點也是顯而易見的,其體積龐大,成本較高。而已有的嵌入式指紋識別系統多是基于單片機和DSP的,不是在運算速度上受到硬件限制,就是在系統的擴展性、可維護性及用戶交互上有諸多不足。 近年來指紋識別應用的普及對自動指紋識別系統的便攜性和易用性提出了更高的要求,指紋識別技術正向著小型化和嵌入式的方向發展。在微電子領域,以ARM、DSP、FPGA為代表的嵌入式微處理器的性能飛速提高,為構建嵌入式系統提供了硬件保證。 ARM是當前最為流行的32位RISC處理器架構,目前ARM占RISC處理器市場的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T內核的通用32位微處理器,它具有高性能和低功耗的特性,被設計用于手持設備和通用嵌入式系統。 嵌入式系統對操作系統和其上運行的軟件有特別的要求。針對本課題所采用的ARM硬件平臺,詳細介紹了嵌入式操作系統Arm-Linux的移植。分別說明了交叉編譯工具鏈的安裝、引導裝載器的移植和Linux內核的裁減和交叉編譯過程。為了運行應用程序,還介紹了文件系統的構建。 指紋識別系統需要指紋采集設備。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半導體指紋傳感器,是一款專為嵌入式系統設計的高性能、低成本、低功耗的電容式固態指紋傳感器。本文詳細闡述了基于FPS200的USB接口指紋采集卡的設計與實現。 指紋圖像處理與匹配是整個系統的重要環節,論文介紹了圖像處理與匹配的一般概念,并提出了新的指紋匹配方法。指紋匹配是自動指紋識別中的一個難點?,F有的指紋匹配方法大致可以歸結為圖形匹配和人工神經網絡匹配兩大類,本文提出的基于線段的特征點匹配算法屬于圖形匹配。 嵌入式系統需要完善的軟件支持。隨著嵌入式技術的飛速發展,用戶交互界面也由傳統的字符界面向圖形界面轉變,圖形用戶界面系統得到了長足的發展。MiniGUI 是一個非常適合于工業控制實時系統以及嵌入式系統的可定制的、小巧的圖形用戶界面支持系統。本文介紹了基于MiniGUI的可視化指紋識別軟件設計。 綜上所述,本文針對特定硬件條件,構建了定制的嵌入式操作系統;設計了支持USB數據傳輸的指紋采集卡;指紋圖像的濾波、提取特征和指紋特征匹配均針對嵌入式系統的實際情況進行了優化;利用MiniGUI圖形支持庫完成了界面美觀友好的可視化指紋識別程序。系統具有安全可靠、易于擴展、性價比高等優點。

    標簽: ARM 嵌入式 指紋識別系統

    上傳時間: 2013-08-02

    上傳用戶:小儒尼尼奧

  • 基于FPGA的32位RISC處理器設計與實現

    隨著SOC技術、IP技術以及集成電路技術的發展,RISC軟核處理器的研究與開發設計開始受到了人們的重視。基于FPGA的RISC軟核處理器在各個行業開始得到了廣泛的應用,特別是在一些基于FPGA的嵌入式系統中有著越來越廣泛的應用前景。 該論文在研究了大量國內外技術文獻的基礎上,總結了RISC處理器發展的現狀與水平。認真分析了RISC處理器的基本結構,包括總線結構,流水線處理的原理,以及流水線數據通路和流水線控制的原理;并詳細分析了該設計采用的指令集——MIPS指令集的內在結構。設計出了一個32位RISC軟核處理器,這個軟核處理器采用五級流水線結構,能完成加法、減法、邏輯與、邏輯或、左移右移等算術邏輯操作,以及它們的組合操作。通過軟件仿真和在Altera的FPGA開發板上進行驗證,證明了所設計的32位RISC處理器能準確的執行所選用的MIPS指令集,運行速度能達到30MHz,功能良好。 通過對所設計對象特點及其可行性的研究,選用了Altera公司QuartusⅡ軟件作為設計與仿真驗證的環境。在設計方法上,該課題采用了自頂向下的設計方法。在設計過程中采用了邊設計邊驗證這種設計與驗證相結合的設計流程,大大提高了設計的可靠性。該課題在設計過程中還提出了兩個有效的設計思路:第一是在32位寄存器的設計中利用FPGA的內部RAM資源來設計,減少了傳輸延時,提高了運行速度,并大大減少了對FPGA內部資源的占用;第二是在系統架構上采用了柔性化的設計方法,使得設計可以根據實際的需求適當的增減相應的部件,以達到需求與性能的統一。這兩個方法都有效地解決了設計中出現的問題,提高了處理器的性能。

    標簽: FPGA RISC 處理器

    上傳時間: 2013-07-21

    上傳用戶:caozhizhi

  • 基于FPGA的64位CPU驗證平臺的建立

    現代IC設計中,隨著設計規模的擴大和復雜度的增長,驗證成為最嚴峻的挑戰之一。在現代ASIC設計中,很難用單一的驗證方法來對復雜芯片進行有效的驗證,為了將設計錯誤減少到可接受的最小量,需要將一系列的驗證方法和工具結合起來。 在64位全定制嵌入式CPU設計過程中,使用了多種驗證技術和方法,并將FPGA驗證作為ASIC驗證的重要補充,加強了設計正確的可靠性。 論文首先介紹了64位CPU的結構,結合選用的Xilinx的Virtex

    標簽: FPGA CPU

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:003030

  • 在VB下PC機與MCS.doc

    簡介 探討了在PC機中用Visual Basic下的Microsoft Comm control控件與使用C51編程的MCS\ 51單片機之間的串行通信的方法,以及在VB中怎樣處理二進制碼,并給出了演示程序和通信協議。

    標簽: MCS PC機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:18752787361

  • 基于FPGA的人臉檢測系統設計

    人臉識別技術繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術之后,以其獨特的方便、經濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統的重要環節—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領域有著重要的應用前景,發展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術不斷發展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業也顯現出自身的優勢。FPGA允許用戶根據自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設計方法的靈活性降低了整個系統的開發成本,FPGA 設計成為電子自動化設計行業不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結基于FPGA上的嵌入式系統設計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術。經過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統在基于Xilinx的Virtex II Pro開發板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統成本、開發時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數據通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數據位進行操作它提取指數和尾數,然后對尾數執行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。

    標簽: FPGA 人臉檢測 系統設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:大融融rr

  • 基于力控組態軟件的液位控制系統

    建立了雙容水箱系統的數學模型,采用串級控制方案對雙容水箱液位系統進行控制,控制算法采用數字PID。確定了硬件設備,制作了雙容水箱液位控制系統。采用力控5.0 版組態軟件,對整個液位控制系統進行組態,構

    標簽: 力控組態 軟件 液位控制系統

    上傳時間: 2013-07-27

    上傳用戶:harveyhan

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