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可编程片上系统

可编程片上系统是一种特殊的嵌入式系统:首先它是片上系统,即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能;其次,它是可编程系统,具有灵活的设计方式,可裁减、可扩充、可升级,并具备软硬件在系统可编程的功能。
  • 基于FPGA的调制解调器

    当今电子系统的设计是以大规模FPGA为物理载体的系统芯片的设计,基于FPGA的片上系统可称为可编程片上系统(SOPC)。SOPC的设计是以知识产权核(IPCore)为基础,以硬件描述语言为主要设计手段,借助以计算机为平台的EDA工具进行的。 本文在介绍了FPGA与SOPC相关技术的基础上,给出了SOPC技术开发调制解调器的方案。在分析设计软件Matlab/DSP(Digital Signal Processing)。builder以及Quartus Ⅱ开发软件进行SOPC(System On a Programmable Chip)设计流程后,依据调制解调算法提出了一种基于DSP Builder调制解调器的SOPC实现方案,模块化的设计方法大大缩短了调制解调器的开发周期。 在SOPC技术开发调制解调器的过程中,用MATLAB/Simulink的图形方式调用Altera DSP Builder和其他Simulink库中的图形模块(Block)进行系统建模,在Simulink中仿真通过后,利用DSP Builder将Simulink的模型文件(.mdl)转化成通用的硬件描述语言VHDL文件,从而避免了VHDL语言手动编写系统的烦琐过程,将精力集中于算法的优化上。 基于DSP Builder的开发功能,调制解调器电路中的低通滤波器可直接调用FIRIP Core,进一步提高了开发效率。 在进行编译、仿真调试成功后,经过QuartusⅡ将编译生成的编程文件下载到ALTERA公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C5F256C6,完成器件编程,从而给出了一种调制解调器的SOPC系统实现方案。

    标签: FPGA 调制解调器

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:koulian

  • 基于FPGA的DDS IP核设计方案

    以Altera公司的Quartus Ⅱ 7.2作为开发工具,研究了基于FPGA的DDS IP核设计,并给出基于Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪的仿真测试结果。将设计的DDS IP核封装成为SOPC Builder自定义的组件,结合32位嵌入式CPU软核Nios II,构成可编程片上系统(SOPC),利用极少的硬件资源实现了可重构信号源。该系统基本功能都在FPGA芯片内完成,利用 SOPC技术,在一片 FPGA 芯片上实现了整个信号源的硬件开发平台,达到既简化电路设计、又提高系统稳定性和可靠性的目的。

    标签: FPGA DDS IP核 设计方案

    上传时间: 2013-11-06

    上传用户:songkun

  • 基于FPGA 的千兆以太网的设计

    摘要:本文简要介绍了Xilinx最新的EDK9.1i和ISE9.1i等工具的设计使用流程,最终在采用65nm工艺级别的Xilinx Virtex-5 开发板ML505 上同时设计实现了支持TCP/IP 协议的10M/100M/1000M 的三态以太网和千兆光以太网的SOPC 系统,并对涉及的关键技术进行了说明。关键词:FPGA;EDK;SOPC;嵌入式开发;EMAC;MicroBlaze 本研究采用业界最新的Xilinx 65ns工艺级别的Virtex-5LXT FPGA 高级开发平台,满足了对于建造具有更高性能、更高密度、更低功耗和更低成本的可编程片上系统的需求。Virtex-5以太网媒体接入控制器(EMAC)模块提供了专用的以太网功能,它和10/100/1000Base-T外部物理层芯片或RocketIOGTP收发器、SelectIO技术相结合,能够分别实现10M/100M/1000M的三态以太网和千兆光以太网的SOPC 系统。

    标签: FPGA 千兆以太网

    上传时间: 2013-10-14

    上传用户:sun_pro12580

  • 基于FPGA的DDS IP核设计方案

    以Altera公司的Quartus Ⅱ 7.2作为开发工具,研究了基于FPGA的DDS IP核设计,并给出基于Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪的仿真测试结果。将设计的DDS IP核封装成为SOPC Builder自定义的组件,结合32位嵌入式CPU软核Nios II,构成可编程片上系统(SOPC),利用极少的硬件资源实现了可重构信号源。该系统基本功能都在FPGA芯片内完成,利用 SOPC技术,在一片 FPGA 芯片上实现了整个信号源的硬件开发平台,达到既简化电路设计、又提高系统稳定性和可靠性的目的。

    标签: FPGA DDS IP核 设计方案

    上传时间: 2013-12-22

    上传用户:forzalife

  • 基于FPGA 的千兆以太网的设计

    摘要:本文简要介绍了Xilinx最新的EDK9.1i和ISE9.1i等工具的设计使用流程,最终在采用65nm工艺级别的Xilinx Virtex-5 开发板ML505 上同时设计实现了支持TCP/IP 协议的10M/100M/1000M 的三态以太网和千兆光以太网的SOPC 系统,并对涉及的关键技术进行了说明。关键词:FPGA;EDK;SOPC;嵌入式开发;EMAC;MicroBlaze 本研究采用业界最新的Xilinx 65ns工艺级别的Virtex-5LXT FPGA 高级开发平台,满足了对于建造具有更高性能、更高密度、更低功耗和更低成本的可编程片上系统的需求。Virtex-5以太网媒体接入控制器(EMAC)模块提供了专用的以太网功能,它和10/100/1000Base-T外部物理层芯片或RocketIOGTP收发器、SelectIO技术相结合,能够分别实现10M/100M/1000M的三态以太网和千兆光以太网的SOPC 系统。

    标签: FPGA 千兆以太网

    上传时间: 2013-10-28

    上传用户:DE2542

  • 作为一个简明的教程

    作为一个简明的教程,主要宗旨是让初学者快速地了解FPGA/SOPC(可编程片上系统)开发的流程。

    标签: 教程

    上传时间: 2014-01-21

    上传用户:风之骄子

  • 基于NIOS+Ⅱ的SD卡读写设计实现

    随着微电子技术的迅猛发展,集成电路组成的电子系统集成度越来越高,使得芯片 的复杂性不断上升,单片的成本却不断降低。FPGA产品的逻辑单元越来越多,性能越 来越高,单位成本和功耗向越来越低的方向发展,使得可编程片上系统SOPC(System On Programmable Chip)设计成为必然趋势。SD存储卡因具备体积小、储容量高、可擦写、 价格低以及非易失性等特点被广泛应用于手机、数码相机、MP3播放器等领域。 美国Altera公司开发的基于SOPC技术的Nios U嵌入式处理器,是一个可变结构、 通用型的32位RISC嵌入式处理器,设计者可以非常方便地使用SOPC Builder系统开 发工具设计构造以处理器为基础的系统,针对自己的要求配置Nios II软核、Avalon总 线及外围接口系统,体现了面向用户,面向应用的SOPC技术设计思想。应用与Nios II 相关的集成开发平台和辅助开发工具,加快了NiosⅡ系统的设计与验证环节的开发速 度,对于嵌入式系统的产品开发和应用,具有广泛的价值和积极的意义。 本文介绍了基于Nios II嵌入式处理器的SOPC系统的软、硬件设计方法,结合实 验平台资源特点,构建了基于Nios II软核处理器的SD

    标签: SOPC; Nios II; SD存储卡;基本操作

    上传时间: 2015-05-25

    上传用户:wjc511

  • 基于ARM的设施农业网络型可编程自动控制系统

    我国是世界上设施农业面积最大的国家,设施面积占世界总面积的70-80%。目前国内设施温室应用的主要环境参数采控系统大多为进口产品,这些产品技术含量高,采控效果好,但相对价格较高,通常适用于现代化的大型或高档连栋温室。少数国产品牌无论技术水平还是采控效果均不甚理想,尤其缺少能够适用于我国常见的中小型日光温室的低成本智能采集控制装置。本文基于国家高技术研究发展计划(863计划)课题“设施农业精准生产技术系统构建与应用”,对设施温室环境和生物信息数据采集、传输、备份、调控问题进行了研究。 论文分析了目前国内中小型日光温室环境监控需求,提出并实现了一套网络型设施农业日光温室智能控制系统从硬件到软件的完整方案。主要研究工作如下: (1) 开发了面向常用环境信息传感器和生物信息传感器的数据采集模块,该数据采集模块具有可定制、可扩展的特点。 (2) 开发了基于CF卡的数据备份及存储模块,为实现现场数据的大容量存储和本地化自主控制提供了基础。 (3) 构建了传感器数据的局域传输网络和以太网络接口,满足了节点环境参数及视频信息宽带传输与温室集中监控的需要。 (4) 开发了面向中小型日光温室的可扩展核心设备管理模块,实现了在决策服务器支持下的环境参数本地自主调控。 (5) 移植了嵌入式操作系统、开发了设备驱动程序,使用户可以灵活方便地调用板载设备进行系统的二次定制开发。 (6) 对系统软件、硬件进行了模拟调试和现场实验,验证了系统在设施温室环境采控中的各项功能。 论文结构如下:首先分析了课题的研究背景、意义、研究现状和相应关键技术;然后在温室控制的需求分析上提出了智能控制系统的方案;接着给出了智能PAC系统子/主节点的硬件设计及实现,给出了基于U-BOOT与uClinux的智能PAC系统软件设计和驱动开发;其次设计了实验平台对智能PAC系统进行仿真调试和现场实验。论文最后展望了我国设施农业温室环境监控的发展。 现场实验表明,该智能PAC系统解决了日光温室环境和生物信息数据采集、传输、备份问题,并且具有可定制化、可编程、运行稳定可靠的特点,达到了预期的设计要求。

    标签: ARM 设施农业 网络 可编程

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:qw12

  • 现场可编程逻辑门阵列(FPGA)技术的应用研究

    现场可编程逻辑门阵列(FPGA)具有开发周期短、成本小、风险低和现场可灵活配置等优点,可以在更短的时间实现更复杂的功能,使得基于FPGA的开发平台的研究成为工业界和学术界日益关注的问题.基于FPGA的高集成度、高可靠性,可将整个设计系统下载于同一芯片中,实现片上系统,从而大大缩小其体积,因此以FPGA为代表的可编程逻辑器件应用日益广泛.在国外,FPGA技术发展与应用已达到相当高的程度;而在国内,FPGA技术发展仍处在起步阶段,与国外相比还存在较大的差距.本文提出了一种FPGA通用接口开发平台的设计思路,研制了一种FPGA快速实验开发装置,对研制过程中遇到的软、硬件问题加以归纳总结,提高了系统运行效率.分别研究了基于FPGA器件Altera公司的FLEX6000的字符型LCD、PC机ISA总线,基于FLEX10K的图像点阵型LCD、PC机PCI总线接口中.最后通过一个通用实验装置系统的设计和实现,综合上述应用,介绍了FPGA实验系统的软件开发环境,实现了基于FGPA的交通信号灯逻辑控制和电子钟,研究了FPGA技术在通用接口控制器设计中的应用.

    标签: FPGA 现场可编程 应用研究 逻辑门

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:龙飞艇

  • XILINX+FPGA片上嵌入式系统的用户IP开发.

    随着FPGA技术的发展,在FPGA上实现片上系统在技术上已经可能。基于FPGA片上系统开发已成为目前FPGA应用的一个热点。但是基于FPGA片上系统对使用者的知识要求比较高,使用流程比较复杂,参考资料不多。成为目前开发者应用的瓶颈。本书针对基于FPGA片上系统开发的核心,用户IP的开发,并结合XILINX的嵌入式开发工具EDK,详细讲解了怎么去开发和调试客户自己的用户硬件外设(用户IP),使得开发者可以很快地熟练使用EDK,进行自己的片上系统开发。书中内容主要针对嵌入式用户硬件外设的开发流程和调试方法,不涉及开发语言的细节。在使用本书前必须熟练掌握硬件描述语言。本书基于XILINX的嵌入式开发平台,讲解了嵌入式系统的基本概念:FPGA原理和MicroBlaze处理器和最新的多端口内存控制器(MPMC)。以基于3个不同总线和接口的试验,详细讲述了怎样开发用户自定义IP。本书前三章以基本概念介绍为主。后四章以试验为主,分别介绍了在XILINX嵌入式开发平台上常用接口上用户IP开发的实现:第4章是介绍了EDK工具的使用流程;第5章是PLB总线的用户IP的开发;第6章是FSL总线的用户IP的开发;第7章是多端口内存控制器(mpmc)中NPI接口的用户IP的开发。

    标签: xilinx fpga 嵌入式系统

    上传时间: 2022-07-28

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