可重構計算技術兼具通用處理器(General-Purpose Processor,GPP)和專用集成電路(Application Specific Integr—ated Circuits,ASIC)的特點,既可以提供硬件高速的特性,又具有軟件可以重新配置的特性。而動態部分可重構技術是可重構計算技術的最新進展之一。該技術的要點就是在系統正常工作的情況下,修改部分模塊的功能,而系統其它模塊能夠照常運行,這樣既節約硬件資源,又增強了系統靈活性。 可重構SoC既可以在處理器上進行編程又可以改變FPGA內部的硬件結構,這使得SoC系統既具有處理器善于控制和運算的特點,又具FPGA靈活的重構特點;由于處理器和FPGA硬件是在同一塊硅片上,使得它們之間的通信寬帶大大提高,這種平臺很適合于容錯算法的實現。 本文基于863計劃項目;動態重構計算機的可信實現關鍵技術,重點研究應用于惡劣環境中FPGA自我容錯的體系結構,提出了一套完整的SoC系統的容錯設計方案,并研究其實現技術,設計實現了實現該技術的硬件平臺和軟件算法,并驗證成功。 論文取得了如下的創新性研究成果: 1、設計了實現動態重構技術的硬件平臺,包括高性能的FPGA(內含入式處理器PowcrPC)、PROM、SRAM、FLASH、串口通信等硬件模塊。 2、說明了動態重構技術的設計規范和設計流程,實現動態重構技術。 3、提出了一種基于動態重構實現容錯的方法,不需要外部處理器干預,由嵌入式處理器負責管理整個過程。 4、設計并實現了嵌入式處理器運行時需要的軟件,主要有兩個功能,首先是從CF卡中讀入重構所需的配置文件,并將配置文件寫進FPGA內部的配置存儲器中,改變FPGA內部的功能。其次,是實現容錯技術的算法。
上傳時間: 2013-04-24
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SATA接口是新一代的硬盤串行接口標準,和以往的并行硬盤接口比較它具有支持熱插拔、傳輸速率快、執行效率高的明顯優勢。SATA2.0是SATA的第二代標準,它規定在數據線上使用LVDS NRZ串行數據流傳輸數據,速率可達3Gb/s。另外,SATA2.0還具有支持NCQ(本地命令隊列)、端口復用器、交錯啟動等一系列技術特征。正是由于以上的種種技術優點,SATA硬盤業已被廣泛的使用于各種企業級和個人用戶。 硬盤作為主要的信息載體之一,其信息安全問題尤其引起人們的關注。由于在加密時需要實時處理大量的數據,所以對硬盤數據的加密主要使用帶有密鑰的硬件加密的方式。因此將硬盤加密和SATA接口結合起來進行設計和研究,完成基于SATA2.0接口的加解密芯片系統設計具有重要的使用價值和研究價值。 本論文首先介紹了SATA2.0的總線協議,其協議體系結構包括物理層、鏈路層、傳輸層和命令層,并對系統設計中各個層次中涉及的關鍵問題進行了闡述。其次,本論文對ATA協議和命令進行了詳細的解釋和分析,并針對設計中涉及的命令和對其做出的修改進行了說明。接著,本論文對SATA2.0加解密控制芯片的系統設計進行了講解,包括硬件平臺搭建和器件選型、模塊和功能劃分、系統工作原理等,剖析了系統設計中的難點問題并給出解決問題的方法。然后,對系統數據通路的各個模塊的設計和實現進行詳盡的闡述,并給出各個模塊的驗證結果。最后,本文簡要的介紹了驗證平臺搭建和測試環境、測試方法等問題,并分析測試結果。 本SATA2.0硬盤加解密接口電路在Xilinx公司的Virtex5 XC5VLX50T FPGA上進行測試,目前工作正常,性能良好,已經達到項目性能指標要求。本論文在SATA加解密控制芯片設計與實現方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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工業生產過程往往具有非線性、不確定性,難以建立精確的數學模型。應用常規的PID控制器難以達到理想的控制效果。作為的重要分支,人工神經網絡具有良好的非線性映射能力和高度的并行信息處理能力,已成為非線性系統建模、辨識和控制中常用的理論和方法。其中,神經元具有很強的信息綜合、學習記憶、自學習和自適應能力,可以處理那些難以用模型和規則描述的過程,將神經元與PID結合,應用到實際的控制中,可以在線調整PID的參數,使系統具有較強的抗干擾能力、自適應能力和較好的魯棒性。 目前,人工神經網絡的研究主要是神經網絡的理論研究、神經網絡的應用研究和神經網絡的實現技術研究,這三方面是相互依賴和相互促進的關系。本文主要側重的是神經網絡的實現技術研究方面,創新性地利用FPGA嵌入式系統開發技術實現單神經元PID智能控制器的研究與設計,并將其封裝成為一個專用的IP核供其他的控制系統使用。 首先,對單神經元PID智能控制器的設計原理和設計算法進行了深入的研究與分析;其次,利用MATLAB設計單神經元PID智能控制器,針對特定的被控對象,對其進行仿真實驗,獲得比較理想的系統輸出;然后,研究基于FPGA的單神經元智能控制算法的實現,對控制器進行VHDL語言分層設計,使用Altera公司的軟件QuartusⅡ6.1進行仿真實驗。兩個仿真實驗結果表明,基于FPGA的單神經元智能控制器比MATLAB設計的單神經元PID智能控制器性能優良。 本文的設計模塊主要包括權值修改模塊、誤差計算模塊、權值產生模塊和輸出模塊。在各個模塊的設計中進行了優化處理,使本文的設計不僅利用的硬件資源少,而且也有很快的運行速度,同時也改善了傳統控制器的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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現代社會對各種無線通信業務的需求迅猛增長,這就要求無線通信在具有較高傳輸質量的同時,還必須具有較大的傳輸容量。這種需求要求在無線通信中必須采用效率較高的線性調制方式,以提高有限頻帶帶寬的數據速率和頻譜利用率,而效率較高的調制方式通常會對發端發射機的線性要求較高,這就使功率放大器線性化技術成為下一代無線通信系統的關鍵技術之一。 在本文中,研究了前人所提出的各種功放線性化技術,如功率回退法、正負反饋法、預失真和非線性器件法等等,針對功率放大器對信號的失真放大問題進行研究,對比和研究了目前廣泛流行的自適應數字預失真算法。在一般的自適應數字預失真算法中,主要有兩類:無記憶非線性預失真和有記憶非線性預失真。無記憶非線性預失真主要是通過比較功率放大器的反饋信號和已知輸入信號的幅度和相位的誤差來估計預失真器的各種修正參數。而有記憶非線性預失真主要是綜合考慮功率放大器非線性和記憶性對信號的污染,需要同時分析信號的當前狀態和歷史狀態。在對比完兩種數字預失真算法之后,文章著重分析了有記憶預失真算法,選擇了其中的多項式預失真算法進行了具體分析推演,并通過軟件無線電的方法將數字信號處理與FPGA結合起來,在內嵌了System Generator軟件的Matlab/Simulink上對該算法進行仿真分析,證明了這個算法的性能和有效性。 本文另外一個最重要的創新點在于,在FPGA設計上,使用了系統級設計的思路,與Xilinx公司提供的軟件能夠很好的配合,在完成仿真后能夠直接將代碼轉換成FPGA的網表文件或者硬件描述語言,大大簡化了開發過程,縮短了系統的開發周期。
上傳時間: 2013-06-20
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隨著數字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數據交換日益增加。正交幅度調制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數字調制方式,在數字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛星通信、數字微波傳輸等寬帶通信領域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數字通信技術飛速發展,FPGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優點的通用邏輯開發芯片,在電子設計行業深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現四路QAM調制的全過程。FPGA實現信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現對四路I/Q信號的調制,輸出中頻信號。本文具體內容總結如下: 1.介紹國內數字電視發展狀況、國內國際的數字電視標準,并詳細介紹國內有線電視的系統組成及QAM調制器的發展過程。 2.研究了QAM調制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發,其中主要包括I2C接口實現,ASI到SPI的轉換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼的實現及AD9857的FPGA控制使其實現四路QAM的調制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統指標測試。 最終系統指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電是近年提出的新的通信體系,由于其具有靈活性和可重配置性并且符合通信的發展趨勢,已成為通信系統設計的研究熱點。因此對基于軟件無線電的調制解調技術進行深入細致的研究非常有意義。 本文首先從闡述軟件無線電的理論基礎入手,對多速率信號處理中的內插和抽取、帶通采樣、數字變頻等技術進行了分析與探討,為設計和實現8PSK調制解調器提供了非常重要的理論依據。然后,研究了8PSK調制解調技術,詳細論述了它們的基本概念和原理,提出了系統實現方案,在DSP+FPGA平臺上實現了8PSK信號的正確調制解調。文中著重研究了突發通信的同步和頻偏糾正算法,針對同步算法選取了一種基于能量檢測法的快速位同步算法,采用相關器實現,同時實現位同步和幀同步。并且對于突發通信的多普勒頻偏糾正,設計了一個基于自動頻率控制(AFC)環的頻偏檢測器,通過修改數控振蕩器(NCO)的頻率控制字方法來校正本地載波頻率,整個算法結構簡單,運算量小,頻偏校正速度快,具有較好的實用性。其次,對相干解調的初始相位進行糾正時,提出了一種簡單易行的CORDIC方法,同時對FPGA編程當中的一些關鍵問題進行了介紹。最后,設計了自適應調制解調器,根據信噪比和誤碼率來自適應的改變調制方式,以達到最佳的傳輸性能。
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的智能小車系統就是本地計算機通過接入Internet小車實現對遠端工作現場、危險工作地段等特殊環境進行監視和控制的系統。智能小車是智能行走機器人的一種,這種智能小車可以適應不同環境,不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進入或生存的環境中完成人類無法完成的探測任務。適用于國防及民用多個領域。整個系統以遙控小車裝置為基礎,通過配置在上面的攝像頭實現圖像的采集及對行車道的檢測,通過配置的紅外測溫儀探測環境和目標的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優點是可以通過網絡遠程控制小車運行及采集現場的溫度、圖像等相關信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學研究、探索未知領域、遠程監控等有著重要的意義。 論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統的基礎上,提出了基于FPGA的智能小車遠程監控方案。采用FPGA來實現,可以充分利用現有的IP核,功能擴展容易,設計開發成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠程重構系統。與單片機相比,集成度高,可靠性好,調試和維護方便。 論文主要內容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎上,設計了硬件系統,并在FPGA上構建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統,配置了SPI、串行口和以太網接口模塊和驅動程序,以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統,配置嵌入式Web服務器,編寫CGI程序,設計了動態網頁;并對行車道檢測系統進行了研究,在DSP Builder中構建了該模塊,并在Matlab中進行了仿真。在研究數碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎上,編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運動控制程序,并對系統進行了調試,初步達到通過Internet實現遠程監控的目的。
上傳時間: 2013-05-24
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H.264/AVC是由國際電信聯合會的視頻專家組和國際標準化組織的運動圖像專家組組成的聯合視頻小組制定的下一代視頻壓縮標準。新標準采用了一些先進算法,因此具有優異的壓縮性能和極好的網絡親和性,滿足低碼率情況下的高質量視頻的傳輸。 H.264/AVC采用的先進算法包括多模式幀間預測、1/4像素精度預測、整數變換量化、去方塊濾波和熵編碼。本論文著重對整數變換與量化、去方塊濾波做了研究。整數變換是一種只有加法和移位的運算,量化可以通過查表和乘法操作就可以完成,避免了反變換的時候失配問題,沒有精度損失;去方塊濾波是一種用來去除低碼率情況下的每個宏塊的塊效應,提高了解碼圖像的外觀。 本文主要從算法研究和硬件實現兩方面著手,在算法研究方面設計了一個可視化測試軟件,在硬件實現方面主要對整數變換、量化和去方塊濾波做了研究和實現。視頻壓縮技術的關鍵在于視頻壓縮算法及其芯片的實現,FPGA可重復使用,設計修改靈活,片內資源豐富,具備DSP模塊等優勢。在本論文的目標實現部分模塊FPGA的硬件設計,用Verilog完成了關鍵部分的設計。首先簡要介紹了視頻壓縮基本原理,常用視頻壓縮標準及其特性以及國內外的研究動態,并對H.264標準基本檔次所涉及的核心技術進行了詳細介紹,兩種分層結構分別討論。其次在掌握了H.264.算法及編解碼流程的基礎上,設計了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺。然后詳細介紹了整數變換、量化、反變換和反量化核心模塊的設計和實現,并在Altera的軟件和開發板上進行了仿真驗證;對去方塊濾波算法做了軟件研究測試,并給出了一種改進的硬件整體結構設計。最后,對全文工作進行了總結和對未來研究工作做了展望。我在課題中所做的主要工作有: 1.查閱相關文獻,熟悉H.264.標準及整數變換、量化和去方塊濾波等算法。 2.用VC++完成了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺設計。 3.用Verilog完成了整數變換量化、反變換反量化模塊FPGA設計與驗證。 4.去方塊濾波器的算法研究、仿真和硬件整體結構設計。
上傳時間: 2013-04-24
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為了讓公司新進人員及經銷商伙伴們對交換式電源供應器有基本的了解,明緯特別出版了 這本『交換式電源供應器技術手冊』。這是我們編輯小組以明緯 22 年來從事設計、生產、 銷售交換式電源供應器的經驗為基礎,結合教科書及安規文件而編輯出之成果。 此手冊包含電源供應器簡介、規格解釋、安規、EMC 及 CE 簡介、信賴度、電源供應器使 用注意事項、常見技術問題 Q&A、及簡易故障排除等主題。內容著重于事實的描述而非理 論的推導,非常適合無電源供應器技術背景的從業人員研讀,讀者必可在短時間內對交換 式電源供應器及相關規格、應用、安規有概略性的認識。 本手冊緣起于 1996 年 2 月發行之『交換式電源供應器使用手冊』,歷經多次修訂再版。而 本版主要加強了圖、表的輔助說明,讓非技術背景的讀者更容易接納此手冊的內容。另外 針對安規及 EMC 的部分也參考最新規范予以修訂,整理出更完整的內容以利讀者的了解。 最后感謝編輯小組各成員不吝分享自己在技術、研發、工程、品保、維修、安規及 EMC 等 領域的經驗,然編輯小組組員均系工程背景人員,在文章撰寫上均并非專業,期望讀者多 予包涵并能不吝指教提供您寶貴的意見,讓本手冊下一版的內容更加完整、更有價值。 明緯企業股份有限公
上傳時間: 2013-07-11
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CH376 是文件管理控制芯片,用于單片機系統讀寫U 盤或者SD 卡中的文件。
上傳時間: 2013-05-26
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