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)點成為當(dāng)今最流行的計算機局部總線。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,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)計方案和硬件電路實現(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證,硬件需要軟件的配合才能實現(xiàn)其功能,因此設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計是一個重要部分,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。該系統(tǒng)采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-05-22
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PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)今控制領(lǐng)域的一個熱點。目前國內(nèi)對于PROFIBUS-DP的應(yīng)用和研究主要以西門子等國外大公司的成套設(shè)備為主,用單片機+固態(tài)程序的方法做PROFIBUS-DP接口控制器的技術(shù)比較成熟,而自主開發(fā)PROFIBUS-DP通用接口的研究卻比較少。針對這一現(xiàn)狀,本論文采用FPGA做控制器,提出了基于FPGA技術(shù)的從站接口通信模塊的設(shè)計方案,使具有RS-232接口的從站可以通過該接口通信模塊與PROFIBUS-DP主站進(jìn)行通訊連接。 論文首先對PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)進(jìn)行概述,主要從現(xiàn)場總線的技術(shù)特點、協(xié)議結(jié)構(gòu)、傳輸技術(shù)、存取協(xié)議等方面進(jìn)行介紹。對PROFIBUS-DP系統(tǒng)組成和配置、工作方式及數(shù)據(jù)傳遞、DP的功能和從站狀態(tài)機制等進(jìn)行研究和分析。然后詳細(xì)論述了基于PROFIBUS-DP的通信接口的硬件及軟件實現(xiàn)。 在硬件設(shè)計中,本文從PROFIBUS協(xié)議芯片SPC3實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合EDA(Electronic Design Amomation)設(shè)計自項向下的設(shè)計思想,給出了總線接口的總體設(shè)計方案。同時給出其設(shè)計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。并充分考慮了硬件的通用性及將來的擴(kuò)展。 本設(shè)計使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專門的綜合軟件對設(shè)計進(jìn)行了綜合優(yōu)化,最后在FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片EP1C6上得以實現(xiàn)。在軟件設(shè)計中,詳細(xì)介紹了通信接口的軟件設(shè)計實現(xiàn),包括狀態(tài)機的實現(xiàn)、各種通信報文的實現(xiàn)、GSD文件的編寫等。 再通過Siemens公司的CP5611網(wǎng)絡(luò)接口卡和PC機做主站,使用COMPROFIBUS組態(tài)軟件,組建系統(tǒng)進(jìn)行通訊測試,得到良好結(jié)果。
標(biāo)簽: PROFIBUSDP FPGA 接口
上傳時間: 2013-05-25
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在數(shù)字電視系統(tǒng)中,MPEG-2編碼復(fù)用器是系統(tǒng)傳輸?shù)暮诵沫h(huán)節(jié),所有的節(jié)目、數(shù)據(jù)以及各種增值服務(wù)都是通過復(fù)用打包成傳輸流傳輸出去。目前,只有少數(shù)公司掌握復(fù)用器的核心算法技術(shù),能夠采用MPEG-2可變碼率統(tǒng)計復(fù)用方法提高帶寬利用率,保證高質(zhì)量圖像傳輸。由于目前正處廣播電視全面向數(shù)字化過渡期間,市場潛力巨大,因此對復(fù)用器的研究開發(fā)非常重要。本文針對復(fù)用器及其接口技術(shù)進(jìn)行研究并設(shè)計出成形產(chǎn)品。 文中首先對MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)及NIOS Ⅱ軟核進(jìn)行分析。重點研究了復(fù)用器中的部分關(guān)鍵技術(shù):PSI信息提取及重構(gòu)算法、PID映射方法、PCR校正及CRC校驗算法,給出了實現(xiàn)方法,并通過了硬件驗證。然后對復(fù)用器中主要用到的AsI接口和DS3接口進(jìn)行了分析與研究,給出了設(shè)計方法,并通過了硬件驗證。 本文的主要工作如下: ●首先對復(fù)用器整體功能進(jìn)行詳細(xì)分析,并劃分軟硬件各自需要完成的功能。給出復(fù)用器的整體方案以及ASI接口和DS3接口設(shè)計方案。 ●在FPGA上采用c語言實現(xiàn)了PSI信息提取與重構(gòu)算法。 ●給出了實現(xiàn)快速的PID映射方法,并根據(jù)FPGA特點給出一種新的PID映射方法,減少了邏輯資源的使用,提高了穩(wěn)定性。 ●采用Verilog設(shè)計了SI信息提取與重構(gòu)的硬件平臺,并用c語言實現(xiàn)了SDT表的提取與重構(gòu)算法,在FPGA中成功實現(xiàn)了動態(tài)分配內(nèi)存空間。 ●在FPGA上實現(xiàn)了.ASI接口,主要分析了位同步的實現(xiàn)過程,實現(xiàn)了一種新的快速實現(xiàn)字節(jié)同步的設(shè)計。 ●在FPGA上實現(xiàn)了DS3接口,提出并實現(xiàn)了一種兼容式DS3接口設(shè)計。并對幀同步設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。 ●完成部分PCB版圖設(shè)計,并進(jìn)行調(diào)試監(jiān)測。 本復(fù)用器設(shè)計最大特點是將軟件設(shè)計和硬件設(shè)計進(jìn)行合理劃分,硬件平臺及接口采用Verilog語言實現(xiàn),PSI信息算法主要采用c語言實現(xiàn)。這種軟硬件的劃分使系統(tǒng)設(shè)計更加靈活,且軟件設(shè)計與硬件設(shè)計可同時進(jìn)行,極大的提高了工作效率。 整個項目設(shè)計采用verilog和c兩種語言完成,采用Altera公司的FPGA芯片EP1C20,在Quartus和NIOS IDE兩種設(shè)計平臺下設(shè)計實現(xiàn)。根據(jù)此方案已經(jīng)開發(fā)出兩臺帶有ASI和DS3接口的數(shù)字電視TS流復(fù)用器,經(jīng)測試達(dá)到了預(yù)期的性能和技術(shù)指標(biāo)。
上傳時間: 2013-06-10
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隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在科研和生產(chǎn)過程中為了更加真實的反映被測對象的性質(zhì),對測試系統(tǒng)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產(chǎn)的實際需要。USB技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴(kuò)展、傳輸速率高(USB2.0協(xié)議下為480Mbps)等優(yōu)點,已逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 本課題研究并設(shè)計了一套基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文首先詳細(xì)介紹了USB總線協(xié)議,然后從系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件程序以及系統(tǒng)性能檢測等幾個方面,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方案。系統(tǒng)采用雙12位A/D轉(zhuǎn)換器,提供兩條模擬信號通道,可以同時采集雙路信號,最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細(xì)介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設(shè)計和程序設(shè)計。系統(tǒng)應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制,控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和與USB接口芯片的數(shù)據(jù)交換,并產(chǎn)生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制可提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小設(shè)備的體積。系統(tǒng)的軟件設(shè)計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應(yīng)用程序及其驅(qū)動程序??蛻舳诉x擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺,雖然增加了復(fù)雜程度,但是軟件執(zhí)行效率及重用性均得到提高。 最后,應(yīng)用基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)信號及電木的導(dǎo)熱系數(shù),以驗證測試系統(tǒng)的可靠信與準(zhǔn)確性。
標(biāo)簽: FPGA USB 接口 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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本論文在詳細(xì)研究MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議以及參考國外芯片設(shè)計的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前新興的EDA技術(shù)和大規(guī)??删幊碳夹g(shù),提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設(shè)計方法。 從專用芯片實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合自頂向下的設(shè)計思想,給出了總線接口的總體設(shè)計方案,考慮到電路的具體實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊細(xì)化。在介紹模擬收發(fā)器模塊的電路設(shè)計后,重點介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類型終端設(shè)計,最終通過工作方式選擇信號以及其他控制信號將此三種終端結(jié)合起來以達(dá)到通用接口的功能。同時給出其設(shè)計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。為了資源的合理利用,對其中相當(dāng)部分模塊進(jìn)行復(fù)用。在設(shè)計過程中采用自頂向下、碼型轉(zhuǎn)換中的全數(shù)字鎖相環(huán)、通用異步收發(fā)器UART等關(guān)鍵技術(shù)。本設(shè)計使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專門的綜合軟件對設(shè)計進(jìn)行了綜合優(yōu)化,在FPGA芯片EP1K100上得以實現(xiàn)。通過驗證證明該設(shè)計能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強的檢錯能力。 最后設(shè)計了總線接口芯片測試系統(tǒng),選擇TMS320LF2407作為主處理器,測試主要包括主處理器的自發(fā)自收驗證,加入RS232串口調(diào)試過程提高測試數(shù)據(jù)的直觀性。驗證的結(jié)果表明本文提出的設(shè)計方案是合理的。
標(biāo)簽: 1553B FPGA 總線接口 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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ISO 4-20mA電流環(huán)隔離芯片是單片兩線制隔離接口芯片,該IC內(nèi)部包含有電流信號調(diào)制解調(diào)電路、信號耦合隔離變換電路等。很小的輸入等效電阻,使該IC的輸入電壓達(dá)到超寬范圍(7.5—32V),以滿足用
上傳時間: 2013-07-29
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PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線是微型計算機中處理器、存儲器與外圍控制部件、擴(kuò)展卡之間的互連接口,由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特點,在各種計算機總線標(biāo)準(zhǔn)占有重要地位,基于PCI標(biāo)準(zhǔn)的接口設(shè)計已經(jīng)成為相關(guān)項目開發(fā)中的一個重要的選擇。 目前,現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gates)得到了廣泛應(yīng)用。由于其具有規(guī)模大,開發(fā)過程投資小,可反復(fù)編程,且支持軟硬件協(xié)同設(shè)計等特點,因此已逐步成為復(fù)雜數(shù)字硬件電路設(shè)計的首選。 PCI接口的開發(fā)有多種方法,主要有兩種:一是使用專用接口芯片,二是使用可編程邏輯器件,如FPGA。本論文基于成本和實際需要的考慮,采用第二種方法進(jìn)行設(shè)計。 本論文采用自上而下(Top-To-Down)和模塊化的設(shè)計方法,使用FPGA和硬件描述語言(VHDL和Verilog HDL)設(shè)計了一個PCI接口核,并通過自行設(shè)計的試驗板對其進(jìn)行驗證。為使設(shè)計準(zhǔn)確可靠,在具體模塊的設(shè)計中廣泛采用流水線技術(shù)和狀態(tài)機的方法。 論文最終設(shè)計完成了一個33M32位的PCI主從接口,并把它作為以NIOSⅡ為核心的SOPC片內(nèi)外設(shè),與通用計算機成功進(jìn)行了通訊。 論文對PCI接口進(jìn)行了功能仿真,仿真結(jié)果和PCI協(xié)議的要求一致,表明本論文設(shè)計正確。把設(shè)計下載進(jìn)FPGA芯片EP2C8Q208C7之后,論文給出了使用SIGNALTAPⅡ觀察到的信號實際波形,波形顯示PCI接口能夠滿足本設(shè)計中系統(tǒng)的需要。本文最后還給出試驗板的具體設(shè)計步驟及驅(qū)動程序的安裝。
標(biāo)簽: FPGA PCI 接口的設(shè)計
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:372825274
· 摘要: ADV7180是嵌入式視頻監(jiān)控終端的采集模塊常用的視頻解碼芯片,本文首先分析ADV7180的硬件連接接口, 然后具體闡述如何在嵌入式Linux操作系統(tǒng)中實現(xiàn)ADV7180的驅(qū)動程序,包括系統(tǒng)的初始化、中斷的設(shè)計與處理、DMA的處理等.
標(biāo)簽: DSP 雙核 視頻解碼 芯片驅(qū)動
上傳時間: 2013-04-24
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EAGLE是一款多媒體處理器。EAGLE集成了帶有DSP特性的32位EISC CPU處理器、H.264解碼器、JPEG解碼器、2D圖像引擎、聲音混音器、具有OSD功能的CRT控制器、視頻編碼器、視頻解碼接口模塊、USB主/從和通用I/O外設(shè)接口。視頻芯片和聲音芯片的集成使得基于EAGLE的系統(tǒng)開發(fā)成本、時間、復(fù)雜度都大大縮減,系統(tǒng)的開發(fā)僅僅需要增加存儲器和I/O設(shè)備例如LCD panel,flash等等就可完成,幫助系統(tǒng)設(shè)計師降低設(shè)計難度和減少設(shè)計時間。
標(biāo)簽: PKM 32 AG 芯片數(shù)據(jù)
上傳時間: 2013-06-27
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對于設(shè)計VGA接口非常有幫助,無需專門的VGA芯片,設(shè)計實現(xiàn)方便
上傳時間: 2013-08-13
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