USB(UniversalSerialBus,通用串行總線)作為一種新興的計算機外設總線標準,由于它有使用方便、真正的熱插拔、高性能和系統(tǒng)造價低廉等優(yōu)點,其迅速得到了大規(guī)模的應用。同時,隨著電子技術的不斷發(fā)展與進步,基于EDA技術的芯片設計正在成為電子系統(tǒng)設計的主流?! ”疚氖紫群喪隽薝SB協(xié)議;然后給出了基于USB、FPGA和51單片機通用的數(shù)字信號處理實驗平臺方案;接著詳細討論了串行AD、串行DA與FPGA,存儲器與FPGA,51與FPGA,PDIUSBD12與51等硬件模塊的設計;并對相應模塊分別進行基于VHDL和C51的軟件設計;最后討論了USB驅動程序和相關動態(tài)連接庫的使用以及應用程序的開發(fā)。 該通用的數(shù)字信號處理實驗平臺不僅可以進行完成AD采集數(shù)據、DA輸出、USB與PC機通信實驗,也還可以進行一些復雜的數(shù)字信號處理實驗,如濾波和譜分析等。
標簽: FPGA USB 實驗 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間: 2013-04-24
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根據雷達、圖像、通信等領域對信號高速處理的要求,研究人員正尋求新的高速的數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法,以滿足這種高速地處理數(shù)據的需要。 本文對單片F(xiàn)PGA的雷達處理機實現(xiàn)進行了研究。文章根據線性調頻信號脈沖壓縮理論,選擇合適的加窗函數(shù),對線性調頻信號進行脈沖壓縮,得出仿真結果;完成了雷達信號處理部分的PCB制版;確定了與其他PCB板之間的接口關系;編寫了FPGA程序,采用DA算法并根據FIR原理實現(xiàn)32階濾波器,進行了脈沖壓縮處理。
上傳時間: 2013-04-24
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在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎上,對點目標原始回波數(shù)據進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現(xiàn)提供了正確的信號模型;針對傳統(tǒng)的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產生原始回波數(shù)據并存儲,再通過計算機接口實現(xiàn)數(shù)據傳輸,最后完成數(shù)模轉換產生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現(xiàn)高分辨率時的速度和容量瓶頸?! ♂槍唧w的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現(xiàn)研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數(shù)據是其實現(xiàn)的核心;針對這一核心問題,充分利用現(xiàn)代VLSI設計中的流水線技術與并行陣列技術以及FPGA的優(yōu)良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結構、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統(tǒng)一為數(shù)據的高速生成問題;給出了系統(tǒng)總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數(shù)據實時生成模塊的各主要單元給出了結構并進行了仿真,結果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統(tǒng)的實現(xiàn)、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路?! 》治鲋赋隽它c目標原始回波數(shù)據實時生成模塊通過并行擴展即可實現(xiàn)多點目標的原始回波數(shù)據實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現(xiàn)進行了構思,指出了傳統(tǒng)方案在改進的基礎上實現(xiàn)高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現(xiàn)高分辨率合成孔徑雷達原始回波數(shù)據實時生成的思想,為國內業(yè)界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
標簽: FPGA USB 性能 數(shù)據采集模塊
上傳時間: 2013-05-26
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現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展,使得圖像處理方面的研究與應用,尤其是實時圖像處理引起了更廣泛的關注。近年來,隨著嵌入式和DSP技術的不斷發(fā)展,數(shù)字信號處理領域的理論研究成果被逐漸應用到實際系統(tǒng)中,從而推動了新理論的產生和應用,對圖像處理等領域的技術發(fā)展起到了十分重要的作用??梢?,研究如何將ARM和DSP雙處理器結構應用于實時圖像處理系統(tǒng)的新方法有著非常重要的理論價值和應用價值。本文主要研究內容如下: 1.分析了實時圖像處理領域的最新發(fā)展,得出了以ARM和DSP分別作為實時圖像處理系統(tǒng)核心的優(yōu)勢和劣勢,結合本課題實時性,高效性和便攜性的特點,設計一個以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng),并通過增加或裁剪可以廣泛應用于圖像處理和圖像識別領域。 2.掌紋識別技術是繼指紋識別和虹膜識別后人體生物特征識別領域中最新的研究方向,正處在不斷的研究和探索階段。在論文中,介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng)和掌紋識別技術相融合的實例,構成最基本的脫機掌紋識別系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的組成和運行的基本流程,實現(xiàn)最基本的識別功能,降低成本,提升實時掌紋識別系統(tǒng)的性能。 3.具體設計中,在對兩種系統(tǒng)組成方案經過比較后,選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心,根據TMS320VC5470芯片的特點,對系統(tǒng)平臺的硬件原理進行設計,擴充了進行研究所需的片外RAM,ROM(Flash),人機接口電路,外圍接口電路,仿真接口JTAG等。隨后根據原理圖所需器件,選擇相對應的封裝形式,設計8層印刷電路板,對BGA封裝形式芯片的扇出方式,布線規(guī)則以及高速數(shù)字電路與高速PCB設計中涉及的信號完整性問題予以重點研究,較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問題。除此之外,在軟件設計方面,討論了針對TMS320VC5470系統(tǒng)脫離主機開發(fā)環(huán)境成為獨立系統(tǒng)時雙核Bootload的實現(xiàn)、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創(chuàng)新工作是將ARM和DSP有效的相結合,使他們在實時圖像處理系統(tǒng)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢,克服自身的劣勢,提升了實時圖像處理系統(tǒng)的性能,縮小了體積,節(jié)約了成本;并基于上述研究成果,將該ARM+DSP實時圖像處理系統(tǒng)和最新的掌紋識別的原理相結合,構成了手持式掌紋識別系統(tǒng),對于實時掌紋識別技術的研究有著非常重要意義。
標簽: ARMDSP 實時圖像 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-31
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隨著計算機技術的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。ARM9TDMI是一種高效、低功耗的RISK處理器,以該內核為核心的S3C2410X是一款基于以太網應用的高性價比16/32位微控制器,非常適合嵌入式產品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式產品平臺,完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設計、實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的裁減和移植。并且系統(tǒng)充分利用ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點,擴展平臺通用接口,為今后開發(fā)基于該平臺的應用系統(tǒng)提供了捷徑。 Linux由于其代碼開放性以及強大的網絡功能等特點,在許多的嵌入式網絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng),并在這個系統(tǒng)中實現(xiàn)Linux的一些基本操作。論文中介紹的硬件和軟件平臺也可以為實際應用提供很好的開發(fā)起點。 USB作為一種總線技術,已經得到快速的普及和應用,本文實現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)下USB驅動程序的編程設計;此外,本文將嵌入式技術與無線通信技術結合起來,實現(xiàn)了基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。 歸納起來本課題具體工作如下: 1)調研了國內外嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。并且詳細論述了基于ARM-9處理器的硬件結構、嵌入式操作系統(tǒng)以及開發(fā)流程。 2)詳細研究了Linux在ARM-9硬件平臺上的移植。包括移植環(huán)境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁減和移植、根文件的制作等。 3)詳細分析并開發(fā)了Linux下USB驅動,包括主機控制器驅動以及設備驅動等內容。 4)基于ARM-9嵌入式微處理器,利用其性價比高,功能豐富,接口完善,可擴展性強等優(yōu)點將移動通信技術與嵌入式系統(tǒng)融合在一起。實現(xiàn)基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。
上傳時間: 2013-04-24
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多普勒計程儀是根據聲波在水中的多普勒效應原理而制成的一種精密測速和計算航程的儀器,它是船用導航設備的重要組成之一。針對于多普勒計程儀的核心問題——頻率估計,本文提出了一種基于FPGA實現(xiàn)的多普勒測頻方案,它具有抗干擾能力強、運算速度快等特點。本論文主要是圍繞系統(tǒng)的測頻方案的設計與實現(xiàn)展開的。 本文主要研究工作包括:設計和調試基于FPGA的多普勒測頻系統(tǒng)的硬件電路;通過對測頻算法的研究,采用VHDL語言設計和實現(xiàn)系統(tǒng)的測頻算法和其它接口控制程序,并通過軟件仿真,測試設計的正確性。 測頻系統(tǒng)的硬件電路設計是本論文工作的主要部分之一,也是基于FPGA的多普勒測頻系統(tǒng)的核心部分。整個系統(tǒng)以FPGA作為主處理器,完成系統(tǒng)中所有的數(shù)字信號處理和外圍接口控制,同時,基于FPGA豐富的片內可編程邏輯資源和外部I/O資源,系統(tǒng)還擴展了豐富的通信接口(UART、USB和以太網接口)和顯示電路(LCD和LED),使系統(tǒng)便于與PC機進行數(shù)據交換和控制。 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)是本文工作的另一重要部分。本文通過對測頻算法的研究,完成了基于VHDL實現(xiàn)的過零檢測法和FFT算法,同時也實現(xiàn)了對接收機信號的自動增益控制、信號采集和與計算機的通信功能等。
標簽: FPGA 多普勒 測頻 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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基于Linux操作系統(tǒng)具有良好的開放性和較強的可移植性,在當前嵌入式操作系統(tǒng)中被廣泛采用;同時USB也具有極佳的通用性,是當前最為流行的通用外設接口。本文詳細的介紹編寫嵌入式USB驅動程序的結
上傳時間: 2013-04-24
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壓縮包內包含了:FPGA設計初級班和提高班培訓課堂PPT;實驗的源代碼;實驗指導書!
上傳時間: 2013-08-11
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SDRAM控制模塊;圖象采集系統(tǒng)說明性穩(wěn)當;DSP圖象采集系統(tǒng)。SDRAM作為存儲器。
上傳時間: 2013-08-23
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USB、串口、并口是PC機和外設進行通訊的常用接口,但對于數(shù)據量大的圖像來說,若利用串行RS-232協(xié)議進行數(shù)據采集,速度不能達到圖像數(shù)據采集所需的要求;而用USB進行數(shù)據采集,雖能滿足所需速度,但要求外設必須支持USB協(xié)議,而USB協(xié)議與常用工程軟件的接口還不普及,給使用帶來困難。有些用戶為了利用標準并行口(SPP)進行數(shù)據采集,但SPP協(xié)議的150kb/s傳輸率對于圖像數(shù)據采集,同樣顯得太低。因此,為了采集數(shù)據量大的圖像數(shù)據,本文采用了具有較高傳輸速率的增強型并行口協(xié)議(EPP)和FPGA,實現(xiàn)對OV
上傳時間: 2013-08-31
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