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多业务

  • FPGA中多标准可编程IO端口的设计.rar

    现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)是可编程逻辑器件的一种,它的出现是随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit).芯片,而且希望ASIC的设计周期尽可能短,最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中。现在,FPGA已广泛地运用于通信领域、消费类电子和车用电子。 本文中涉及的I/O端口模块是FPGA中最主要的几个大模块之一,它的主要作用是提供封装引脚到CLB之间的接口,将外部信号引入FPGA内部进行逻辑功能的实现并把结果输出给外部电路,并且根据需要可以进行配置来支持多种不同的接口标准。FPGA允许使用者通过不同编程来配置实现各种逻辑功能,在IO端口中它可以通过选择配置方式来兼容不同信号标准的I/O缓冲器电路。总体而言,可选的I/O资源的特性包括:IO标准的选择、输出驱动能力的编程控制、摆率选择、输入延迟和维持时间控制等。 本文是关于FPGA中多标准兼容可编程输入输出电路(Input/Output Block)的设计和实现,该课题是成都华微电子系统有限公司FPGA大项目中的一子项,目的为在更新的工艺水平上设计出能够兼容单端标准的I/O电路模块;同时针对以前设计的I/O模块不支持双端标准的缺点,要求新的电路模块中扩展出双端标准的部分。文中以低压双端差分标准(LVDS)为代表构建双端标准收发转换电路,与单端标准比较,LVDS具有很多优点: (1)LVDS传输的信号摆幅小,从而功耗低,一般差分线上电流不超过4mA,负载阻抗为100Ω。这一特征使它适合做并行数据传输。 (2)LVDS信号摆幅小,从而使得该结构可以在2.5V的低电压下工作。 (3)LVDS输入单端信号电压可以从0V到2.4V变化,单端信号摆幅为400mV,这样允许输入共模电压从0.2V到2.2V范围内变化,也就是说LVDS允许收发两端地电势有±1V的落差。 本文采用0.18μm1.8V/3.3V混合工艺,辅助Xilinx公司FPGA开发软件ISE,设计完成了可以用于Virtex系列各低端型号FPGA的IOB结构,它有灵活的可配置性和出色的适应能力,能支持大量的I/O标准,其中包括单端标准,也包括双端标准如LVDS等。它具有适应性的优点、可选的特性和考虑到被文件描述的硬件结构特征,这些特点可以改进和简化系统级的设计,为最终的产品设计和生产打下基础。设计中对包括20种IO标准在内的各电器参数按照用户手册描述进行仿真验证,性能参数已达到预期标准。

    标签: FPGA 标准 可编程

    上传时间: 2013-05-15

    上传用户:shawvi

  • DVB系统信道编码的研究与FPGA实现.rar

    数字图像通信的最广泛的应用就是数字电视广播系统,与以往的模拟电视业务相比,数字电视在节省频谱资源、提高节目质量方面带来了一场新的革命,而与此对应的DVB(Digital Video Broadcasting)标准的建立更是加速了数字电视广播系统的大规模应用。DVB标准选定MPEG—2标准作为音频及视频的编码压缩方式,随后对MPEG—2码流进行打包形成TS流(transport stream),进行多个传输流复用,最后通过不同媒介进行传输。在DVB标准的传输系统中,无论是卫星传输,电缆传输还是地面传输,为了保障图像质量,使数字节目在传输过程中避免出现因受到各种信道噪声干扰而出现失真的现象,都采用了信道编码的方式来保护传输数据。信道编码是数字通信系统中一个必需的、重要的环节。 信道编码设计方案的优劣决定了DVB系统的成功与否,本文重点研究了DVB系统中的信道编码算法及其FPGA实现方案,主要进行了如下几项工作: 1)介绍了DVB系统信道编码的基本概念及特点,深入研究了DVB标准中信道编码部分的关键技术,并针对每个信道编码模块进行工作原理分析、算法分析。 2)根据DVB信道编码的特点,重点对信道编码中四个模块,包括扰码、RS编码、卷积交织编码和卷积编码的FPGA硬件实现算法进行了比较详细的分析,并阐述了每个模块及QPSK调制的设计方案及实现模块功能的程序流程。 3)在RS(204,188)编码过程中,利用有限域常数乘法器的特点,对编码器进行了优化,在很大程度上提高了编码效率,卷积交织器部分采用RAM移位法,实现起来更为简单且节省了FPGA器件内部资源。 4)设计以Altera公司的QuartusⅡ为开发平台,利用FPGA芯片EP1C6Q240C8完成了信道编码各模块及QPSK调制的硬件实现,通过Verilog HDL描述和时序仿真来验证算法的可行性,并给出系统设计中减少毛刺的方法,使系统更为稳定。最终的系统仿真结果表明该系统工作稳定,达到了DVB系统信道编码设计的要求。

    标签: FPGA DVB

    上传时间: 2013-06-26

    上传用户:allen-zhao123

  • 基于FPGA的多平台虚拟仪器研究设计.rar

    虚拟仪器技术是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。目前虚拟仪器大部分是基于PC机,利用PCI等总线技术传输数据,数据卡插拔不便,便携性差。随着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式系统平台已经应用到各个领域,而市场上的嵌入式虚拟仪器系统还相当少,各种研究工作才刚刚起步,各种高性能的虚拟仪器和处理系统在现代工业控制和科学研究中已成为必不可少的部分。因此在我国开发具有较高性能、接口灵活、功能多样化、低成本的虚拟仪器装置势在必行。 针对目前虚拟仪器系统发展趋势和特点,采用FPGA技术,进行一种支持多种平台的高速虚拟仪器系统的设计与研究,并针对高速虚拟仪器系统中的一些技术难点提出解决方案。首先进行了系统的总体设计,确定了采用FPGA作为系统的控制核心,并选取了Labview作为PC平台应用程序开发工具,利用USB2.0接口来进行数据传输;同时选取嵌入式处理器S3C2410以及WinCE作为嵌入式系统硬软件平台。随后进行了各个具体模块的设计,在硬件方面,分别设计了前端处理电路,ADC电路以及USB接口电路。在软件方面,进行了FPGA控制程序的设计工作,实现了对各个模块和接口电路的控制功能。在上层应用程序的设计方面,设计了Labview应用程序,实现了波形显示和频谱分析等仪器功能,人机界面良好。在嵌入式平台上面,进行了WinCE下GPIO驱动程序设计,并在上层应用程序中调用驱动来进行数据的读取。为了解决高速ADC与数据缓存器的速度不匹配的问题,提出利用多体交叉式存储器结构的设计方案,并在FPGA内对控制程序进行了设计,对其时序进行了仿真。 最后对系统进行了联合调试工作,利用上层软件对输入波形进行采集。根据调试结果看,该系统对输入信号进行了较好的采样和存储,还原了波形,达到了预期效果。课题研究并且对设计出一种支持多平台的新型虚拟仪器系统,具有性能好、使用灵活,节省成本等特点,具有较高的研究价值和现实意义。

    标签: FPGA 虚拟仪器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:shwjl

  • 多载波扩频通信的Rake接收机理论研究及FPGA实现.rar

    由于移动环境的复杂性,无线信号在发送传输和接收过程中有很明显的衰落现象,特别是在高频无线通信中,多径衰落或频率选择性衰落对无线信号的干扰最为严重。通过分集接收技术,Rake接收机在CDMA移动通信系统中抗多径衰落效果尤为明显。作为一种新颖的多址接入方式,多载波CDMA充分利用了OFDM最优频率利用率以及CDMA的多址和频率分集,且系统容量和抗符号间干扰性能明显优于传统的单载波CDMA。这些特性使得多载波CDMA成为未来的宽带无线通信系统最有希望的候选。 @@ 本文研究了一种多载波扩频通信系统,介绍了其Rake接收机工作原理和设计思想,进行了理论仿真并用FPGA予以实现。 @@ 本文首先介绍了移动通信系统的发展历史以及OFDM和CDMA技术原理,并描述了OFDM和CDMA结合的三种系统(MC-DS-CDMA、MT-CDMA、MC-CDMA)的原理和系统模型;接着,介绍了目前影响移动通信的主要衰落以及Rake接收机基本原理及其作用。多径信号的每路信号都可能含有可以利用的信息,Rake接收机就是通过多个相关接收器接收多径信号中各路信号,通过信道估计和信道补偿消去信道因子的附加相位,并把他们合并在一起,以此来改善信号的信噪比和系统的可靠性;在此基础上,论文提出了一种多载波扩频通信系统的实现方案,并详细介绍了其Rake接收机实现原理,给出了最大比合并时各种分径数目下系统误码率的仿真图;最后介绍了此方案中Rake接收机的FPGA硬件实现设计方案及其系统 测试结果。@@ 仿真结果显示出随着分集径数的增加,系统的误码率显著降低。表明Rake接收机抗多径衰落效果显著,且在多载波CDMA系统中其分集效果更好,实现相对简单。最终Rake接收机的FPGA实现结果同理论仿真一致,时序通过,资源耗费不大,具有较大的实用价值。 @@关键词:多载波扩频通信,CDMA,Rake接收机,FPGA

    标签: Rake FPGA 多载波

    上传时间: 2013-07-25

    上传用户:axxsa

  • MSP430系列多单片机间的SPI主从通信.rar

    这篇文章介绍了MSP430系列多单片机间的SPI主从通信原理和相关例程

    标签: MSP 430 SPI

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:啦啦啦啦啦啦啦

  • TDSCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现.rar

    随着TD—SCDMA技术的不断发展,TD—SCDMA系统产品也逐步成熟并随之完善。产品家族日益丰富,室内型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站产品逐步问世,可以满足不同场景的建网需求。而分布式基站(BBU+RRU)越来越多地受到业界的关注和重视。 本文主要从TD—SCDMA频点拉远系统(RRU)和软件无线电技术的发展入手,重点研究TD—SCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现。TD—SCDMA通信系统通过灵活分配不同的上下行时隙,实现业务的不对称性,但是多路数字中频所构成的系统成本高和控制的复杂性,以及TDD双工模式下,系统的峰均比随时隙数增加而增加,对整个频点拉远系统的前端放大器线性输入提出了很高的要求。TD—SCDMA系统使用软件无线电平台,一方面软件算法可以有效保证时隙分配的准确性,保证对前端控制器的开关控制,以及对上下行功率读取计算和子帧的灵活提取,另一方面灵活的DUC/CFR算法可以有效的提高频带利用率和抗干扰能力,有效的控制TDD系统的峰均比,有效降低系统对前端放大器线性输出能力的要求。 本文主要研究软件无线电中DUC和CFR的关键技术以及FPGA实现,DUC主要由3倍FIR内插成型滤波器、2倍插值补偿滤波器以及5级CIC滤波器级联组成;而CFR主要采用类似基带削峰的加窗滤波的中频削峰算法,可以降低相邻信道的溢出,更有效的降低CF值。将DUC/CFR以单片FPGA实现,能很好提高RRU性能,减少其硬件结构,降低成本,降低功耗,增加外部环境的稳定性。

    标签: TDSCDMA FPGA 频点

    上传时间: 2013-07-20

    上传用户:rishian

  • 基于FPGA的多通道DMA控制器的IP核设计.rar

    当前,随着电子技术的飞速发展,智能化系统中需要传输的数据量日益增大,要求数据传送的速度也越来越快,传统的数据传输方式已无法满足目前的要求。在此前提下,采用高速数据传输技术成为必然,DMA(直接存储器访问)技术就是较理想的解决方案之一,能够满足信息处理实时性和准确性的要求。 本文以EDA工具、硬件描述语言和可编程逻辑器件(FPGA)为技术支撑,设计DMA控制器的总体结构。在通道检测模块中,解决了信号抗干扰和请求信号撤销问题,并提出并行通道检测算法;在优先级管理模块中提出了动态优先级端口响应机制;在传输模块中采用状态机的设计思想设计多个通道的数据传输。通过各模块问题的解决及新方法的采用,最终设计出基于FPGA的多通道DMA控制器的IP软核。实验仿真结果表明,本控制器传输速度较快,主频达100MHz以上,且工作稳定。

    标签: FPGA DMA 多通道

    上传时间: 2013-05-16

    上传用户:希酱大魔王

  • 基于RS-485的多点数据采集与显示系统.rar

    基于RS-485的多点数据采集与显示系统。

    标签: 485 RS 多点

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:huql11633

  • 基于FPGA的磁盘阵列控制器的硬件设计与实现.rar

    随着存储技术的迅速发展,存储业务需求的不断增长,独立的磁盘冗余阵列可利用多个磁盘并行存取提高存储系统的性能。磁盘阵列技术采用硬件和软件两种方式实现,软件RAID(Redundant Array of Independent Disks)主要利用操作系统提供的软件实现磁盘冗余阵列功能,对系统资源利用率高,节省成本。硬件RAID将大部分RAID功能集成到一块硬件控制器中,系统资源占用率低,可移植性好。 分析了软件RAID的性能瓶颈,使用硬件直接完成部分计算提高软件RAID性能。针对RAID5采用FPGA(Field Programmable Gate Array)技术实现RAID控制器硬件设计,完成磁盘阵列启动、数据缓存(Cache)以及数据XOR校验等功能。基于硬件RAID的理论,提出一种基于Virtex-4的硬件RAID控制器的系统设计方案:独立微处理器和较大容量的内存;实现RAID级别迁移,在线容量扩展,在线数据热备份等高效、用户可定制的高级RAID功能;利用Virtex-4内置硬PowerPC完成RAID服务器部分配置和管理工作,运行Linux操作系统、RAID管理软件等。控制器既可以作为RAID控制卡在服务器上使用,也可作为一个独立的系统,成为磁盘阵列的调试平台。 随着集成电路的发展,芯片的体积越来越小,电路的布局布线密度越来越大,信号的工作频率也越来越高,高速电路的传输线效应和信号完整性问题越来越明显。RAID控制器属于高速电路的范畴,在印刷电路板(Printed Circuit Block, PCB)实现时分别从叠层设计、布局、电源完整性、阻抗匹配和串扰等方面考虑了信号完整性问题,并基于IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型进行了信号完整性分析及仿真。

    标签: FPGA 磁盘阵列 控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:jeffery

  • 基于FPGA的多路脉冲时序控制电路设计与实现.rar

    在团簇与激光相互作用的研究中和在团簇与加速器离子束的碰撞研究中,需要对加速器束流或者激光束进行脉冲化与时序同步,同时用于测量作用产物的探测系统如飞行时间谱仪(TOF)等要求各加速电场的控制具有一定的时序匹配。在整个实验中,需要用到符合要求的多路脉冲时序信号控制器,而且要求各脉冲序列的周期、占空比、重复频率等方便可调。为此,本论文基于FPGA设计完成了一款多路脉冲时序控制电路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,设计出了一款可以同时输出8路脉冲序列、各脉冲序列之间具有可调高精度延迟、可调脉冲宽度及占空比等。论文讨论了FPGA芯片结构及开发流程,着重讨论了较高频率脉冲电路的可编程实现方法,以及如何利用VHDL语言实现硬件电路软件化设计的技巧与方法,给出了整个系统设计的原理与实现。讨论了高精密电源的PWM技术原理及实现,并由此设计了FPGA所需电源系统。给出了配置电路设计、数据通信及接口电路的实现。开发了上层控制软件来控制各路脉冲时序及属性。 该电路工作频率200MHz,输出脉冲最小宽度可达到10ns,最大宽度可达到us甚至ms量级。可以同时提供l路同步脉冲和7路脉冲,并且7路脉冲相对于同步脉冲的延迟时间可调,调节步长为5ns。

    标签: FPGA 多路 脉冲

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:ZJX5201314