現場可編程門陣列FPGA具有性能好、規模大、可重復編程、開發投資小等優點,在現代電子產品中應用得越來越廣泛。隨著微電子技術的高速發展,成本的不斷下降,FPGA正逐漸成為各種電子產品不可或缺的重要部件。 FPGA軟件復雜的設置和不同的算法、FPGA硬件多樣的結構和豐富的功能、各個廠商互不兼容的軟硬件等差異,都不僅使如何挑選合適的軟硬件用于產品設計成為FPGA用戶棘手的問題,而且使構造一個精確合理的FPGA軟硬件性能的測試方法變得十分復雜。 基準測試是用一個基準設計集按照統一的測試規范評估和量化目標系統的軟件或硬件性能,是目前計算機領域應用最廣泛、最主要的性能測試技術。 通過分析影響FPGA軟硬件性能基準測試的諸多因素,比如基準設計的挑選、基準設計的優化,FPGA軟件的設置和約等,本文基于設計和硬件分類、優化策略分類的基準測試規范,提出了一組詳盡的度量指標。 基準測試的規范如下,首先根據測試目的配置測試環境、挑選基準設計和硬件分類,針對不同的FPGA軟硬件優化基準設計,然后按照速度優先最少優化、速度優先最大優化、資源和功耗優先最少優化、資源和功耗優先最大優化四種優化策略分別編譯基準設計,并收集延時、成本、功耗和編譯時間這四種性能數據,最后使用速度優先最少優化下的性能集、速度優先最少優化性能集、資源和功耗優先最少優化下的性能集、資源和功耗優先最大優化下的性能集、速度優先最少和最大優化之間性能集的差、速度優先最少優化下性能集的比較等十個度量指標量化性能,生成測試報告。 最后,本基準測試規范被應用于評估和比較Altera和Xilinx兩廠商軟硬件在低成本領域帶處理器應用方面的性能。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zhangyi99104144
現場可編程門陣列(FPGA)器件是能通過對其進行編程實現具有用戶規定功能的電路,特別適合集成電路的新品開發和小批量ASIC電路的生產。近幾年來,FPGA的發展非常迅速,但目前國內廠商所使用的FPGA芯片主要還是從國外進口,這種狀況除了給生產廠家帶來很大的成本壓力以外,同時也影響到國家信息產業的保密和安全問題,因此在國內自主研發FPGA便成為一種必然的趨勢。 基于上述現實狀況及國內市場的巨大需求,中國電子科技集團公司第58研究所近年來對FPGA進行了專項研究,本論文正是作為58所專項的一部分研究工作的總結。本文深入研究了FPGA的相關設計技術,并進行了實際的FPGA器件設計,研究工作的重點是在華潤上華(CSMC)0.5μm標準CMOS工藝基礎上進行具有6000有效門的FPGA的電路設計與仿真。 論文首先闡述了可編程邏輯器件的基本結構,就可編程邏輯器件的發展過程及其器件分類,對可編程只讀存儲器、現場可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、通用邏輯陣列和復雜PLD等的基本結構特點進行了討論。接著討論了FPGA的基本結構與分類及它的編程技術,另外還闡述了FPGA的集成度和速率等相關問題。并根據實際指標要求確定本文研究目標FPGA的基本結構和它的編程技術,在華潤上華0.5μm標準CMOS工藝的基礎上,進行一款FPGA芯片的設計研究工作。進行了可編程邏輯單元的基本結構的設計,并用CMOS邏輯和NMOS傳輸管邏輯實現了函數發生器、快速進位鏈和觸發器的電路設計,并對其進行了仿真,達到了預期的目標。
上傳時間: 2013-07-18
上傳用戶:zaizaibang
漢字顯示是在只有西文操作系統的情況下, 以及一些無操作系統的小應用系統中, 需要經常用到的技術。如何得到漢字的字模是漢字顯示技術中首先必須解決的問題。本文利用VC++實現一種漢字字模的提取和小漢字庫的
上傳時間: 2013-06-08
上傳用戶:yuying4000
在無線通信系統中,信號在傳輸過程中由于多徑效應和信道帶寬的有限性以及信道特性的不完善性導致不可避免地產生碼間串擾(Intersymbol Interference).為了克服碼間串擾所帶來的信號畸變,則必須在接收端增加均衡器,以補償信道特性,正確恢復發送序列.盲均衡器由于不需要訓練序列,僅利用接收信號的統計特性就能對信道特性進行均衡,消除碼間串擾,成為近年來通信領域研究的熱點課題.本課題采用已經取得了很多研究成果的Bussgang類盲均衡算法,主要因為它的計算復雜度小,便于實時實現,具有較好的性能.本文探討了以FPGA(Field Programmable Gates Array)為平臺,使用Verilog HDL(Hardware Description Language)語言設計并實現基于Bussgang類型算法的盲均衡器的硬件系統.本文簡要介紹了Bussgang類型盲均衡算法中的判決引導LMS(DDLMS)和常模(CMA)兩種算法和FPGA設計流程.并詳細闡述了基于FPGA的信道盲均衡器的設計思想、設計結構和Verilog設計實現,以及分別給出了各個模塊的結構框圖以及驗證結果.本課題所設計和實現的信道盲均衡器,為電子設計自動化(EDA)技術做了有益的探索性嘗試,對今后無線通信系統中的單芯片可編程系統(SOPC)的設計運用有著積極的借鑒意義.
上傳時間: 2013-07-25
上傳用戶:cuibaigao
在圖像處理、航空航天、遙感測量、現代電子測試等很多領域,要求測試儀器設備能及時保存原始測試數據,用于事后數據分析和處理。同時前端探測器性能的提高,對于各種系統存儲容量、體積、造價、穩定性等都提出了更高的要求。因此研制性能可靠、體積小、低成本的數據存儲系統是十分必要的。 本文提出基于ARM嵌入式處理器+FPGA結構的高速信號采集與存儲系統解決方案。進行了信號采集與存儲系統設計。其特點是高性能、低成本、體積小。 文中利用了ARM處理器和FPGA可編程邏輯器件的特點,進行了基于本方案的硬件設計,:FPGA軟件設計。敘述了PCB設計以及調試過程中需注意的問題。 系統的硬件設計以ARM和FPGA為平臺,ARM處理器采用了Samsung公司的S3C2410,FPGA采用Altera公司的EP2C8。硬件設計圍繞著核心芯片,進行了電源設計和ARM和FPGA外圍電路設計。 ARM處理器實現了系統的控制;FPGA作為協處理器實現了FIFO,一些接口、時序控制等,協助ARM采集數據。在FPGA中實現硬件電路簡化了外圍電路,使得設計靈活,開發調試方便,也提高了系統的可靠性。 系統軟件操作系統采用的是Linux,基于嵌入式Linux操作系統的特點,分析了系統的實時性。接著進行了Linux平臺上基于Qt的用戶界面應用程序設計。 最后分析了系統測試結果,并指出存在的問題和改進方法。
上傳時間: 2013-07-10
上傳用戶:cylnpy
傅里葉變換是信號處理領域中較完善、應用較廣泛的一種分析手段.但傅里葉變換只是一種時域或頻域的分析方法,它要求信號具有統計平穩,即時不變的特性.但是實際應用中存在很多非平穩信號,它們并不能很好的用傅立葉變換來處理.小波變換的出現解決了這個問題,它在處理非平穩信號方面具有傅立葉變換無法比擬的優越性.小波變換在通信技術、信號處理、地球物理、水利電力、醫療等領域中獲得了日益廣泛的應用.小波變換的研究成為了當今學術界的一個熱點.隨著現代數字信號處理朝著高速實時的方向發展,純軟件的程序式信號處理方法越來越不能滿足實際應用的需求,因此人們希望用硬件電路來實現高速信號處理問題.基于以上原因,該文在研究了小波變換的基本理論和特點的基礎上,重點研究了小波變換的VLSI電路構架,并用FPGA實現了它的功能.毫無疑問,該文所做的具體工作在理論和實踐上都有參考價值.論文中,在簡單介紹了小波變換的基本理論、特點和應用;對信號小波變換分解,重構的MATLAB算法進行了分析,為硬件實現奠定了理論基礎.論文在研究了小波核心算法MALLAT算法的基礎上,以直觀的圖形方式描述了算法的流程圖;并由此提出了基于VLSI的電路模塊架構.根據上述模塊結構,對相關模塊進行了硬件描述語言(VERILOG-HDL)的建模,并且在仿真平臺上(ACTIVE-HDL)進行了仿真.在仿真正確的前提下,該文選用了EP20K100BC356-1V芯片作為目標器件進行了綜合和后仿真,并且將仿真結果通過MATLAB與理論參數進行了比較,結果表明設計是正確的.對設計中存在的誤差和部分模塊的進一步優化,該文也作了分析和說明,為下一步實現通用IP核設計奠定了基礎.
上傳時間: 2013-06-27
上傳用戶:zhaoq123
嵌入式系統近年持續迅猛發展,已經成為后PC技術時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業應用的突出特點,目前已經廣泛應用于網絡、消費電子、國防軍事及自動化控制等領域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優異性能,已成為移動通信、手持計算、多媒體數字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中,Samsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網絡支持等優點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優秀嵌入式操作系統,專門針對沒有MMU的處理器設計,支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優秀性能,有良好的網絡支持,完善的驅動支持,高度的模塊化,開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統研究領域的首選操作系統之一。 本課題以嵌入式手持式電能質量分析儀前期實驗開發板為研究目標,根據嵌入式體系結構和嵌入式系統設計的原理,構建了基于Samsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發平臺,并根據該硬件平臺的結構特點移植了uClinux操作系統,同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點,結合uClinux多進程和共享內存機制設計了數據采集程序,實現了對三路0~2.5V模擬信號的高性能采集,增強了系統數據處理的實時性,提高了工作效率,為后續開發奠定了基礎。 論文從嵌入式系統應用的角度出發,分析了嵌入式體系結構、uClinux運行機制和內核特點;闡述了Bootloader設計及操作系統移植的要點;介紹了接口驅動及上層應用程序的設計方法等問題。
上傳時間: 2013-07-23
上傳用戶:cjf0304
隨著嵌入式技術的發展,嵌入式系統被逐步應用到諸如工業控制,汽車電子設備,移動通信設備,PDA,GPS衛星定位系統和信息家電等社會各行各業之中,現在已經成為信息發展的主流技術之一,在國民經濟發展中起著舉足輕重的作用。 由于信息化的普及,家庭中的電腦、信息家電、通信終端越來越多,使用管理它們也變得越來越麻煩。如何更有效地發揮這些設備的作用,提高居家生活的智能化和方便性,如何更便利的互聯和協同工作,已成為現代人生活乃至辦公的重要問題。這些問題的出現導致了家庭網絡的出現,家體網絡技術已經成為各大IT企業研究開發的重點。 本論文分析了家庭網絡和信息家電的發展情況,以實用、簡便為原則設計了一個家庭網絡監控系統。此系統以ARM7的S3C44BOX開發板為硬件平臺,以uClinux作為嵌入式操作系統,實現對家庭網絡中的信息家電進行監控,使用戶能夠了解家庭中信息家電的工作狀況,對信息家電進行控制,來達到對信息家電有效管理、方便用戶使用家中的家電的目的。 論文中家庭網絡監控系統主要由web服務器、家庭網絡服務器和家庭網絡組成,實現家電控制、狀態查詢、信息家電狀態報告、注冊、注銷、統一開關機等功能。本設計的家庭網絡監控系統由于使用了RS485總線式網絡來組建家庭網絡,使得該系統組網方便,在價格上有一定優勢,而且硬件是基于ARM開發板平臺,體積較小,所設計的家庭網絡協議很好的滿足了家庭網絡監控需求,協議也很簡單,處理方便。由于此家庭網絡監控系統實現了家電注冊、注銷功能,使得該系統能夠及時檢測到家庭網絡中的家電的增減情況。總之,本家庭網絡監控系統體積小、簡單、經濟、多功能,方便家庭網絡中信息家電的增減,具有較高的實用價值,適合于普通百姓家庭之中使用。
上傳時間: 2013-07-31
上傳用戶:01010101
一個很小的小程序
上傳時間: 2013-05-21
上傳用戶:xsnjzljj
隨著信息技術的發展,系統級芯片SoC(System on a Chip)成為集成電路發展的主流。SoC技術以其成本低、功耗小、集成度高的優勢正廣泛地應用于嵌入式系統中。通過對8位增強型CPU內核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的實現,對SoC設計作了初步研究。 在對Intel MCS-8051的匯編指令集進行了深入地分析的基礎上,按照至頂向下的模塊化的高層次設計流程,對8位CPU進行了頂層功能和結構的定義與劃分,并逐步細化了各個層次的模塊設計,建立了具有CPU及定時器,中斷,串行等外部接口的模型。 利用5種尋址方式完成了8位CPU的數據通路的設計規劃。利用有限狀態機及微程序的思想完成了控制通路的各個層次模塊的設計規劃。利用組合電路與時序電路相結合的思想完成了定時器,中斷以及串行接口的規劃。采用邊沿觸發使得一個機器周期對應一個時鐘周期,執行效率提高。使用硬件描述語言實現了各個模塊的設計。借助EDA工具ISE集成開發環境完成了各個模塊的編程、調試和面向FPGA的布局布線;在Synplify pro綜合工具中完成了綜合;使用Modelsim SE仿真工具對其進行了完整的功能仿真和時序仿真。 設計了一個通用的擴展接口控制器對原有的8位處理器進行擴展,加入高速DI,DO以及SPI接口,增強了8位處理器的功能,可以用于現有單片機進行升級和擴展。 本設計的CPU全面兼容MCS-51匯編指令集全部的111條指令,在時鐘頻率和指令的執行效率指標上均優于傳統的MCS-51內核。本設計以硬件描述語言代碼形式存在可與任何綜合庫、工藝庫以及FPGA結合開發出用戶需要的固核和硬核,可讀性好,易于擴展使用,易于升級,比較有實用價值。本設計通過FPGA驗證。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:jlyaccounts