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后端设计

  • 基于FPGA的高速实时数字存储示波器

    数字存储示波器(DSO)上世纪八十年代开始出现,由于当时它的带宽和分辨率较低,实时性较差,没有具备模拟示波器的某些特点,因此并没有受到人们的重视。随着数字电路、大规模集成电路及微处理器技术的发展,尤其是高速模/数(A/D)转换器及半导体存储器(RAM)的发展,数字存储示波器的采样速率和实时性能得到了很大的提高,在工程测量中,越来越多的工程师用DSO来替代模拟示波器。 本文介绍了一款双通道采样速率达1GHz,分辨率为8Bits,实时带宽为200MHz数字存储示波器的研制。通过对具体功能和技术指标的分析,提出了FPGA+ARM架构的技术方案。然后,本文分模块详细叙述了整机系统中部分模块,包括前端高速A/D转换器和FPGA的硬件模块设计,数据处理模块软件的设计,以及DSO的GPIB扩展接口逻辑模块的设计。 本文在分析了传统DSO架构的基础上,提出了本系统的设计思想和实现方案。在高速A/D选择上,国家半导体公司2005年推出的双通道采样速率达500MHz高速A/D转换器芯片ADC08D500,利用其双边沿采样模式(DES)实现对单通道1GHz的采样速率,并且用Xilinx公司Spraten-3E系列FPGA作为数据缓冲单元和存储单元,提高了系统的集成度和稳定性。其中,FPGA缓冲单元完成对不同时基情况下多通道数据的抽取,处理单元完成对数据正弦内插的计算,而DSO中其余数据处理功能包括数字滤波和FFT设计在后端的ARM内完成。DSO中常用的GPIB接口放在FPGA内集成,不仅充分利用了FPGA内丰富的逻辑资源,而且降低了整机成本,也减少了电路规模。 最后,利用ChipscopePro工具对采样系统进行调试,并分析了数据中的坏数据产生的原因,提出了解决方案, 并给出了FPGA接收高速A/D的正确数据。

    标签: FPGA 高速实时数 字存储 示波器

    上传时间: 2013-07-07

    上传用户:asdkin

  • FPGA装箱和划分算法研究

    随着集成电路的设计规模越来越大,FPGA为了满足这种设计需求,其规模也越做越大,传统平面结构的FPGA无法满足实际设计需求。首先是硬件设计上的很难控制,其次就是计算机软件面临很大挑战,所有复杂问题全部集中到布局布线(P&R)这一步,而实际软件处理过程中,P&R所占的时间比例是相当大的。为了缓解这种软件和硬件的设计压力,多层次化结构的FPGA得以采用。所谓层次化就是可配置逻辑单元内部包含多个逻辑单元(相对于传统的单一逻辑单元),并且内部的逻辑单元之间共享连线资源,这种结构有利于减少芯片面积和提高布通率。与此同时,FPGA的EDA设计流程也多了一步,那就是在工艺映射和布局之间增加了基本逻辑单元的装箱步骤,该步骤既可以认为是工艺映射的后处理,也可认为是布局和布线模块的预处理,这一步不仅需要考虑打包,还要考虑布线资源的问题。装箱作为连接软件前端和后端之间的桥梁,该步骤对FPGA的性能影响是相当大的。 本文通过研究和分析影响芯片步通率的各种因素,提出新的FPGA装箱算法,可以同时减少装箱后可配置逻辑单元(CLB)外部的线网数和外部使用的引脚数,从而达到减少布线所需的通道数。该算法和以前的算法相比较,无论从面积,还是通道数方面都有一定的改进。算法的时间复杂度仍然是线性的。与此同时本文还对FPGA的可配置逻辑单元内部连线资源做了分析,如何设计可配置逻辑单元内部的连线资源来达到即减少面积又保证芯片的步通率,同时还可以提高运行速度。 另外,本文还提出将电路分解成为多块,分别下载到各个芯片的解决方案。以解决FPGA由于容量限制,而无法实现某些特定电路原型验证。该算法综合考虑影响多块芯片性能的各个因数,采用较好的目标函数来达到较优结果。

    标签: FPGA 划分算法

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhaoq123

  • 基于FPGA的GPS中频数字接收机

    本文进行了基于FPGA的GPS直序伪码扩频接收机的设计和数字化硬件实现。论文首先对GPS卫星导航定位系统进行了分析,并对与数字化接收机直接相关联的GPS信号中频部分结合实际系统要求进行了设计和分析,由此确定了数字化伪码捕获跟踪接收机研制的具体要求,之后完成了接收机中频数字化方案设计。同时对伪码捕获跟踪后端的载波捕获跟踪的实现方案进行了描述和分析。最后利用EDA工具在FPGA芯片上实现了GPS数字化接收机的伪码捕获跟踪。 受工作环境的制约,GPS卫星接收机系统首先表现为功率受限系统,接收机必须满足在低信噪比条件下工作。同时接收机与卫星间高动态产生的多普勒频率,给接收机实现快速捕获带来了难度。通过仿真分析,综合了实现难度和性能两方面因素,针对小信噪比工作条件提出了改进型的序贯伪码捕获实施方案。同时按照捕获概率和时间的要求,对接收机偏压、上、下门限、NCO增益等进行了设计和仿真分析,确定了捕获的数字化实现方案,伪码跟踪采用超前滞后环方案。捕获完成后可使本地伪码与接收伪码的相对误差保持在±1/4码元范围内,而跟踪环路的跟踪范围为±4/3码元,保证了捕获到跟踪的可靠衔接,同时采用可变环路带宽措施解决了跟踪速度和精度的矛盾。 在数字化实现设计中,给出了详细的数字化实现方案和分析,这样在保证工作精度的同时尽量减少硬件资源的开销,利用EDA工具,采用Veilog设计语言在Xilinx的VirtexII系列的XC2V500fg256的FPGA上完成数字化接收机伪码捕获跟踪的实现,并在其开发平台上对数字化接收机进行了仿真验证,在给定的工作条件下达到了设计性能和指标要求。

    标签: FPGA GPS 中频 数字接收机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:15510133306

  • 高精度地震勘探数据采集系统

    本文分析了当代高精度地震勘探数据采集系统的发展现状,研究了数据采集的A/D方法及理论、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)技术的发展及原理,串口通信的原理及实现。在此基础上,探讨了采用FPGA控制24位△∑模数转换器来实现高精度地震勘探数据采集系统的实现思路,对探测传感器或检波器后端数据采集系统的信号A/D转换、FPGA与外部接口设计、串口数据通信做了详细的研究,尤其是在用FPGA来完成与外部ADC的接口控制上做了深入的开发和设计,整个接口控制模块采用VHDL语言编写,并同时将ROM、FIFO等数字逻辑模块一起集成到一片FPGA芯片当中,并在Quartus Ⅱ6.0的开发平台上通过了软件仿真,时序仿真结果达到了系统要求。

    标签: 高精度 地震勘探 数据采集系统

    上传时间: 2013-05-21

    上传用户:yuele0123

  • SPICE 60

    Cadence OrCAD 10.5, 让PCB的设计进入更细节阶段。与PSpice结合可应用于在Allegro平台上。此套组系为一完整涵盖前端至后端、使用微软视窗平台的流程,可以供印刷电路板(PCB) 设计师透过工具整合与程式自动化改善生产力

    标签: SPICE 60

    上传时间: 2013-06-07

    上传用户:225588

  • 用Protel 99 SE实现电子电路仿真时的参数设置

    用EDA软件实现电子电路的设计与仿真,极大地提高了电子电路设计的效率和效益,已成为电路设计的重要手段。学习和掌握这一技术十分重要。在各种仿真软件中,Protel 99 SE独领风骚,它丰富的仿真器件库和齐全的仿真功能,使它能胜任大多数电路的仿真工作,再加上前端的原理图输人和后端的仿真结果输出都具有易学易用的风格,从而倍受广大电路设计人员的青睐。使用Protel 99 SE进行电路仿真时,不需要编写网表文件(尽管它使用与PSPICE相同的仿真内核),系统将根据所画电路图自动生成网表文件并进行仿真,仿真类型的选择通过对话框完成,十分方便。然而,仿真时有关参数的设置仍然具有较高的技术含量,它既需要对电路原理的深刻把握,又需要注意软件的特点。能否正确设置好仿真参数,是仿真能否顺利进行的关键。本文将通过几个实例讨论这一问题

    标签: Protel 99 电子电路 仿真

    上传时间: 2013-11-08

    上传用户:vodssv

  • 用Protel 99 SE实现电子电路仿真时的参数设置

    用EDA软件实现电子电路的设计与仿真,极大地提高了电子电路设计的效率和效益,已成为电路设计的重要手段。学习和掌握这一技术十分重要。在各种仿真软件中,Protel 99 SE独领风骚,它丰富的仿真器件库和齐全的仿真功能,使它能胜任大多数电路的仿真工作,再加上前端的原理图输人和后端的仿真结果输出都具有易学易用的风格,从而倍受广大电路设计人员的青睐。使用Protel 99 SE进行电路仿真时,不需要编写网表文件(尽管它使用与PSPICE相同的仿真内核),系统将根据所画电路图自动生成网表文件并进行仿真,仿真类型的选择通过对话框完成,十分方便。然而,仿真时有关参数的设置仍然具有较高的技术含量,它既需要对电路原理的深刻把握,又需要注意软件的特点。能否正确设置好仿真参数,是仿真能否顺利进行的关键。本文将通过几个实例讨论这一问题

    标签: Protel 99 电子电路 仿真

    上传时间: 2013-10-21

    上传用户:gaojiao1999

  • 一种基于电流环的温度测量系统

    为了实现核电站的无电磁辐射在役设备的温度状态实时监测,提高设备使用安全性,设计并实现了一种满足核电站环境要求的基于电流环的有线温度测量系统。系统以C8051F系列单片机为控制器,用电流环实现有线数据传输,通过温度传感器DS18B20进行设备温度的实时获取,最后,应用后端模块对前端的温度数据进行接收和解析,并且实现测温结果在液晶屏上的直观显示。该系统目前已应用于多种核电设备中。

    标签: 电流环 温度测量系统

    上传时间: 2013-10-15

    上传用户:wxnumen

  • 电子商务网站是现在和未来的一种购物方式

    电子商务网站是现在和未来的一种购物方式,他将会给人们带来越来越多的方便。本文将首先从结构上对网站的设计有一个总体上的思想,包括网站的前端的会员管理模块和后端的数据维护模块,这是任何一个网站所必备。但我还是把一些内容放在安全技术的论述上,当安全越来越成为当今网站的一个突出主题时,我们不得不在安全上下大功夫,让我们的网站成为您的一方净土。

    标签: 电子商务 方式 网站

    上传时间: 2016-01-31

    上传用户:王者A

  • 传统的有声无声检测方法只能在相对安静的环境下(<20dB)进行。因此传统方法不能满足噪声环境下的检测要求;另一方面

    传统的有声无声检测方法只能在相对安静的环境下(<20dB)进行。因此传统方法不能满足噪声环境下的检测要求;另一方面,一直以来,单通道语音增强没有取得突破性进展,一个很重要的原因是没有找到高效的有声无声检测方法。研究了一种有声/无声检测算法是根据信号低频带、高频带短时能量包络的动态变化范围来判别噪声和含噪语音。对每一帧输入信号,通过与预先设定的一系列门限值比较来判断该帧是信号帧还是噪声帧。本设计使用了这种检测方法,选用北京瑞泰创新科技有限公司开发CETECK-VC33-D板,配合自己制作的前端抗混叠滤波放大器和后端的结果演示模块(利用单片机AT89C51制作跑马灯来演示)来实现整个算法。

    标签: lt 20 dB 检测方法

    上传时间: 2016-11-14

    上传用户:源码3