隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號的采集與處理在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等部門得到越來越廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用中對數(shù)字信號的傳輸速度提出了比較高的要求。傳統(tǒng)的基于ISA總線的信號傳輸效率低,嚴(yán)重制約著系統(tǒng)性能的提高。 PCI總線以其高性能、低成本、開放性、軟件兼容性等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。但是,由于PCI總線硬件接口復(fù)雜、不易于接入、協(xié)議規(guī)范比較繁瑣等缺點(diǎn),常常需要專用的接口芯片作為橋接,為了解決這一系列問題,本文提出了一種基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的實(shí)現(xiàn)方案,支持PCI突發(fā)訪問方式,突發(fā)長度為8至128個雙字長度,核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8,容量為6000個邏輯宏單元,速度為-8,編譯后系統(tǒng)速度可以達(dá)到80MHz,取得了良好的效果。 基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的核心是PCI接口模塊。在硬件方面,特別討論了PCI接口模塊、地址轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、外部接口模塊和SRAM DMA控制模塊等五個功能模塊的設(shè)計(jì)方案和硬件電路實(shí)現(xiàn)方法,著重分析了PCI接口模塊的數(shù)據(jù)傳輸方式,采用模塊化的方法設(shè)計(jì)了內(nèi)部控制邏輯,并進(jìn)行了相關(guān)的時序仿真和邏輯驗(yàn)證,硬件需要軟件的配合才能實(shí)現(xiàn)其功能,因此設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)是一個重要部分,論文研究了Windows XP體系結(jié)構(gòu)下的WDM驅(qū)動模式的組成、開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序的工具以及開發(fā)系統(tǒng)實(shí)際硬件的設(shè)備驅(qū)動程序時的一些關(guān)鍵技術(shù)。 本文最后利用基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯中的關(guān)鍵技術(shù),對PCI數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了整體方案的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實(shí)現(xiàn)。
上傳時間: 2013-07-24
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上傳時間: 2013-06-05
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軟件無線電作為一種新的無線通信概念和體制,近年來隨著3G標(biāo)準(zhǔn)的提出,日益受到國內(nèi)外相關(guān)通信廠商的重視。尤其是基于軟件無線電和智能天線技術(shù)的TD-SCDMA作為通信史上第一個“中國標(biāo)準(zhǔn)”,有望扭轉(zhuǎn)多年來我國移動通信制造業(yè)的被動局面,是實(shí)現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)騰飛的一個絕好機(jī)會。軟件無線電使得通信體制具有很好的通用性、靈活性和可配置性,并使系統(tǒng)互聯(lián)和升級變得容易。本文以軟件無線電中的FIR濾波器為線索,貫穿了信號重構(gòu)、多抽樣率信號處理、積分梳狀濾波器等理論分析,重點(diǎn)闡釋了FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法及濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)等技術(shù)問題。 本文首先針對軟件無線電中的多抽樣率信號處理理論進(jìn)行了討論和分析。討論了軟件無線電中如何實(shí)現(xiàn)整數(shù)倍抽取、整數(shù)倍內(nèi)插、分?jǐn)?shù)倍抽樣率變換,并分析了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的等效變換、多相濾波及積分梳狀濾波器的設(shè)計(jì)理論。 緊接著重點(diǎn)闡述了軟件無線電中FIR濾波器的設(shè)計(jì)理論,包括窗函數(shù)法、頻率抽樣法及等紋波法。分析了各種設(shè)計(jì)方法所能達(dá)到的性能指標(biāo)及優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合工程實(shí)例給出了相關(guān)的Matlab程序。并對FIR濾波器結(jié)構(gòu)的選擇及系數(shù)字長的確定等問題進(jìn)行了分析。此外,也介紹了在Matlab進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)時一些常用函數(shù)和命令的用法。 本文選用FPGA來實(shí)現(xiàn)中頻軟件無線電,F(xiàn)PGA與參數(shù)化ASIC、DSP比較有很多優(yōu)勢,它不但在功耗、體積、成本方面優(yōu)于參數(shù)化ASIC、DSP,而且處理效率高、現(xiàn)場可編程性能良好。不同于DSP的單流處理方式,F(xiàn)PGA是多流并行處理,這種處理方式使FPGA能完成DSP難以實(shí)現(xiàn)的許多功能。在簡單介紹了FPGA的一般原理,以及FPGA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)和在信號處理中的設(shè)計(jì)原則以后,重點(diǎn)介紹了FIR濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法。提出了分布式算法、加法器網(wǎng)絡(luò)法以及分段FIFO等實(shí)現(xiàn)方法。最后,提出了一種QuartusII與MATLAB聯(lián)合仿真的方法。此方法能夠直觀的檢驗(yàn)濾波器的濾波效果,提高設(shè)計(jì)效率。并結(jié)合工程實(shí)例詳盡的介紹了FIR濾波器的設(shè)計(jì)開發(fā)流程。
上傳時間: 2013-04-24
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圖像縮放在圖像處理領(lǐng)域中,發(fā)揮著重要作用。圖像的分辨率調(diào)整和格式變換,都需要用到圖像縮放技術(shù)。隨著多媒體技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展,利用硬件實(shí)現(xiàn)視頻圖像無級縮放已成為圖像處理研究的一個重要課題。 圖像縮放通常由插值算法實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的插值算法由于實(shí)現(xiàn)原理的局限性,在縮放時容易引起邊緣鋸齒或細(xì)節(jié)模糊現(xiàn)象。針對傳統(tǒng)插值算法的這個不足,出現(xiàn)了許多基于邊緣改進(jìn)的算法。但這些算法一般只能完成2k倍數(shù)插值,無法真正做到基于邊緣的無級縮放。 為了實(shí)現(xiàn)基于邊緣改進(jìn)的無級縮放,本文做了如下五個方面的研究工作: 1.系統(tǒng)回顧了圖像縮放技術(shù),包括傳統(tǒng)圖像縮放技術(shù)和多邊緣檢測插值,分析了這些圖像縮放技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。 2.重點(diǎn)研究了新興的方向多項(xiàng)式插值算法,該算法能夠真正完成基于邊緣改進(jìn)的無級縮放。 3.提出改進(jìn)的方向多項(xiàng)式插值算法(IOPI算法),該算法針對硬件實(shí)現(xiàn),做了兩個方面改進(jìn):提出EDV算法,簡化邊緣方向的確定;提出Cubic6逼近插值算法(A-Cubic6算法),改善平坦區(qū)域縮放效果。其中的EDV算法通過加減、比較模塊,完成邊緣方向的確定。相比原算法中的乘除法、直方圖計(jì)算,大大簡化了硬件實(shí)現(xiàn),降低了硬件實(shí)現(xiàn)成本。A-Cubic6算法利用查找表簡化了Cubic6點(diǎn)插值算法的實(shí)現(xiàn),而且明顯改善了非邊緣區(qū)域的縮放效果。 4.研究縮放算法與圖像質(zhì)量的評價方法。比較、分析各算法的軟件仿真結(jié)果,得出結(jié)論:本文提出的IOPI算法在平坦區(qū)域和邊緣區(qū)域都具有比其它算法更突出的效果。 5.結(jié)合實(shí)時視頻處理要求,研究了IOPI算法的FPGA實(shí)現(xiàn)。已完成最近鄰域插值和A-Cubic6算法的FPGA實(shí)現(xiàn),可以在硬件平臺上穩(wěn)定工作。
上傳時間: 2013-06-05
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集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路分析方法的研究 集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路分析方法的研究
標(biāo)簽: 集成運(yùn)放 線性應(yīng)用 電路分析
上傳時間: 2013-06-06
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一些常用的運(yùn)放電路及分析。國家半導(dǎo)體公司的應(yīng)用筆記。
上傳時間: 2013-05-28
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介紹了由Flash單片機(jī)AT89C2051及數(shù)碼語音芯片 ISD256o組成的電腦語音系統(tǒng)。設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路, 給出了錄、放音實(shí)用的源程序。
上傳時間: 2013-04-24
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集成運(yùn)放應(yīng)用:一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)1 學(xué)會組裝集成運(yùn)放應(yīng)用電路;2 學(xué)會測試集成運(yùn)放應(yīng)用電路。二、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1 學(xué)會集成運(yùn)放典型電路應(yīng)用,理解集成運(yùn)放應(yīng)用電路的工作原理;
標(biāo)簽: 集成運(yùn)放
上傳時間: 2013-06-11
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作者研究了當(dāng)前流行的縮放算法,對圖像紋理相關(guān)性大小和邊緣方向的判斷上提出了一種新的方法,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一套適用于數(shù)字視頻芯片的圖像縮放算法。仿真結(jié)果表明此算法由優(yōu)于目前流行的圖像縮放算法。 介紹了FPGA的開發(fā)工作大致可以分為設(shè)計(jì)和驗(yàn)證兩大部分,在具體開發(fā)流程上可以根據(jù)要求靈活控制。縮放芯片的開發(fā)可以分為:芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、時鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存儲器讀寫控制、IP核復(fù)用設(shè)計(jì)、計(jì)算精度控制等方面的電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成各級子模塊以后拼接各子模快完成整個縮放模塊的設(shè)計(jì)。通過測試發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷,修改再測試,最終完成整個模塊的設(shè)計(jì)。
上傳時間: 2013-05-31
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隨著移動終端、多媒體、Internet網(wǎng)絡(luò)、通信,圖像掃描技術(shù)的發(fā)展,以及人們對圖象分辨率,質(zhì)量要求的不斷提高,用軟件壓縮難以達(dá)到實(shí)時性要求,而且會帶來因傳輸大量原始圖象數(shù)據(jù)帶來的帶寬要求,因此采用硬件實(shí)現(xiàn)圖象壓縮已成為一種必然趨勢。而熵編碼單元作為圖像變換,量化后的處理環(huán)節(jié),是圖像壓縮中必不可少的部分。研究熵編解碼器的硬件實(shí)現(xiàn),具有廣闊的應(yīng)用背景。本文以星載視頻圖像壓縮的硬件實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目為背景,對熵編碼器和解碼器的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討,給出了并行熵編碼和解碼器的實(shí)現(xiàn)方案。熵編解碼器中的難點(diǎn)是huffman編解碼器的實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)并行huffman編碼方案時通過改善Huffman編碼器中變長碼流向定長碼流轉(zhuǎn)換時的控制邏輯,避免了因數(shù)據(jù)處理不及時造成數(shù)據(jù)丟失的可能性,從而保證了編碼的正確性。而在實(shí)現(xiàn)并行的huffman解碼器時,解碼算法充分利用了規(guī)則化碼書帶來的碼字的單調(diào)性,及在特定長度碼字集內(nèi)碼字變化的連續(xù)性,將并行解碼由模式匹配轉(zhuǎn)換為算術(shù)運(yùn)算,提高了存儲器的利用率、系統(tǒng)的解碼效率和速度。在實(shí)現(xiàn)并行huffman編碼的基礎(chǔ)上,結(jié)合針對DC子帶的預(yù)測編碼,針對直流子帶的游程編碼,能夠?qū)D像壓縮系統(tǒng)中經(jīng)過DWT變換,量化,掃描后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的編碼。同時,在并行huffman解碼基礎(chǔ)上的熵解碼器也可以解碼出正確的數(shù)據(jù)提供給解碼系統(tǒng)的后續(xù)反量化模塊,進(jìn)一步處理。在本文介紹的設(shè)計(jì)方案中,按照自頂向下的設(shè)計(jì)方法,對星載圖像壓縮系統(tǒng)中的熵編解碼器進(jìn)行分析,進(jìn)而進(jìn)行邏輯功能分割及模塊劃分,然后分別實(shí)現(xiàn)各子模塊,并最終完成整個系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中,用高級硬件描述語言verilogHDL進(jìn)行RTL級描述。利用了Altera公司的QuartusII開發(fā)平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真,同時還采用modelsim仿真工具和symplicity的綜合工具,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。通過系統(tǒng)波形仿真和下板驗(yàn)證熵編碼器最高頻率可以達(dá)到127M,在62.5M的情況下工作正常。而熵解碼器也可正常工作在62.5M,吞吐量可達(dá)到2500Mbps,也能滿足性能要求。仿真驗(yàn)證的結(jié)果表明:設(shè)計(jì)能夠滿足性能要求,并具有一定的使用價值。
上傳時間: 2013-05-19
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