60年代初,國際上首次將B超診斷儀應用于臨床診斷,40多年來B超診斷儀的發展極為迅速。隨著數字信號處理及計算機技術的發展,目前國際上先進水平的超聲診斷設備幾乎每一個環節都包含著數字信號處理的內容,研制全數字化的超聲診斷設備已成為發展趨勢。 @@ 基于FPGA及嵌入式操作系統的全數字超聲診斷系統具有技術含量高、便攜的特點,可用數字硬件電路來實現數據量極其龐大的超聲信息的實時處理。 @@ 本文從超聲診斷原理入手,在對超聲診斷系統中的幾個關鍵技術進行分析的基礎上,重點研究開發超聲診斷系統中數字信號處理部分的兩個核心算法。以FPGA芯片為載體,在Quartus Ⅱ平臺中采用Verilog HDL語言進行編程并仿真驗證,分別實現了數字FIR濾波器及CORDIC坐標變換兩個模塊的功能。另外,采用Verilog HDL語言對應用于圖像顯示模塊的SPI接口進行了編程設計,編譯下載至FPGA中,最終實現了與ARM A8的OMPG3530板之間高速串行數據的傳輸。 @@ 采用在單片FPGA芯片內實現數字式超聲診斷部分核心算法并與高性能ARMA8處理器相配合的數字信號處理解決方案,具有高速度、高精度、高集成度、便攜的特點,為全數字化便攜超聲診斷設備的研制打下了基礎。 @@關鍵詞:超聲診斷系統;FPGA;數字FIR濾波器;CORDIC算法;SPI總線
上傳時間: 2013-07-07
上傳用戶:hxy200501
本論文在詳細研究MIL-STD-1553B數據總線協議以及參考國外芯片設計的基礎上,結合目前新興的EDA技術和大規模可編程技術,提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設計方法。 從專用芯片實現的具體功能出發,結合自頂向下的設計思想,給出了總線接口的總體設計方案,考慮到電路的具體實現對結構進行模塊細化。在介紹模擬收發器模塊的電路設計后,重點介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類型終端設計,最終通過工作方式選擇信號以及其他控制信號將此三種終端結合起來以達到通用接口的功能。同時給出其設計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結果。為了資源的合理利用,對其中相當部分模塊進行復用。在設計過程中采用自頂向下、碼型轉換中的全數字鎖相環、通用異步收發器UART等關鍵技術。本設計使用VHDL描述,在此基礎之上采用專門的綜合軟件對設計進行了綜合優化,在FPGA芯片EP1K100上得以實現。通過驗證證明該設計能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強的檢錯能力。 最后設計了總線接口芯片測試系統,選擇TMS320LF2407作為主處理器,測試主要包括主處理器的自發自收驗證,加入RS232串口調試過程提高測試數據的直觀性。驗證的結果表明本文提出的設計方案是合理的。
上傳時間: 2013-06-04
上傳用戶:ayfeixiao
最全的IC封裝代號及尺寸 幫助我們更快的找到藥封裝的器件
上傳時間: 2013-06-12
上傳用戶:zyt
電力電子裝置的控制技術隨著電力電子技術的發展而愈來愈復雜。開關電源是現代電力電子設備中不可或缺的組成部分,其質量的優劣以及體積的大小直接影響電子設備整體性能。高頻化、小型化、數字化是開關電源的發展方向。 在應用數字技術進行控制系統設計時,數字控制器的性能決定了控制系統的整體性能。數字化電力電子設備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實現離散域的運算及控制。在很多高頻應用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設計靈活、集成度高、速度快、設計周期短等優點,與單片機和DSP相比,FPGA具有更高的處理速度。同時FPGA應用在數字化電力電子設備中,還可以大大簡化控制系統結構,并可實現多種高速算法,具有較高的性價比。 依據FPGA的這些突出優點,本文將FPGA應用于直流開關電源控制器設計中,以實現開關電源數字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數字控制器中A/D采樣控制、數字PI算法的實現;重點描述了采用混合PWM方法實現高分辨率、高精度數字PWM的設計方案,并對各模塊進行了仿真測試;用FPGA開發板進行了一部分系統的仿真和實際結果的檢測,驗證了文中的分析結論,證實了可編程邏輯器件在直流開關電源控制器設計中的應用優勢。
上傳時間: 2013-07-23
上傳用戶:qulele
固態硬盤是一種以FLASH為存儲介質的新型硬盤。由于它不像傳統硬盤一樣以高速旋轉的磁盤為存儲介質,不需要浪費大量的尋道時間,因此它有著傳統硬盤不可比擬的順序和隨機存儲速度。同時由于固態硬盤不存在機械存儲結構,因此還具有高抗震性、無工作噪音、可適應惡劣工作環境等優點。隨著計算機技術的高速發展,固態硬盤技術已經成為未來存儲介質技術發展的必然趨勢。 本文以設計固態硬盤控制芯片IDE接口部分為項目背景,通過可編程邏輯器件FPGA,基于ATA協議并使用硬件編程語言verilog,設計了一個位于設備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機所發送的IDE指令并控制硬盤設備進行相應的狀態遷移和指令操作,從而完成硬盤設備端與主機端之間基本的狀態通信以及數據通信。論文主要完成了幾個方面的內容。第一:論文從固態硬盤的基本結構出發,分析了固態硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協議主要傳輸模式所必須遵循的時序要求,并概括了IDE控制器設計的要點和難點;第二:論文設計了IDE控制器的總體功能框架,將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗模塊六大子功能模塊,并分析了各個子功能模塊的基本工作原理和具體功能設計;第三:論文以設計狀態機流程和主要控制信號的方式實現了各個具體子功能模塊并列舉了部分關鍵代碼,同時給出了主要子功能模塊的時序仿真圖;最后,論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實現,并通過SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ對IDE控制器進行了功能測試和分析,驗證了本論文設計的正確性。
上傳時間: 2013-07-31
上傳用戶:liangrb
電子技術基礎 很全的電子元器件基礎知識講義.rar
上傳時間: 2013-05-25
上傳用戶:003030
通用異步收發器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時支持短距離和長距離數據傳輸的串行通信接口,被廣泛應用于微機和外設之間的數據交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點是數據傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數據傳輸的場合,而更重要的就是它們都具有不可移植性,因此要利用這些芯片來實現PC機和FPGA芯片之間的通信,勢必會增加接口連線的復雜程度以及降低整個系統的穩定性和有效性。 本課題就是針對UART的特點以及FPGA設計具有可移植性的優勢,提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設計方法,其中主要包括狀態機的描述形式以及自頂向下的設計方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內部,這樣不僅能解決傳統UART芯片的缺點而且同時也使整個系統變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設計的LIART支持標準的RS-232C傳輸協議,主要設計有發送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個獨立的數據緩沖區FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數據幀長度以及奇偶校驗方式,還有多種中斷源、中斷優先級、較強的抗干擾數據接收能力以及芯片內部自診斷的能力,模塊內分開的接收和發送數據緩沖寄存器能實現全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復用技術設計數據緩沖區FIFO,采用兩種可選擇的數據緩沖模式。這樣既可以應用于高速的數據傳輸環境,也能適合低速的數據傳輸場合,因此可以達到資源利用的最大化。 在具體的設計過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發環境中對各個功能模塊進行綜合優化、仿真驗證以及下載實現。各項數據結果表明,本課題中所設計的UART滿足預期設計目標。
上傳時間: 2013-08-02
上傳用戶:rocketrevenge
隨著計算機及其外圍設備的發展,傳統的并行接口和串行接口在靈活性和接口擴展等方面存在的缺陷愈來愈不可回避,并逐漸成為計算機通信的瓶頸。在這種情況下,通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)誕生了。USB由于具有傳輸速率高、價格便宜、使用方便、靈活性高、支持熱插拔、接口標準化和易于擴展等優點,目前已經成為計算機外設接口的主流技術,在計算機外圍設備和消費類電子領域正獲得越來越多的應用。 @@ 本文基于USB2.0協議規范,設計了一款支持高速和全速傳輸的USB2.0設備控制器IP核。文中著重介紹了這款設備控制器IP核的設計和FPGA驗證工作,詳細研究并分析了USB2.0規范,根據規范提出了一種USB2.0設備控制器整體構架方案,描述了各個功能子模塊硬件電路的功能及實現。從可重用的角度出發,對設備控制器模塊進行優化設計,增加多個靈活的配置選項,根據不同的應用對硬件進行配置,使其在滿足要求的情況下去除冗余電路,以減少占用面積和功耗,從而使其靈活地應用于各種USB系統。本文還研究了IP核的驗證方法,并對所設計的USB2.0設備控制器建立了功能完備的ModelSim仿真驗證環境,搭建了FPGA硬件驗證平臺,設計了具有AHB接口的設備控制器和帶有8051的設備控制器,并分別在FPGA平臺上進行了功能驗證。 @@ 本文所設計的USB2.0設備控制器IP核可配置性高,使用者可以自由配置所需端點的個數以及每個端點類型等,可以集成于多種USB系統中,適于各類USB設備的開發。本課題所取得的成果為USB2.0設備類的研究和開發積累了經驗,并為后來實驗室某項目測試芯片的USB數據采集提供了參考方案,也為未來USB3.0接口IP核的開發和應用奠定了基礎。 @@關鍵詞USB2.0控制器;IP核;FPGA;驗證
上傳時間: 2013-06-30
上傳用戶:nanfeicui
現場可編程門陣列(FPGA)的發展已經有二十多年,從最初的1200門發展到了目前數百萬門至上千萬門的單片FPGA芯片。現在,FPGA已廣泛地應用于通信、消費類電子和車用電子類等領域,但國內市場基本上是國外品牌的天下。 在高密度FPGA中,芯片上時鐘分布質量變的越來越重要,時鐘延遲和時鐘偏差已成為影響系統性能的重要因素。目前,為了消除FPGA芯片內的時鐘延遲,減小時鐘偏差,主要有利用延時鎖相環(DLL)和鎖相環(PLL)兩種方法,而其各自又分為數字設計和模擬設計。雖然用模擬的方法實現的DLL所占用的芯片面積更小,輸出時鐘的精度更高,但從功耗、鎖定時間、設計難易程度以及可復用性等多方面考慮,我們更愿意采用數字的方法來實現。 本論文是以Xilinx公司Virtex-E系列FPGA為研究基礎,對全數字延時鎖相環(DLL)電路進行分析研究和設計,在此基礎上設計出具有自主知識產權的模塊電路。 本文作者在一年多的時間里,從對電路整體功能分析、邏輯電路設計、晶體管級電路設計和仿真以及最后對設計好的電路仿真分析、電路的優化等做了大量的工作,通過比較DLL與PLL、數字DLL與模擬DLL,深入的分析了全數字DLL模塊電路組成結構和工作原理,設計出了符合指標要求的全數字DLL模塊電路,為開發自我知識產權的FPGA奠定了堅實的基礎。 本文先簡要介紹FPGA及其時鐘管理技術的發展,然后深入分析對比了DLL和PLL兩種時鐘管理方法的優劣。接著詳細論述了DLL模塊及各部分電路的工作原理和電路的設計考慮,給出了全數字DLL整體架構設計。最后對DLL整體電路進行整體仿真分析,驗證電路功能,得出應用參數。在設計中,用Verilog-XL對部分電路進行數字仿真,Spectre對進行部分電路的模擬仿真,而電路的整體仿真工具是HSIM。 本設計采用TSMC0.18μmCMOS工藝庫建模,設計出的DLL工作頻率范圍從25MHz到400MHz,工作電壓為1.8V,工作溫度為-55℃~125℃,最大抖動時間為28ps,在輸入100MHz時鐘時的功耗為200MW,達到了國外同類產品的相應指標。最后完成了輸出電路設計,可以實現時鐘占空比調節,2倍頻,以及1.5、2、2.5、3、4、5、8、16時鐘分頻等時鐘頻率合成功能。
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:yd19890720
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節點組成,這些節點部署在監測區域內通過無線通信方式,形成的一個多跳自組織的網絡。整個網絡的作用是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中監測對象的信息,并發送給觀察者,可廣泛應用于環境監測、醫療護理、軍事、商業等多個領域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協議處于無線傳感器網絡協議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節點間公平有效地共享通信媒介,對傳感器網絡的性能有較大影響。與傳統無線網絡不同,提高能量效率和可擴展性是無線傳感器網絡MAC協議設計的主要目標。 本文主要闡述基于FPGA對IEEE802.15.4 MAC層功能的實現。首先介紹了無線傳感器網絡的體系結構、MAC協議的設計要求以及已有的MAC層協議,討論了無線傳感器網絡MAC層的主要要求和功能。然后詳細介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協議,并在此基礎上,通過NS2平臺對MAC層協議進行了仿真,研究不同網絡負荷下信道訪問機制的各個參數對吞吐量,丟包率,傳輸延時的影響,分析了隱蔽站問題、確認幀機制。 本文對MAC層中的主要功能,諸如數據收發、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設計選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進行時序仿真驗證,最終下載到自主設計Altera公司的Cyclone開發板中。 對設計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統主模塊的功能進行驗證,然后下載到與CC2430開發板相連接的FPGA中對設計進行驗證測試。驗證流程是功能仿真、時序仿真和板級調試,最終通過測試,驗證了該設計的功能。測試結果表明,該模塊能滿足無線傳感器網絡低速率應用環境的需要,具有優良的擴展性能,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-06-14
上傳用戶:竺羽翎2222