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数字逻辑

数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现布尔代数的基本运算。
  • 基于FPGA控制的高速数据采集系统

    数据采集系统是信号与信息处理系统中不可缺少的重要组成部分,同时也是软件无线电系统中的核心模块,在现代雷达系统以及无线基站系统中的应用越来越广泛。为了能够满足目前对软件无线电接收机自适应性及灵活性的要求,并充分体现在高性能FPGA平台上设计SOC系统的思路,本文提出了由高速高精度A/D转换芯片、高性能FPGA、PCI总线接口、DB25并行接口组成的高速数据采集系统设计方案及实现方法。其中FPGA作为本系统的控制核心和传输桥梁,发挥了极其重要的作用。通过FPGA不仅完成了系统中全部数字电路部分的设计,并且使系统具有了较高的可适应性、可扩展性和可调试性。 在时序数字逻辑设计上,充分利用FPGA中丰富的时序资源,如锁相环PLL、触发器,缓冲器FIFO、计数器等,能够方便的完成对系统输入输出时钟的精确控制以及根据系统需要对各处时序延时进行修正。 在存储器设计上,采用FPGA片内存储器。可根据系统需要随时进行设置,并且能够方便的完成数据格式的合并、拆分以及数据传输率的调整。 在传输接口设计上,采用并行接口和PCI总线接口的两种数据传输模式。通过FPGA中的宏功能模块和IP资源实现了对这两种接口的逻辑控制,可使系统方便的在两种传输模式下进行切换。 在系统工作过程控制上,通过VB程序编写了应用于PC端的上层控制软件。并通过并行接口实现了PC和FPGA之间的交互,从而能够方便的在PC机上完成对系统工作过程的控制和工作模式的选择。 在系统调试方面,充分利用QuartuslI软件中自带的嵌入式逻辑分析仪SignalTaplI,实时准确的验证了在系统整个传输过程中数据的正确性和时序性,并极大的降低了用常规仪器观测FPGA中众多待测引脚的难度。 本文第四章针对FPGA中各功能模块的逻辑设计进行了详细分析,并对每个模块都给出了精确的仿真结果。同时,文中还在其它章节详细介绍了系统的硬件电路设计、并行接口设计、PCI接口设计、PC端控制软件设计以及用于调试过程中的SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪的使用方法,并且也对系统的仿真结果和测试结果给出了分析及讨论。最后还附上了系统的PCB版图、FPGA逻辑设计图、实物图及注释详细的相关源程序清单。

    标签: FPGA 控制 高速数据 采集系统

    上传时间: 2013-06-09

    上传用户:lh25584

  • 实时三维信息获取系统

    三维彩色信息获取系统目的是获取对象的三维空间坐标和颜色信息。它是计算机视觉研究的重要内容,也是当前信息科学研究中的一个重要热点。 本文首先介绍了三维信息获取技术的意义和实时可重构三维激光彩色信息获取系统总体方案。该方案合理划分了系统的图像处理任务,充分地利用了拥有的硬、软件资源。阐述了基于FPGA处理器的硬件系统结构及其工作原理和系统工作时序。 本文还研究了图像处理系统中的数字逻辑设计,总结出了较完整、规范化的设计流程和方法,介绍了从图像处理算法到可编程逻辑器件的规范化映射方法,总结了在视频系统中的高级设计技巧,包括并行流水线技术和循环结构的硬件实现方式等。 为了说明提出的设计方法,本文分析了基于自适应阈值的结构光条纹中心的方向模板快速检测算法的硬件实现。该算法是把自适应阈值法与可变方向模板法相结合,具有稳定性好、精度高、计算简单、数据存储量小、实现速度快的特点,此外,该方法有利于硬件快速实现。实践证明这种方法是实用的、有效的。 本文的重点在于研制了具有完全自主知识产权的实时可重构三维激光彩色信息获取系统中视频图像处理专用集成电路。该集成电路是实现系统快速算法的核心,使用现场可编程器FPGA器件EPlK50实现提取激光线、提取人头轮廓线和提取中心颜色线算法;该集成电路还要实现系统所需的控制逻辑。控制部分包括将视频采集输出端口信号转化为RGB真彩色信号的数据锁存模块、各FIFO缓存器的输入输出控制模块和系统需要的其它信号控制模块。提出提取轮廓线快速算法,即由FPGA处理器与主机交互式共同快速完成提取人头正侧影轮廓线算法。该专用集成电路研制是整个实时可重构三维激光彩色信息获取系统实现的关键。

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    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:lguotao

  • VHDL源代码下载

    【经典设计】VHDL源代码下载~~ 其中经典的设计有:【自动售货机】、【电子钟】、【红绿灯交通信号系统】、【步进电机定位控制系统】、【直流电机速度控制系统】、【计算器】、【点阵列LED显示控制系统】 基本数字逻辑设计有:【锁存器】、【多路选择器】、【三态门】、【双向输入|输出端口】、【内部(缓冲)信号】、【编码转换】、【加法器】、【编码器/译码器】、【4位乘法器】、【只读存储器】、【RSFF触发器】、【DFF触发器】、【JKFF触发器】、【计数器】、【分频器】、【寄存器】、【状态机】

    标签: VHDL 源代码

    上传时间: 2013-05-27

    上传用户:shijiang

  • 新型电子电路应用指南

    ·新型电子电路应用指南 电源电路.pdf新型电子电路应用指南 实用电子测量技术.pdf新型电子电路应用指南 数字逻辑电路.pdf新型电子电路应用指南 信号放大电路.pdf

    标签: 电子电路 应用指南

    上传时间: 2013-07-27

    上传用户:万有引力

  • 基于DSP和FPGA实时视频采集、处理和显示平台

    基于高速数字信号处理器(DSP) 和大规模现场可编程门阵列( FPGA) ,成功地研制了小型\\r\\n化、低功耗的实时视频采集、处理和显示平台. 其中的DSP 负责图像处理,其外围的全部数字逻辑功能都集成在一片FPGA 内,包括高速视频流FIFO、同步时序产生与控制、接口逻辑转换和对视频编/ 解码器进行设置的I2 C 控制核等. 通过增大FIFO 位宽、提高传输带宽,降低了占用EMIF 总线的时间 利用数字延迟锁相环逻辑,提高了显示接口时序控制精度. 系统软件由驱动层、管理层和应用层组成,使得硬件管理与

    标签: FPGA DSP 实时视频 采集

    上传时间: 2013-08-08

    上传用户:PresidentHuang

  • COOLRUNNER系列CPLD的结构,特点及功能

    本文详细分析了COOLRUNNER系列CPLD的结构,特点及功能,使用VHDL语言实现数字逻辑,实现了水下冲击波记录仪电路的数字电路部分.

    标签: COOLRUNNER CPLD

    上传时间: 2013-08-26

    上传用户:亚亚娟娟123

  • 高速电路设计与实现

    通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。

    标签: 高速电路

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:baby25825

  • MSP430x09x系列MCU在电动剃须刀中的应用

    MSP430x09x 是TI 推出的业界首款名符其实的 0.9V 微控制器 (MCU),它的出现让便携式设备中真正使用单电池供电成为可能,将推动单节电池供电的、更小巧、更低成本的便携式产品的发展。与现有号称0.9V 技术的MCU 不同,MSP430x09x 能够以0.9V 的低电压运行所有模拟和数字逻辑,因此该系列MCU 无需板载升压转换器,从而可为整体系统降低功耗,减少了对外部电路的需求。同时,在降低工作电压的情况下,仍继承了MSP430 系列单片机原有的优秀特性和丰富外设,并开创性的设计了功能丰富的模拟功能模块—模拟功能池(A-Pool)。本文将介绍MSP430x09x 系列MCU 在电动剃须刀系统中的应用,并着重阐述该系统的软硬件设计

    标签: 430x MSP 430 09x

    上传时间: 2013-12-19

    上传用户:hanbeidang

  • 用单片机实现流水灯的控制设计

    摘要:本文介绍了一简易流水灯的软硬件设计过程,重点给出了其软件编程的思想方法,以期给单片机学习者以启发。关键字:单片机;流水灯;编程1.引言当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,本文笔者用AT89C51 单片机自制了一款简易的流水灯,重点介绍了其软件编程方法,以期给单片机初学者以启发,更快地成为单片机领域的优秀人才。

    标签: 用单片机 流水灯 控制设计

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:gundamwzc

  • 微机原理与接口课件

    微处理器及微型计算机的发展概况  第一代微处理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040为代表的四位微处理机。      第二代微处理机(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。     第三代微处理机 第三代微机是以16位机为代表,基本上是在第二代微机的基础上发展起来的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基础发展起来的;M68000是Motorola公司在M6800 的基础发展起来的;     第四代微处理机 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU为代表,     第五代微处理机的发展更加迅猛,1993年3月被命名为PENTIUM的微处理机面世,98年PENTIUM 2又被推向市场。 INTEL CPU 发展历史Intel第一块CPU 4004,4位主理器,主频108kHz,运算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640 bytes,生产曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主频5M,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产曰期1976年 8086,16位主理器,主频4.77/8/10MHZ,运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主频25/33/50/66/75/100MHZ,总线频率33/50/66MHZ,运算速度20~60MIPs,集成晶体管1.2M个,1微米制造工艺,168针PGA,最大寻址内存4GB,缓存8/16/32/64KB,生产曰期1989年4月 Celeron一代, 主频266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产曰期1998年4月) Pentium 4 (478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺, 二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存,13条全新指令集SSE3),生产曰期2001年7月. 更大的缓存、更高的频率、 超级流水线、分支预测、乱序执行超线程技术 微型计算机组成结构单片机简介单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、    内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 三、计算机编程语言的发展概况 机器语言  机器语言就是0,1码语言,是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言  用一些助记符号代替用0,1码描述的某种机器的指令系统,汇编语言就是在此基础上完善起来的。高级语言  BASIC,PASCAL,C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序,它们必须通过编译或解释,连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言  C++,Java等编程语言是面向对象的语言。 1.3 微型计算机中信息的表示及运算基础(一) 十进制ND有十个数码:0~9,逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加权展开式以10称为基数,各位系数为0~9,10i为权。 一般表达式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加权展开式以2为基数,各位系数为0、1, 2i为权。 一般表达式:  NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六进制NH十六个数码0~9、A~F,逢十六进一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展开式以十六为基数,各位系数为0~9,A~F,16i为权。 一般表达式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同进位计数制之间的转换 (二)二进制与十六进制数之间的转换  24=16 ,四位二进制数对应一位十六进制数。举例:(三)十进制数转换成二、十六进制数整数、小数分别转换   1.整数转换法“除基取余”:十进制整数不断除以转换进制基数,直至商为0。每除一次取一个余数,从低位排向高位。举例: 2. 小数转换法“乘基取整”:用转换进制的基数乘以小数部分,直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数,从最高位排到最低位。举例:  三、带符号数的表示方法 机器数:机器中数的表示形式。真值: 机器数所代表的实际数值。举例:一个8位机器数与它的真值对应关系如下:  真值: X1=+84=+1010100B     X2=-84= -1010100B   机器数:[X1]机= 01010100    [X2]机= 11010100(二)原码、反码、补码最高位为符号位,0表示 “+”,1表示“-”。 数值位与真值数值位相同。 例  8位原码机器数:  真值:   x1  = +1010100B     x2    =- 1010100B      机器数: [x1]原  = 01010100  [x2]原 = 11010100原码表示简单直观,但0的表示不唯一,加减运算复杂。 正数的反码与原码表示相同。       负数反码符号位为 1,数值位为原码数值各位取反。 例 8位反码机器数:          x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100     x= -4: [x]原= 10000100  [x]反= 111110113、补码(Two’s Complement)正数的补码表示与原码相同。       负数补码等于2n-abs(x)8位机器数表示的真值四、 二进制编码例:求十进制数876的BCD码 876= 1000 0111 0110 BCD  876= 36CH = 1101101100B 2、字符编码    美国标准信息交换码ASCII码,用于计算      机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 3、汉字编码 “国家标准信息交换用汉字编码”(GB2312-80标准),简称国标码。 用两个七位二进制数编码表示一个汉字 例如“巧”字的代码是39H、41H汉字内码例如“巧”字的代码是0B9H、0C1H1·4  运算基础 一、二进制数的运算加法规则:“逢2进1”       减法规则:“借1当2”       乘法规则:“逢0出0,全1出1”二、二—十进制数的加、减运算        BCD数的运算规则 循十进制数的运算规则“逢10进1”。但计算机在进行这种运算时会出现潜在的错误。为了解决BCD数的运算问题,采取调整运算结果的措施:即“加六修正”和“减六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD)        =000101010111(BCD)                1 0 0 0 1 0 0 0       +  0 1 1 0 1 0 0 1           1 1 1 1 0 0 0 1        +  0 1 1 0 0 1 1 0     ……调整          1 0 1 0 1 0 1 1 1                                        进位  例:  10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD)                   1 0 0 0 1 0 0 0            -   0 1 1 0 1 0 0 1             0 0 0 1 1 1 1 1         -                    0 1 1 0   ……调整             0 0 0 1 1 0 0 1  三、 带符号二进制数的运算 1.5 几个重要的数字逻辑电路编码器译码器计数器微机自动工作的条件程序指令顺序存放自动跟踪指令执行1.6 微机基本结构微机结构各部分组成连接方式1、以CPU为中心的双总线结构;2、以内存为中心的双总线结构;3、单总线结构CPU结构管脚特点  1、多功能;2、分时复用内部结构  1、控制; 2、运算; 3、寄存器; 4、地址程序计数器堆栈定义 1、定义;2、管理;3、堆栈形式

    标签: 微机原理 接口

    上传时间: 2013-10-17

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