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软核处理器

软核处理器,嵌入式处理器一种。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,有硬核和软核之分。
  • 基于FPGA的便携式振动频谱分析仪

    该论文基于NIOS Ⅱ软核处理器和Altera的FPGA技术,设计了一种便携式的振动频谱分析仪,用于旋转机械的故障监测和诊断。以SOPC技术为手段,将信号采集和信号处理电路通过可编程片上系统来实现,其特点是将对ADC的控制、数字信号的滤波、快速傅立叶变换的设计,通过FPGA芯片集成在一起,以NIOS Ⅱ来完成32位CPU的状态控制功能。工程机械、汽车车辆中都存在诸如发动机类的旋转机械,这类设备的异常振动往往会影响正常工作,严重时还会出现各种重大事故,该分析仪可以实时地或定期地对发动机、齿轮箱等旋转机械进行振动频谱分析和监测,运用于民用机械能产生非常好的经济效益。 该论文从四个方面进行了研究工作。其一,利用FPGA对ADC芯片的工作进行控制,使其在规定的时间内与DSP模块进行数据交换,并对ADC各引脚时序进行控制,使两者协调同步工作,编制了相应的VHDL语言程序。其二,采用SOPC Builder设计开发,实现了基于NIOS Ⅱ的32位CPU软核,创建了相应的C/C++和汇编的宏代码,使得软件可以访问用户自定义逻辑。对顶层设计产生的VHDL的RTL代码和仿真文件进行了综合、编译适配以及仿真。其三,配合Matlab和DSP Builder的强大功能进行DSP模块设计,开发出了FIR和FFT等功能模块,并且添加到SOPC系统中,使其可以由NIOS Ⅱ很容易的调用。其四,在NIOS Ⅱ系统中添加了uC/OS Ⅱ操作系统,提高了整个系统的稳定性,并且降低了开发难度,提高了系统升级的能力。由于整个设计是基于FPGA开发的,所以该系统包括了所有FPGA系统的特点,包括并行的DSP处理、在系统可编程、升级简单等特点,极易使设计产品化。

    标签: FPGA 便携式 振动频谱 分析仪

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:amandacool

  • 基于NiosⅡ的FPGACPU调试技术研究

    本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU调试技术。论文研究了NiosⅡ嵌入式软核处理器的特性;实现了以Nios Ⅱ嵌入式处理器为核心的FPGA-CPU调试系统的软、硬件设计;对两种不同类型的FPGA-CPU进行了实际调试,对实验数据进行了分析。 在硬件方面,为了控制和检测FPGA-CPU,设计并实现了FPGA-CPU的控制电路、FPGA-CPU的内部通用寄存器组扫描电路、存储器电路等;完成了各种外围设备接口的设计;实现了调试系统的整体设计。 在软件方面,设计了调试监控软件,完成了对FPGA-CPU运行的控制和信号状态的监测。这些信号包括地址和数据总线以及各种寄存器的数据等;实现了多种模式下的FPGA-CPU调试支持单时钟调试、单步调试和软件断点多种调试模式。此外,设计了专用的编译软件,实现了基于不同指令系统的伪汇编程序编译,提高了调试效率。 本文作者在实现了FPGA-CPU调试系统基础上,对两种指令系统不同、结构迥异的FPGA-CPU进行实际调试。调试结果表明,这种基于IP核的可复用设计技术,能够在一个FPGA芯片内实现调试系统和FPGA-CPU的无缝连接,能够有效地调试FPGA-CPU。

    标签: FPGACPU Nios 调试 技术研究

    上传时间: 2013-05-19

    上传用户:xinyuzhiqiwuwu

  • 基于以太网和FPGA的智能小区管理系统

    智能化住宅小区,是指在一定范围内通过有效的传输网络,将多元住处服务、物业管理、安防以及住宅智能化等系统结合在一起,为该小区的服务与管理提供高技术的智能化手段。从而实现快捷高效的超值服务管理和安全舒适的家居环境,使业主生活得更安全、更方便。 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术和控制技术的迅速发展,促进了智能小区在我国的推广和应用。目前这些小区的智能化建设大多数是采用Lonworks、FF等现场总线技术。但是现场总线协议标准化程度还不成熟,且成本较高。随着宽带Internet进入家庭,利用Internet来构建智能小区已成为大势所趋。 本文介绍了一种基于以太网和FPGA的嵌入式智能小区管理系统的组建方法。首先,以Altera的FPGA为核心,通过在外围添加适当的存储设备和通信接口设备,构成一个嵌入式系统的硬件平台。其次,在此平台的基础上,通过在FPGA中定制Nios Ⅱ软核处理器以及在外围的Flash存储器中下载uClinux操作系统,从而构建出一套资源丰富的嵌入式操作系统。该系统带有一个网络功能齐全的Web服务器。最后,将此操作系统作为智能小区的楼宇集中器,再根据需要配置适当的采集器和显示器,就可以组建成一套功能强大的智能小区管理系统。它可以完成图像抄表、定时图像采集、实时温度监控、楼宇广播、智能语音报警等功能。 这种利用当前流行的嵌入式系统来组建的智能小区管理系统,不但实现简单、功能强大;而且节约布线、成本低廉。因此具有很高的性价比,相信在未来有较大的市场潜力。 本文主要包括如下几个部分:系统硬件结构设计,包括系统的原理图构建和PCB板的绘制:系统核心处理器设计,包括Nios Ⅱ软核CPU的设计方法、外围存储和通信器件的添加及设计方法;嵌入式操作系统uClinux的相关知识及移植方法:系统的软件结构设计,包括图像采集、温度采集、LCD显示等CGI程序设计,以及单片机语音报警程序设计等;最后给出了调试情况以及一些试验结果。

    标签: FPGA 以太网 智能小区 管理系统

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:ccsp11

  • 实验开发评估板设计与实现

    信号与信息处理是信息科学中近几年来发展最为迅速的学科之一,随着片上系统(SOC,System On Chip)时代的到来,FPGA正处于革命性数字信号处理的前沿。基于FPGA的设计可以在系统可再编程及在系统调试,具有吞吐量高,能够更好地防止授权复制、元器件和开发成本进一步降低、开发时间也大大缩短等优点。然而,FPGA器件是基于SRAM结构的编程工艺,掉电后编程信息立即丢失,每次加电时,配置数据都必须重新下载,并且器件支持多种配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系统设计中具有极其重要的价值,这也给用于可编程逻辑器件编程的配置接口电路和实验开发设备提出了更高的要求。 本论文基于IEEE1149.1标准和USB2.0技术,完成了FPGA配置接口电路及实验开发板的设计与实现。作者在充分理解IEEE1149.1标准和USB技术原理的基础上,针对Altcra公司专用的USB数据配置电缆USB-Blaster,对其内部工作原理及工作时序进行测试与详细分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片开发实验电路的完整软硬件设计及功能时序仿真。作者最后进行了软硬件调试,完成测试与验证,实现了对Altera系列PLD的配置功能及实验开发板的功能。 本文讨论的USB下载接口电路被验证能在Altera的QuartusII开发环境下直接使用,无须在主机端另行设计通信软件,其兼容性较现有设计有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)厂商对其知识产权严格保密,使得基于USB接口的配置电路应用受到很大限制,同时也加大了自行对其进行开发设计的难度。 与传统的基于PC并口的下载接口电路相比,本设计的基于USB下载接口电路及FPGA实验开发板具有更高的编程下载速率、支持热插拔、体积小、便于携带、降低对PC硬件伤害,且具备其它下载接口电路不具备的SignalTapII嵌入式逻辑分析仪和调试NiosII嵌入式软核处理器等明显优势。从成本来看,本设计的USB配置接口电路及FPGA实验开发板与其同类产品相比有较强的竞争力。

    标签: 实验 评估板

    上传时间: 2013-06-07

    上传用户:2525775

  • 基于FPGA的DDS基本信号发生器的设计

      本设计基于DDS原理和FPGA技术按照顺序存储方式,将对正弦波、方波、三角波、锯齿波四种波形的取样数据依次全部存储在ROM波形表里,通过外接设备拨扭开关和键盘控制所需波形信号的输出,最终将波形信息显示在LCD液晶显示屏上。各硬件模块之间的协调工作通过嵌入式软核处理器NiosⅡ用编程实现控制。本设计所搭建的LCD12864控制器是通过编程实现的IP核。

    标签: FPGA DDS 信号发生器

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:xfbs821

  • 基于SOPC数据采集与控制系统的设计

        基于SOPC技术设计了一个综合应用系统:实现了键值数据采集、显示,并将采集到的数据通过串口送给上位机;也可以接收上位机送来的数据,控制点亮相应的二极管且将接收到的数据显示在数码管上。系统硬件由FPGA及外围电路组成,采用了性能优良的Nios II软核处理器;软件在Altera公司的软件集成开发工具Nios II IDE下应用C语言编程。该系统工作可靠,在实际的应用设计中有一定的参考价值。

    标签: SOPC 数据采集 控制系统

    上传时间: 2013-10-10

    上传用户:jjj0202

  • 集成化图像控制引擎的研究与实现

    随着半导体技术以及计算机软硬件技术的飞速发展,对于图像的显示和控制技术也呈现出越来越多的方式。文中介绍了一种基于NIOS II软核处理器实现对SD卡驱动与TFT-LCD控制的方法。在设计中利用FPGA的Altera的SOPC Builder定制NIOS II软核处理器及其与显示功能相关的模块来协同从SD卡读取JPEG格式的图片,经过FPGA解码处理显示于TFL-LCD上,并使用触摸控制实现图片的前进、后退、,暂停、自动播放时间控制功能

    标签: 集成化 图像控制 引擎

    上传时间: 2013-11-01

    上传用户:huangld

  • 清华大学Altera FPGA工程师成长手册(光盘视频)

       《Altera FPGA工程师成长手册》以altera公司的fpga为例,由浅入深,全面、系统地详细讲述了基于可编程逻辑技术的设计方法。《Altera FPGA工程师成长手册》讲解时穿插了大量典型实例,便于读者理解和演练。另外,为了帮助读者更好地学习,《Altera FPGA工程师成长手册》提供了配套语音教学视频,这些视频和《Altera FPGA工程师成长手册》源代码一起收录于《Altera FPGA工程师成长手册》配书光盘中。   《Altera FPGA工程师成长手册》涉及面广,从基本的软件使用到一般电路设计,再到nios ⅱ软核处理器的设计,几乎涉及fpga开发设计的所有知识。具体内容包括:eda开发概述、altera quartus ii开发流程、altera quartus ii开发向导、vhdl语言、基本逻辑电路设计、宏模块、lpm函数应用、基于fpga的dsp开发设计、sopc系统构架、soc系统硬件开发、sopc系统软件开发、nios ii常用外设、logiclock优化技术等。

    标签: Altera FPGA 清华大学 工程师

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:思索的小白

  • EDA原理及VHDL实现(何宾教授)

      第1章 数字系统EDA设计概论   第2章 可编程逻辑器件设计方法   第3章 VHDL语言基础   第4章 数字逻辑单元设计   第5章 数字系统高级设计技术(*)   第6章 基于HDL设计输入   第7章 基于原理图设计输入   第8章 设计综合和行为仿真   第9章 设计实现和时序仿真   第10章 设计下载和调试   第11章 数字时钟设计及实现(*)   第12章 通用异步接收发送器设计及实现(*)   第13章 数字电压表设计及实现(*)   第14章 软核处理器PicoBlaze原理及应用(*)   注:带*的内容可根据课时的安排选讲

    标签: VHDL EDA

    上传时间: 2014-01-08

    上传用户:kao21

  • 基于FPGA的恒温晶振频率校准系统的设计

    为满足三维大地电磁勘探技术对多个采集站的同步需求,基于FPGA设计了一种晶振频率校准系统。系统可以调节各采集站的恒温压控晶体振荡器同步于GPS,从而使晶振能够输出高准确度和稳定度的同步信号。系统中使用FPGA设计了高分辨率的时间间隔测量单元,达到0.121 ns的测量分辨率,能对晶振分频信号与GPS秒脉冲信号的时间间隔进行高精度测量,缩短了频率校准时间。同时在FPGA内部使用PicoBlaze嵌入式软核处理器监控系统状态,并配合滑动平均滤波法对测量得到的时间间隔数据实时处理,有效地抑制了GPS秒脉冲波动对频率校准的影响。

    标签: FPGA 恒温晶振 频率校准

    上传时间: 2013-10-17

    上传用户:xsnjzljj