以太網(wǎng)是在20世紀(jì)70年代為解決網(wǎng)絡(luò)中零散的和偶然的堵塞而開發(fā)的,而 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)是在最初的以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上于1980年開發(fā)成功的。現(xiàn)在,以太網(wǎng)一詞泛指所有采用CSMA/CD協(xié)議的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)2.0版由數(shù)字設(shè)備公司、 Intel公司和Xerox公司聯(lián)合開發(fā),它與IEEE802.3兼容。 本設(shè)計(jì)采用FPGA設(shè)計(jì)以太網(wǎng)控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ASCI設(shè)計(jì)方法,主要原因在于FPGA技術(shù)的特點(diǎn),它作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原由可編程期間門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。使本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品十分靈活,可以在多種用戶多種開發(fā)平臺(tái),硬件環(huán)境下使用而只需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單的修改和編輯即可,方便了設(shè)計(jì)者和用戶的使用。 本論文主要闡述了使用FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)以太網(wǎng)控制器的設(shè)計(jì)開發(fā)流程,以及研究了FPGA開發(fā)方法和傳統(tǒng)ASIC開發(fā)方法的區(qū)別和優(yōu)略。主要內(nèi)容為: 1.闡述FPGA技術(shù)的發(fā)展歷史,現(xiàn)狀和將來的發(fā)展趨勢(shì)。 2.詳細(xì)說明了FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)以太網(wǎng)控制器的全過程,包括模塊分析功能分析以及代碼設(shè)計(jì)。 3.采用軟件仿真的方法設(shè)計(jì)和驗(yàn)證了MODELSIM仿真平臺(tái)以及仿真波形圖分析。 4.對(duì)比分析了FPGA和傳統(tǒng)的ASIC開發(fā)過程的區(qū)別以及優(yōu)缺點(diǎn)。
標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng)控制器
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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智能化住宅小區(qū),是指在一定范圍內(nèi)通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元住處服務(wù)、物業(yè)管理、安防以及住宅智能化等系統(tǒng)結(jié)合在一起,為該小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段。從而實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)管理和安全舒適的家居環(huán)境,使業(yè)主生活得更安全、更方便。 隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了智能小區(qū)在我國的推廣和應(yīng)用。目前這些小區(qū)的智能化建設(shè)大多數(shù)是采用Lonworks、FF等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。但是現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度還不成熟,且成本較高。隨著寬帶Internet進(jìn)入家庭,利用Internet來構(gòu)建智能小區(qū)已成為大勢(shì)所趨。 本文介紹了一種基于以太網(wǎng)和FPGA的嵌入式智能小區(qū)管理系統(tǒng)的組建方法。首先,以Altera的FPGA為核心,通過在外圍添加適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)設(shè)備和通信接口設(shè)備,構(gòu)成一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。其次,在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上,通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲(chǔ)器中下載uClinux操作系統(tǒng),從而構(gòu)建出一套資源豐富的嵌入式操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能齊全的Web服務(wù)器。最后,將此操作系統(tǒng)作為智能小區(qū)的樓宇集中器,再根據(jù)需要配置適當(dāng)?shù)牟杉骱惋@示器,就可以組建成一套功能強(qiáng)大的智能小區(qū)管理系統(tǒng)。它可以完成圖像抄表、定時(shí)圖像采集、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控、樓宇廣播、智能語音報(bào)警等功能。 這種利用當(dāng)前流行的嵌入式系統(tǒng)來組建的智能小區(qū)管理系統(tǒng),不但實(shí)現(xiàn)簡單、功能強(qiáng)大;而且節(jié)約布線、成本低廉。因此具有很高的性價(jià)比,相信在未來有較大的市場(chǎng)潛力。 本文主要包括如下幾個(gè)部分:系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)的原理圖構(gòu)建和PCB板的繪制:系統(tǒng)核心處理器設(shè)計(jì),包括Nios Ⅱ軟核CPU的設(shè)計(jì)方法、外圍存儲(chǔ)和通信器件的添加及設(shè)計(jì)方法;嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的相關(guān)知識(shí)及移植方法:系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設(shè)計(jì),以及單片機(jī)語音報(bào)警程序設(shè)計(jì)等;最后給出了調(diào)試情況以及一些試驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng) 智能小區(qū)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計(jì)算機(jī)通過接入Internet小車實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端工作現(xiàn)場(chǎng)、危險(xiǎn)工作地段等特殊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。智能小車是智能行走機(jī)器人的一種,這種智能小車可以適應(yīng)不同環(huán)境,不受溫度、濕度、空間、磁場(chǎng)輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進(jìn)入或生存的環(huán)境中完成人類無法完成的探測(cè)任務(wù)。適用于國防及民用多個(gè)領(lǐng)域。整個(gè)系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ),通過配置在上面的攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像的采集及對(duì)行車道的檢測(cè),通過配置的紅外測(cè)溫儀探測(cè)環(huán)境和目標(biāo)的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制小車運(yùn)行及采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度、圖像等相關(guān)信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對(duì)人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠(yuǎn)程監(jiān)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(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。采用FPGA來實(shí)現(xiàn),可以充分利用現(xiàn)有的IP核,功能擴(kuò)展容易,設(shè)計(jì)開發(fā)成本低,上市時(shí)間快,修改方便,甚至可以遠(yuǎn)程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機(jī)相比,集成度高,可靠性好,調(diào)試和維護(hù)方便。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分:在對(duì)智能小車功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng),并在FPGA上構(gòu)建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統(tǒng),配置了SPI、串行口和以太網(wǎng)接口模塊和驅(qū)動(dòng)程序,以及各種存儲(chǔ)器。移植了μClinux操作系統(tǒng),配置嵌入式Web服務(wù)器,編寫CGI程序,設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁;并對(duì)行車道檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊,并在Matlab中進(jìn)行了仿真。在研究數(shù)碼相機(jī)模塊和紅外測(cè)溫模塊的基礎(chǔ)上,編寫了圖像采集和溫度測(cè)量程序以及小車運(yùn)動(dòng)控制程序,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,初步達(dá)到通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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在國家重大科學(xué)工程HIRFL-CSR的CSR控制系統(tǒng)中,需要高速數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常采用存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)。同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復(fù)雜的時(shí)序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術(shù),選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語言VHDL,遵循先進(jìn)的自頂向下的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)對(duì)SDRAM控制器的設(shè)計(jì)。 論文引言部分簡單介紹了CSR控制系統(tǒng),指出論文的課題來源與實(shí)際意義。第二章首先介紹了存儲(chǔ)器的概況與性能指標(biāo),其次較為詳細(xì)介紹了動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM的基本時(shí)序,最后對(duì)同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM進(jìn)行詳盡論述,包括性能、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及最為重要的一些操作和時(shí)序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了具體芯片與FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統(tǒng)中的一個(gè)經(jīng)典應(yīng)用,即同步事例處理器。最后對(duì)FPGA技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與展望。 本論文完整論述了控制器的設(shè)計(jì)原理和具體實(shí)現(xiàn)。從測(cè)試的結(jié)果來看,本控制器無論從結(jié)構(gòu)上,還是軟硬件上設(shè)計(jì)均滿足了工程實(shí)際要求。
標(biāo)簽: SDRAM FPGA 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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溫度是生活中最基本的環(huán)境參數(shù)。溫度的監(jiān)測(cè)與控制,對(duì)于生物生存生長,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應(yīng)用涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計(jì)RTD和NTC熱敏電阻等。但信號(hào)調(diào)理,模數(shù)轉(zhuǎn)換及恒溫器等功能全都會(huì)增加成本。現(xiàn)代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價(jià)格迅速地占據(jù)了市場(chǎng)。Dallas Semiconductor公司推出的數(shù)字式溫度傳感器DS1820采用數(shù)字化一線總線技術(shù)具有許多優(yōu)異特性。其一,它將控制線、地址線、數(shù)據(jù)線合為一根導(dǎo)線,允許在同一根導(dǎo)線上掛接多個(gè)控制對(duì)象,形成多點(diǎn)一線總線測(cè)控系統(tǒng)。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數(shù)字信號(hào),所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設(shè)計(jì)基于數(shù)字化一線總線技術(shù)的溫度測(cè)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用FPGA實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度采集控制器,用于傳感器和上位機(jī)的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發(fā)平臺(tái),運(yùn)用MSComm控件進(jìn)行串口通信,進(jìn)行命令的發(fā)送和接收。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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,針對(duì)目前太陽能充電控制器對(duì)蓄電池的 保護(hù)不夠充分,蓄電池的壽命縮短這種情況,研究確定了一種基于單片機(jī)Atmega48 的太陽能充電控制器的方案,在太陽能對(duì)蓄電池的充電方式、控制器的功能要求 和實(shí)際應(yīng)用方面做了分析
標(biāo)簽: 太陽能充電控制器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本書精選了328例經(jīng)典智能電路,包括光控電路、溫控電路、濕敏電路、力敏電路、氣敏電路、電壓敏電路、磁敏電路、聲控電路以及傳感器電路等九大類,并推薦了400余個(gè)敏感元器件且將它們?nèi)跁?huì)到這328例智能電路中,使讀者看得懂用得上。 本書可作為中小學(xué)生以及電子類大專在校生的自修讀物,也可作為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室教材,對(duì)電工電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者和維修者來說更是不可多得的資料。
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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單片機(jī)接口的彩色TFT控制器RA8870的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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北京航空航天大學(xué)在參加飛思卡爾智能車比賽中的技術(shù)報(bào)告
標(biāo)簽: 航空航天 大學(xué) 技術(shù)報(bào)告
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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隨著存儲(chǔ)技術(shù)的迅速發(fā)展,存儲(chǔ)業(yè)務(wù)需求的不斷增長,獨(dú)立的磁盤冗余陣列可利用多個(gè)磁盤并行存取提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。磁盤陣列技術(shù)采用硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn),軟件RAID(Redundant Array of Independent Disks)主要利用操作系統(tǒng)提供的軟件實(shí)現(xiàn)磁盤冗余陣列功能,對(duì)系統(tǒng)資源利用率高,節(jié)省成本。硬件RAID將大部分RAID功能集成到一塊硬件控制器中,系統(tǒng)資源占用率低,可移植性好。 分析了軟件RAID的性能瓶頸,使用硬件直接完成部分計(jì)算提高軟件RAID性能。針對(duì)RAID5采用FPGA(Field Programmable Gate Array)技術(shù)實(shí)現(xiàn)RAID控制器硬件設(shè)計(jì),完成磁盤陣列啟動(dòng)、數(shù)據(jù)緩存(Cache)以及數(shù)據(jù)XOR校驗(yàn)等功能。基于硬件RAID的理論,提出一種基于Virtex-4的硬件RAID控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案:獨(dú)立微處理器和較大容量的內(nèi)存;實(shí)現(xiàn)RAID級(jí)別遷移,在線容量擴(kuò)展,在線數(shù)據(jù)熱備份等高效、用戶可定制的高級(jí)RAID功能;利用Virtex-4內(nèi)置硬PowerPC完成RAID服務(wù)器部分配置和管理工作,運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)、RAID管理軟件等。控制器既可以作為RAID控制卡在服務(wù)器上使用,也可作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),成為磁盤陣列的調(diào)試平臺(tái)。 隨著集成電路的發(fā)展,芯片的體積越來越小,電路的布局布線密度越來越大,信號(hào)的工作頻率也越來越高,高速電路的傳輸線效應(yīng)和信號(hào)完整性問題越來越明顯。RAID控制器屬于高速電路的范疇,在印刷電路板(Printed Circuit Block, PCB)實(shí)現(xiàn)時(shí)分別從疊層設(shè)計(jì)、布局、電源完整性、阻抗匹配和串?dāng)_等方面考慮了信號(hào)完整性問題,并基于IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型進(jìn)行了信號(hào)完整性分析及仿真。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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