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虚拟仿真平台

  • Edison3电工电子仿真实验室

    edison是一款是虚拟的电路仿真软件,它通过3D模拟电路效果,使初学者学习电子技术更加的容易。实验过程中图声光并茂。具有非常强的真实感,作出的电路实验效果与实验室所做实验的效果一样,是电子技校与其它电子相关专业必备的教学软件。可以大大提高学生的学习兴趣和学习成绩。

    标签: Edison3 电工 电子仿真 实验室

    上传时间: 2013-08-03

    上传用户:哈哈hah

  • 基于ARM和FPGA的嵌入式开发平台设计与实现

    随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展,嵌入式系统在各个领域中得到广泛应用。以ARM和以FPGA为核心的嵌入式系统是当前嵌入式研究的热点,而相关研究的开展需要功能强大的开发平台支持,因此基于ARM和FPGA的开发平台设计研究具有重要意义。 本文分别设计了一款基于PXA270的ARM开发平台和一款基于Virtex5的FPGA开发平台,主要针对电源管理、接口设计、板级时序等关键技术进行了研究。在此基础上利用PADS Logic设计工具完成了系统原理图设计,并借助Hyperlynx SI仿真工具,对PCB的板级设计问题进行了分析,实现了平台PCB的可靠设计。最后对平台各模块进行了调试,通过在平台上运行操作系统并加载可执行程序的方法验证了平台整体功能。 本文的特色体现在以下三个方面: (1)结合PXA270处理器内部的电源管理单元和MAX1586A集成电源管理芯片,实现了PXA270开发平台的动态电源管理,有效降低了平台功耗; (2)平台实现了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和扩展VGA、PCMCIA/CF等多种接口,具有良好的开发灵活性和通用性; (3)对开发平台PCB板级走线中可能出现的反射、串扰、时序冲突等问题进行评估,给出了布线约束方案,使系统可靠性得到有效提高。

    标签: FPGA ARM 嵌入式开发 平台设计

    上传时间: 2013-07-06

    上传用户:gps6888

  • 基于ARM平台的网络视频监控系统研究与开发

    进入二十一世纪以来,随着我国经济、社会、文化各方面快速发展,人民生活节奏日益加快,远程互动交流要求不断提高。网络化生活方式真正进入到平常百姓家。为适应社会的持续高速发展,必须广泛开发应用网络化、信息化的工作生活产品,满足社会市场需求。本课题就是面向当前网络迅速普及形势下的家庭远程监控市场,采用高集成度、微功耗、低成本的设计思路,构建实时性、网络化、数字化嵌入式家用远程监控系统,以适应普通家庭远程安全维护需求,提高中低收入群体的生活质量和生活安全性。 嵌入式网络视频监控系统是建立在ARM9和WindowsCE平台上的一套完整视频处理传输系统。它主要由S3C2410嵌入式硬件平台、WindowsCE5.0嵌入式操作系统、摄像头驱动采集模块、网络收发模块和编解码模块五大部分组成。本文首先对嵌入式网络监控系统进行了总体设计,根据成本和市场需求,完成功能元件和软件平台选型。在硬件选择上使用了市场上得到广泛认可的S3C2410、CS8900A网络控制器、SDRAM、NANDFASH存储器、摄像头芯片,即满足功能需求又控制成本,同时保证相互兼容和工作稳定性;软件平台选择兼顾市场认同度和软件兼容性,同时考虑到开发的复杂程度,选择了同属微软旗下、类似WindowsXP的WindowsCE软件环境。这样主要软件开发工作便可以使用WindowsXP下的开发工具完成。这一选择符合市场主流用户对微软的认同,也节约了学习和建立Linux交叉编译环境的精力和时间。 硬件平台搭建后使用ADS1.2进行调试,操作系统使用PlatformBuilder进行定制,驱动、采集、编码及发送模块在EVC4.0下开发,接收、解码和显示模块用VC++6.0开发。为保证软硬件兼容性,软件调试很少使用Emulator虚拟机,而使用JTAG、串口、USB口、交叉线建立硬件连接后进行实机调试。针对本课题主要软件模块WindowsXP下开发、WindowsCE下调试的情况,由于两操作系统不能直接兼容,需建立平台间同步和交互。实验中使用了MSASYNC.exe等外围软件以及VGA控制器、USB扩展等外围硬件模块以实现快速实验,由此也造成实验设备和过程比最终产品复杂很多的情况。最终产品将把软硬件环境剪裁到满足功能的最小规模,仅预留排线接口用于升级,以实现低成本、微功耗、高集成度的设计要求。 系统的软硬件测试表明:该系统安装使用方便,运行稳定可靠,普通网络情况下可提供家用实时性,达到了预期设计目的和要求。为下一步的改进和完善建立起基础平台,并提供了主要功能。

    标签: ARM 网络视频监控 系统研究

    上传时间: 2013-07-08

    上传用户:夜月十二桥

  • ARM指令集仿真器的设计与实现.pdf

    指令集仿真器是目前嵌入式系统研究中一个极其重要的领域,一个灵活高效且准确度高的仿真器不仅可以实现对嵌入式系统硬件环境的仿真,而且是现代微处理器结构设计过程中性能评估的重要工具. 仿真器的性能已经成为影响整个设计效率的重要因素,在现有的指令集仿真技术中,编译型仿真技术虽然可以获得高的仿真速度,但其对应用的假设过于严格,限制了其在商业领域中的应用;解释型仿真器虽被普遍使用,但其缺点也很明显,由于模拟过程中需要耗费大量时间用于指令译码,解释型模拟器速度往往很有限,使用性能较低。由此可见,如何减少仿真过程中的指令译码时间,是提高仿真器的性能的关键。 本文旨在提出一个指令集仿真器的原型,重点解决指令解码过程中的速度瓶颈,在其基础可以进行扩充和改进,以适应不同硬件平台的需要。文章首先从ARM指令集的指令功能和编码格式入手,通过分析和比较找出了一般常用指令的编码和实现规律,并在此基础上进行了高级语言的描述,其后提出了改进版解释型指令集仿真器的设计方案,包括为提高仿真器性能,减少译码时间,创新性的在流程设计中加入了预解码的步骤,同时用自己设计的压缩算法解决了因预解码产生大量译码信息而带来的内存过度消耗难题。接下来,描述了仿真器的实现,包括指令的取指、译码、执行等基本功能,并着重描述了如何通过划分存储域和存储块的方式模拟真实存储器的读写访问实现。 另外,需要特别指出的是,针对仿真器中普遍存在的调试难问题,本文从一线程序开发人员的角度,在调试模块的设计中除了断点设置、程序暂停、恢复等基本功能外,还添加了各类监视设备和程序跟踪的功能,以期能提高本仿真器的实用性。 在文章的结尾,提出了仿真器的验证方案,并按照该方案对仿真器进行了功能和性能上的验证,最后对进一步的工作进行了展望。

    标签: ARM 指令集 仿真器

    上传时间: 2013-08-02

    上传用户:宋桃子

  • 基于ARM嵌入式平台的X86译码SoC架构设计.pdf

    SoC(System On a Chip)又称为片上系统,是指将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储器接口)集成在单一芯片上。SoC产品不断朝着体积小、功能强的方向发展,芯片内部整合越来越多的功能。ARM架构作为嵌入式系统流行的应用,其应用的扩展面临软件扩充的问题,而X86平台上却有很多软件资源。若将已有的X86软件移植到ARM平台,则可以在一定程度上解决软件扩充的问题。 本论文针对X86指令在ARM中兼容的应用,以智能手机的应用为例,提出了基于ARM嵌入式平台,使用X86指令到ARM指令的二进制翻译模块,达到对X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上总线系统——AMBA AHB和AMBA APB片上总线标准。对Multi-layer总线结构进行研究,分析了Multi-layer AHB系统中使用的Bus Matrix模块的结构,从Bus Matrix模块的内部矩阵结构和系统架构两方面针对系统的特点作出优化。 最后介绍了论文采用的事物级模型与Verilog HDL协同仿真的方法和系统的控制过程,通过仿真结果的比较,验证了利用二进制翻译模块实现X86指令执行的可行性和优化后的架构较适合于X86翻译系统的应用。

    标签: ARM X86 SoC

    上传时间: 2013-06-28

    上传用户:钓鳌牧马

  • 基于ARM-Linux的嵌入式Scilab-EMB计算平台设计研究与实现

    嵌入式系统在众多工业领域扮演着越来越重要的角色,但是因嵌入式系统的资源受限缘故,导致在嵌入式系统上很难实现复杂计算算法。此外,当前嵌入式系统设计阶段和实现阶段的分离现状,致使嵌入式系统开发耗时且昂贵。为解决这些问题,本书提出了一种低成本、可重复使用且可重构的嵌入式系统设计与实现集成开发环境。为了减少成本,该集成环境全部是采用自由和开放源代码软件,如Linux操作系统和Scilab计算平台等。 本文主要包括以下内容: 1、构建嵌入式Linux开发环境及移植相关软件包到嵌入式ARM平台,首先详细的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉编译器,并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式开发相关工具,最后详细的描述了如何移植嵌入式图形用户界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、构建Scilab-EMB嵌入式计算平台,首先介绍了数值计算软件Scilab,然后详细的描述了如何在ARM系统上实现Scilab-EMB嵌入式计算平台。 3、开发Scilab数据采集工具包,实现Scilab与底层设备通讯,该工具包PC版和ARM版均支持串口和以太网接口,且均支持Modbus现场总线。PC版额外支持OPC协议。 4、基于Scilab构建虚拟控制实验室,验证该平台的可行性及性能。 本文创新点: 1、国内外率先提出了一种新的以Scilab为核心的嵌入式计算平台方案,并在国内外首次实现了Scilab到ARM平台的移植; 2、开发了Scilab-DAQ数据采集工具包,有效的实现了Scilab与底层设备的通讯。 通过虚拟实验室的建立,验证了该嵌入式控制平台能够胜任多种复杂算法。 该嵌入式计算平台解决方案和Scilab-DAQ数据采集工具包已经受到国内外同行的关注,并被多家科研机构、学校和公司所采纳和使用。

    标签: Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 计算

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:acon

  • 基于ARM和OpenCV的增强现实平台研究

    增强现实是一种将虚拟世界和真实环境相结合的技术。它将计算机绘制的虚拟模型叠加到使用者所看到的真实世界景象中,使用户可以从虚拟模型中获得额外的信息,增强了对现实的感知。涉及到的技术有图像处理、位置跟踪、三维注册等。增强现实技术广泛应用于装配维修、医疗研究、军事领域和商业应用。 第一部分,增强现实技术介绍。该部分首先阐述了增强现实的定义,接着介绍了该项技术的国内外发展状况,以及在工业领域、医疗领域、建筑领域等的应用,最后分析了目前AR系统的缺点和不足,得出了在嵌入式增强现实研究具有重要意义。 第二部分,嵌入式硬件环境的设计。硬件电路由以下几部分构成:USB控制器用于连接USB摄像头设备,液晶显示驱动用于控制显示屏输出,外围电路主要有内存电路、Flash电路、时钟电路和RS-232电路等。 第三部分,嵌入式软件方案的设计。首先,选用U-boot1.2.0作为Bootloder,特点是U-boot的网络功能较强,支持平台较多。其次,移植Linux2.6.22内核作为系统核心,该版本内核具有实时性强等特点。再次,用busybox1.9.1构建基础命令环境,并将转为NandFlash设计的YAFFS文件系统安装到开发板上。最后,在以上的软件环境基础上,开发了基于OV511芯片的USB设备驱动和FrameBuffer显示驱动程序。 第四部分,开源视觉处理库OpenCV的移植。该部分介绍了OpenCV的特性,常用的数据结构,在嵌入式Linux下的编译选项配置,库依赖文件安装,底层文件修改,以及如何编译、安装OpenCV。 第五部分,基于OpenCV的摄像头标定程序。该摄像头标定程序是基于张氏标定算法的开发,本文首先阐述了摄像头标定算法的核心内容,以及对应的OpenCV实现方案,然后给出了摄像头标定程序在平台运行的细节和结果。

    标签: OpenCV ARM 增强现实

    上传时间: 2013-07-06

    上传用户:阿四AIR

  • 64位MIPS微处理器的模块设计和FPGA验证

      作为嵌入式系统核心的微处理器,是SOC不可或缺的“心脏”,微处理器的性能直接影响着整个SOC的性能。  与国际先进技术相比,我国在这一领域的研究和开发工作还相当落后,这直接影响到我国信息产业的发展。本着赶超国外先进技术,填补我国在该领域的空白以摆脱受制于国外的目的,我国很多科研单位和公司进行了自己的努力和尝试。经过几年的探索,已经有多种自主知识产权的处理器芯片完成了设计验证并逐渐进入市场化阶段。我国已结束无“芯”的历史,并向设计出更高性能处理器的目标迈进。  艾科创新微电子公司的VEGA处理器,是公司凭借自己的技术力量和科研水平设计出的一款64位高性能RSIC微处理器。该处理器基于MIPSISA构架,采用五级流水线的设计,并且使用了高性能处理器所广泛采用的虚拟内存管理技术。设计过程中采用自上而下的方法,根据其功能将其划分为取指、译码、算术逻辑运算、内存管理、流水线控制和cache控制等几个功能块,使得我们在设计中能够按照其功能和时序要求进行。  本文的首先介绍了MIPS微处理器的特点,通过对MIPS指令集和其五级流水线结构的介绍使得对VEGA的设计有了一个直观的认识。在此基础上提出了VEGA的结构划分以及主要模块的功能。作为采用虚拟内存管理技术的处理器,文章的主要部分介绍了VEGA的虚拟内存管理技术,将VEGA的内存管理单元(MMU)尤其是内部两个翻译后援缓冲(TLB)的设计作为重点给出了流水线处理器设计的方法。结束总体设计并完成仿真后,并不能代表设计的正确性,它还需要我们在实际的硬件平台上进行验证。作为论文的又一重点内容,介绍了我们在VEGA验证过程中使用到的FPGA的主要配置单元,FPGA的设计流程。VEGA的FPGA平台是一完整的计算机系统,我们利用在线调试软件XilinxChipscope对其进行了在线调试,修正其错误。  经过模块设计到最后的FPGA验证,VEGA完成了其逻辑设计,经过综合和布局布线等后端流程,VEGA采用0.18工艺流片后达到120MHz的工作频率,可在其平台上运行Windows-CE和Linux嵌入式操作系统,达到了预计的设计要求。  

    标签: MIPS FPGA 微处理器 模块设计

    上传时间: 2013-07-07

    上传用户:标点符号

  • 基于FPGA的PCI数据采集卡的研究与开发

    随着信息技术和电子技术的进步和日益成熟,计算机数据采集技术得到了广泛应用。由于ISA数据采集卡的固有缺陷,PCI接口的数据采集卡将逐渐取代ISA数据采集卡,成为数据采集的主流。为了简化PCI数据采集卡结构,提高数据采集可靠性,本文研究并开发了一种基于FPGA的PCI结构的数据采集卡系统。 论文对PCI对目标设备数据采集卡实现的原理和方法进行了深入研究,设计了基于FPGA的PCI数据采集卡的硬件电路,通过在FPGA中嵌入了PCI目标设备的IP核与用户逻辑部分,构成了SOPC系统。使用Verilog硬件描述语言设计并实现了FPGA内部采集数据管理、数据管理寄存器和FIFO数据缓冲队列等模块电路。利用ModelSim对PCI系统进行了仿真。完成了系统硬件电路PCB板的设计,最终制作了PCI数据采集卡。 论文针对PCI结构的数据采集卡系统软件需求,研究了WDM设备驱动软件、Windows环境的简易虚拟示波器以及简易虚拟逻辑仪实现原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的软件平台,开发了WDM设备驱动程序。实现了Windows环境的简易虚拟示波器,和简易虚拟逻辑仪。系统测试结果表明该系统设计正确,系统运行稳定,功能和指标达到了设计要求。

    标签: FPGA PCI 数据采集卡

    上传时间: 2013-07-22

    上传用户:z754970244

  • 基于数据符号同步的FPGA仿真实现

    近年来,人们对无线数据和多媒体业务的需求迅猛增加,促进了宽带无线通信新技术的发展和应用。正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing,OFDM)技术已经广泛应用于各种高速宽带无线通信系统中。然而 OFDM 系统相比单载波系统更容易受到频偏和时偏的影响,因此如何有效地消除频偏和时偏,实现系统的时频同步是 OFDM 系统中非常关键的技术。 本文讨论了非同步对 OFDM 系统的影响,分析了当前用于 OFDM 系统中基于数据符号的同步算法,并简单介绍非基于数据符号同步技术。基于数据符号的同步技术通过加入训练符号或导频等附加信息,并利用导频或训练符号的相关性实现时频同步。此算法由于加入了附加信息,降低了带宽利用率,但同步精度相对较高,同步捕获时间较短。 随着电子芯片技术的快速发展,电子设计自动化 (Electronic DesignAutomation,EDA) 技术和可编程逻辑芯片 (FPGA/CPLD) 的应用越来越受到大家的重视,为此文中对 EDA 技术和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和结构特点进行了阐述,还介绍了在相关软件平台进行开发的系统流程。 论文在对基于数据符号三种算法进行较详细的分析和研究的基础上,尤其改进了基于导频符号的同步算法之后,利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平台上实现了 OFDM 同步的硬件设计,然后进行了软件仿真。其中对基于导频符号同步的改进算法硬件设计过程了进行了详细阐述。不仅如此,对于基于 PN 序列帧的同步算法和基于循环前缀 (Cycle Prefix,CP) 的极大似然 (Maximam Likelihood,ML)估计同步算法也有具体的仿真实现。 最后,文章还对它们进行了比较,基于导频符号同步设计的同步精度比较高,但是耗费芯片的资源多,另一个缺点是没有频偏估计,因此运用受到一定限制。基于 PN 序列帧的同步设计使用了最少的芯片资源,但要提取 PN 序列中的信号数据有一定困难。基于循环前缀的同步设计占用了芯片 I/O 脚稍显多。这几种同步算法各有优缺点,但可以根据不同的信道环境选用它们。

    标签: FPGA 数据 同步的 仿真实现

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:断点PPpp