随着HDL Hardware Description Language 硬件描述语言语言综合工具及其它相关工具的推广使广大设计工程师从以往烦琐的画原理图连线等工作解脱开来能够将工作重心转移到功能实现上极大地提高了工作效率任何事务都是一分为二的有利就有弊我们发现现在越来越多的工程师不关心自己的电路实现形式以为我只要将功能描述正确其它事情交给工具就行了在这种思想影响下工程师在用HDL语言描述电路时脑袋里没有任何电路概念或者非常模糊也不清楚自己写的代码综合出来之后是什么样子映射到芯片中又会是什么样子有没有充分利用到FPGA的一些特殊资源遇到问题立刻想到的是换速度更快容量更大的FPGA器件导致物料成本上升更为要命的是由于不了解器件结构更不了解与器件结构紧密相关的设计技巧过分依赖综合等工具工具不行自己也就束手无策导致问题迟迟不能解决从而严重影响开发周期导致开发成本急剧上升 目前我们的设计规模越来越庞大动辄上百万门几百万门的电路屡见不鲜同时我们所采用的器件工艺越来越先进已经步入深亚微米时代而在对待深亚微米的器件上我们的设计方法将不可避免地发生变化要更多地关注以前很少关注的线延时我相信ASIC设计以后也会如此此时如果我们不在设计方法设计技巧上有所提高是无法面对这些庞大的基于深亚微米技术的电路设计而且现在的竞争越来越激励从节约公司成本角度出 也要求我们尽可能在比较小的器件里完成比较多的功能 本文从澄清一些错误认识开始从FPGA器件结构出发以速度路径延时大小和面积资源占用率为主题描述在FPGA设计过程中应当注意的问题和可以采用的设计技巧本文对读者的技能基本要求是熟悉数字电路基本知识如加法器计数器RAM等熟悉基本的同步电路设计方法熟悉HDL语言对FPGA的结构有所了解对FPGA设计流程比较了解
上传时间: 2013-11-06
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为了研制高性能的全数字永磁同步电机驱动系统,本文提出了一种基于FPGA的单芯片驱动控制方案。它采用硬件模块化的现代EDA设计方法,使用VHDL硬件描述语言,实现了永磁同步电机矢量控制系统的设计。方案包括矢量变换、空间矢量脉宽调制(SVPWM)、电流环、速度环以及串行通讯等五部分。经过仿真和实验表明,系统具有良好的稳定性和动态性能,调节转速的范围可以达到0.5r/min~4200r/min,对干扰误差信号具有较强的容错性,能够满足高性能的运动控制领域对永磁同步电机驱动系统的要求。
上传时间: 2013-10-13
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设计了一种基于FPGA纯硬件方式实现方向滤波的指纹图像增强算法。设计采用寄存器传输级(RTL)硬件描述语言(Verilog HDL),利用时分复用和流水线处理等技术,完成了方向滤波指纹图像增强算法在FPGA上的实现。整个系统通过了Modelsim的仿真验证并在Terasic公司的DE2平台上完成了硬件测试。设计共消耗了3716个逻辑单元,最高处理速度可达92.93MHz。以50MHz频率工作时,可在0.5s以内完成一幅256×256指纹图像的增强处理。
上传时间: 2013-10-12
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数字三相锁相环中含有大量乘法运算和三角函数运算,占用大量的硬件逻辑资源。为此,提出一种数字三相锁相环的优化实现方案,利用乘法模块复用和CORDIC算法实现三角函数运算,并用Verilog HDL硬件描述语言对优化前后的算法进行了编码实现。仿真和实验结果表明,优化后的数字三相锁相环大大节省了FPGA的资源,并能快速、准确地锁定相位,具有良好的性能。
上传时间: 2013-11-15
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介绍了一种10M/ 100M 以太网控制器的实现方法,该控制器以FIFO 作为帧缓存,通过程序设计实现10M/ 100M 自适应,设计中采用WS 接口,提高了设计的灵活行,可以实现与其他SOC 的互连[1 ] ,该设计采用VerilogHDL 硬件描述语言编程,基于ISE 开发环境,在Xilinx 公司的Spartan2 Ⅲ系列FPGA XC3S1000242FT256C 上实现。关键词:以太网MAC;10M/ 100M; FPGA ;VerilogHDL
上传时间: 2013-10-18
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为了满足工业控制系统多功能和数据处理能力的需求,设计了基于CPCI总线的一体化数据处理中心。系统以FPGA芯片为硬件控制核心,利用硬件描述语言Verilog进行编程,采用自顶向下和模块化的设计方法,实现了在同一嵌入式产品上集成光纤通信、A/D、D/A、CPCI总线、SDRAM存储等功能,实现了系统的一体化、小型化。实际应用表明本系统稳定可靠、易于维护,满足工业控制领域的需求。
上传时间: 2013-10-18
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随着FPGA技术的发展,FPGA设计已不再只是硬件电路的设计,而是包含处理器、外围组件和接口逻辑在内的完整数字系统,同时在处理器中编程完成嵌入式代码的FPGA“软”设计。与传统的主要基于硬件描述语言进行FPGA设计开发不同,本文在电路设计软件Altium Designer开发环境下,结合Xilinx公司的ISE设计软件,在Altium Designer的创新电子设计平台NanoBoard 3000上,设计实现了基于Altium Designer特有的系统级设计方法OpenBus系统的32位处理器控制LED的FPGA嵌入式设计。
上传时间: 2013-11-09
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在介绍CRC校验原理和传统CRC32串行比特算法的基础上,由串行比特型算法推导出一种CRC32并行算法。并结合SATAⅡ协议的要求,完成了SATAⅡ主控制器设计中CRC生成与校验模块的设计。最后通过在ISE平台上编写Verilog硬件描述语言,对SATA协议中帧结构数据进行仿真,验证该CRC32并行算法能够满足SATA接口实时处理的要求。
上传时间: 2013-11-16
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我国的骨干通信网上的传输速率已经向40 GB/s甚至是160 GB/s发展,传输线路以光纤作为主要的传输通道。与光纤相关的损耗和单模光纤的主要色散,即偏振模色散,不仅仅限制了光信号在通信过程中的传输距离,还很大程度上影响其通信容量。其中,偏振模色散对单模光纤高速和长距离通信的影响尤为突出。因此应现代光纤通信技术网的高速发展的需要,把当前流行的FPGA技术应用到单模光纤的偏振模色散的自适应补偿技术中,用硬件描述语言来实现,可以大大提高光纤的偏振模色散自适应补偿对实时性和稳定性的要求。
上传时间: 2014-01-22
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介绍了一种基于FPGA的多轴控制器,控制器主要由ARM7(LPC2214)和FPGA(EP2C5T144C8)及其外围电路组成,用于同时控制多路电机的运动。利用Verilog HDL 硬件描述语言在FPGA中实现了电机控制逻辑,主要包括脉冲控制信号产生、加减速控制、编码器反馈信号的辨向和细分、绝对位移记录、限位信号保护逻辑等。论文中给出了FPGA内部一些核心逻辑单元的实现,并利用Quartus Ⅱ、Modelsim SE软件对关键逻辑及时序进行了仿真。实际使用表明该控制器可以很好控制多轴电机的运动,并且能够实现高精度地位置控制。
上传时间: 2013-10-13
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