近年來,隨著計算機、微電子、通信及網絡技術、信息技術的發展、數字化產品的普及,嵌入式系統滲透到了各個領域,已經成為計算機領域的一個重要組成部分,成為新興的研究熱點,嵌入式軟件也在整個軟件產業中占據了重要地位。一個好的調試工具對軟件產品質量和開發周期的促進作用是不言而喻的,使得嵌入式調試工具成為了人們關注的重點。目前使用集成開發環境配合JTAG調試器進行開發是目前采用最多的一種嵌入式軟件開發調試方式。國內在JTAG調試器開發領域中相對落后,普遍采用的是國外的工具產品。因此開發功能強大的嵌入式調試系統具有重要的實際意義。 當前嵌入式系統中尤其流行和值得關注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標就是設計并實現一個應用于ARM平臺的JTAG調試系統。GDB是一個源碼開放的功能強大的調試器,可以調試各種程序,包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語言,還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語言。此外GDB同目標板交換信息的能力相當強,勝過絕大多數的商業調試內核,因此使用GDB不僅能夠保證強大的調試功能,同時可以降低調試系統的開發成本。為此本課題在對邊界掃描協議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠程調試協議RSP做了深入研究的基礎上,實現了GDB調試器對嵌入式JTAG調試的支持。此外設計中還把可重夠計算技術引入到硬件JTAG協議轉換器的開發設計中,使調試器硬件資源可復用、易于升級,并大大提高了數據的傳輸速度。從而實現了一個低成本的、高效的、支持源代碼級調試的JTAG調試系統。
上傳時間: 2013-08-04
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針對ISD 語音芯片的特點, 設計一種由單片機控制, 能夠循環錄放的語音電路,可作為錄音機、復讀機、音頻記錄儀使用, 既節省存儲空間, 又降低成本, 具有較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-24
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Altera FPGA芯片的封裝尺寸選擇指南
上傳時間: 2013-06-04
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如今IC設計進入了SOC(System-on-chip)設計時代。SOC是指在單一芯片上集成了微控制器、數字信號處理器、存儲器、I/O接口等,可以實現信號采集、轉換、存儲、處理等功能的芯片。SOC設計是基于IP可重用性的設計過程。現在已有不少公司成功地開發了各種SOC總線規范,以便于IP核的可復用性設計。其中,ARM公司開發的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Arehitecture)規范已經成為嵌入式應用的行業標準。嵌入式SOC芯片廣泛應用于消費電子產品中,近年來隨著彩屏手機、PDA等移動終端的普及,液晶電視等平板顯示器件的推廣,液晶顯示器已經逐漸取代CRT成為主流的顯示器件。LCD Driver IC作為液晶顯示器的重要部件,需求量也日益增大。嵌入式液晶顯示系統的設計是當今SOC設計中不可缺少的部分,而基于AMBA總線規范的LCD顯示系統更是具備良好的性能和較大的潛力。 本文提出了一種基于AMBA總線規范的彩色TFT-LCD數字圖像顯示解決方案,硬件設計上包括APB存儲接口模塊、LCD控制模塊,并用VHDL硬件描述語言進行了功能仿真,采用Mentor公司Modelsim5.8完成了系統功能驗證;軟件設計上完成了基于SAMSUNG公司S6D0110 TFT-LCD驅動芯片的測試程序的編寫和系統測試。本設計不需要掌握TFT-LCD內部構造,復雜的內部驅動原理,只需要掌握AMBA總線規范和LCD的MPU并行接口時序,采用本課題設計出的LCD顯示控制模塊簡單實用,便于推廣應用。 本課題基于Xilinx公司的VirtexⅡ FF1152 PROTO開發平臺完成了軟件調試,實現了TFT-LCD圖像顯示。調試結果表明硬件和軟件設計正確且取得了較為滿意的結果。
上傳時間: 2013-06-02
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現代IC設計中,隨著設計規模的擴大和復雜度的增長,驗證成為最嚴峻的挑戰之一。在現代ASIC設計中,很難用單一的驗證方法來對復雜芯片進行有效的驗證,為了將設計錯誤減少到可接受的最小量,需要將一系列的驗證方法和工具結合起來。 在64位全定制嵌入式CPU設計過程中,使用了多種驗證技術和方法,并將FPGA驗證作為ASIC驗證的重要補充,加強了設計正確的可靠性。 論文首先介紹了64位CPU的結構,結合選用的Xilinx的Virtex
上傳時間: 2013-04-24
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基于ISD4004芯片的語音錄放設計,內含詳細說明,程序代碼。
上傳時間: 2013-06-29
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圖像采集系統是數字圖像信號處理過程中不可缺少的重要部分,它將前端相機所捕獲的模擬信號轉化為數字信號,或者直接從數字相機中獲取數字信號,然后通過高速的計算機總線傳回計算機,憑借計算機的強大的運算、數據存儲與處理等操作能力,可以方便快捷地對信號進行分析處理,具有人機友好、功能靈活、可移植性強等優點。隨著對數據傳送速度要求的提高,PCI總線以其高的數據傳輸率,即插即用,低功耗等眾多優點,得到廣泛的應用。本文針對PCI總線接口電路使用的廣泛性,介紹了PLX公司橋接芯片PCI9054主模式的工作原理和中斷機制,采用可編程邏輯器件FPGA實現與PCI9054的本地接口的信號轉換,給出了邏輯實現方案和仿真圖。本文針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節詳細介紹了系統的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。在文章的軟件設計部分介紹了WinDriver驅動開發工具,利用WinDriver工具,在WindowsXP系統下實現設備的驅動程序開發,完成主模式數據傳輸和設備中斷的功能。
上傳時間: 2013-06-03
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串行數字接口SDI是目前使用最廣泛的數字視頻接口。它是遵循SMPTE-259M和EBtJ-Tech-3267標準制定的,己經被世界上眾多數字視頻設備生產廠家普遍采納并作為標準視頻接口,主要用在非線性編輯系統、視頻服務器、虛擬演播室以及數字切換矩陣和數字光端機等場合。 以往的SDI接口在實現方法上有成本高、靈活性低等缺點,針對這些不足,本文在研究串行數字接口工作原理的基礎上,提出了一種基于FPGA的標清串行數字接口(SD-SDI)的設計方案,并使用SOPC Builder構成一個Nios II處理器系統,將SDI接口以IP核形式嵌入到FPGA內部,從而提高系統的集成度,使之具有視頻數據處理速度快、實時性強、性價比高的特點。具體研究內容包括: 1.在分析SDI接口的硬件結構和工作原理的基礎上,提出了串行數字接口的嵌入式系統設計方法,完成了SDI接口卡的FPGA芯片內部配置以及驅動電路、均衡電路、電源電路等硬件電路設計。 2.采用軟邏輯方法實現SDI接口的傳輸功能,進行了具體的模塊化設計與仿真。 3.引入Nios II嵌入式軟核處理器對數據進行處理,設計了視頻圖像數據的采集程序。 該傳輸系統以Altera公司的Cyclone II EP2C35F672C8為核心芯片,通過發送和接收電路的共同作用,能夠完成標清數字視頻信號的傳輸,初步確立了以SDI接口為數據源的視頻信號傳輸系統的整體模式和框架。
上傳時間: 2013-04-24
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基于彩色路徑識別的視覺導航方法是當前自動導航小車領域的研究熱點和方向。視覺導航是指根據地面路徑和被控對象之間的位置偏差控制其運行的方向,因此,地面彩色路徑圖像的攝取及其識別處理就成為視覺導航系統中的基礎和關鍵。在當前的視覺導航系統設計中,圖像處理的硬件平臺都是基于通用微處理器,嵌入式微處理器或者DSP進行設計的。這些處理器一個共同的特點就是數據串行處理,而圖像處理過程涉及大量的并行處理操作,因此傳統的串行處理方式滿足不了圖像處理的實時性要求。 鑒于微處理器這方面的不足,作者提出一種使用FPGA實現圖像識別的并行處理方案,并據此設計一個智能圖像傳感器。該傳感器采用先進的FPGA技術,將圖像采集及其顯示,路徑的識別處理以及通信控制等模塊集成在一個芯片上,形成一個片上系統(SOC)。其主要功能是對所采集的彩色路徑圖像進行識別處理,獲得彩色路徑的坐標及其方向角,并將處理結果發送給上位機,為自動導航提供控制依據。 本文將彩色路徑的識別處理過程劃分為三個階段,第一階段為顏色聚類識別,以獲得二值路徑圖像,第二階段為數學形態學運算,用于對第一階段中獲得的二值圖像進行去斑處理,第三階段為路徑中心線的定位及其方向角的測量。圖像傳感器與上位機的通信采用異步串行方式,由于上位機需要控制該傳感器執行多種任務,作者定義一種基于異步串行通信的應用層協議,用于上位機對傳感器的控制。在圖像的顯示中,為了彌補圖像采集的速率和VGA顯示速率的不匹配,作者提出一種基于單端口存儲器的圖像幀緩沖機制,通過VGA接口將采集的圖像實時地顯示出來。 根據上述思想,作者完成了系統的硬件電路設計,并對整個系統進行了現場調試。調試結果表明,傳感器系統的各個模塊都能正常工作,FPGA中的數字邏輯電路能夠實時地將路徑從圖像中準確地識別出來,.充分體現了FPGA對路徑圖像的高速處理優勢,達到了設計預期目標,在一定程度上豐富了路徑圖像識別處理的技術和方法。
上傳時間: 2013-04-24
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本文論述了嵌入式TCP/IP協議棧的實現,介紹了TCP/IP協議棧的原理,以及硬線實現TCP/IP協議棧的意義和應用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內容、意義和國內外研究發展的現狀。 第二章介紹FPGA設計的流程和Verilog HDL設計語言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟,并且介紹了FPGA設計中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源,以及Verilog HDL語言的優缺點,并與VHDL語言進行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統要實現的經過剪裁的TCP/IP協議棧的內容。著重介紹了要實現的TCP/IP協議棧的子協議,包括TCP協議、UDP協議、IP協議、ARP協議、ICMP協議。在介紹這些協議的時候,介紹了這些協議的工作原理,以及這些協議要用到的報文的格式。 第四章介紹實現剪裁的TCP/IP協議棧的實現,具體介紹的經過剪裁的TCP/IP各個模塊的設計工作。這個部分著重介紹各個模塊的設計方法,實現各個模塊的過程。在設計完這些模塊后,對這些模塊的仿真進行了仿真。 第五章是全文的總結,概括了作者在這次畢業設計中的主要工作和課題的意義,同時指出了進一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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