ATMEL的AVR單片機的集成環(huán)境匯編級開發(fā)調(diào)試軟件,完全免費。ATMEL AVR Studio集成開發(fā)環(huán)境(IDE) ,包括了AVR Assembler編譯器、AVR Studio調(diào)試功能、AVR Prog串行、并行下載功能和JTAG ICE仿真等功能。它集匯編語言編譯、軟件仿真、芯片程序下載、芯片硬件仿真等一系列基礎(chǔ)功能,與任一款高級語言編譯器配合使用即可完高級語言的產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試。
上傳時間: 2013-07-28
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隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于交通管理、工業(yè)監(jiān)控、廣播電視、銀行、商場等多個領(lǐng)域。同時,F(xiàn)PGA單片規(guī)模的不斷擴大,在FPGA芯片內(nèi)部實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字信號處理系統(tǒng)也成為現(xiàn)實,因此采用FPGA實現(xiàn)視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了一種基于無損壓縮算法的多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)利用時分復(fù)用和無損壓縮技術(shù),采用串行數(shù)字視頻傳輸?shù)姆绞剑稍谝桓饫w中同時傳輸8路以上視頻信號。系統(tǒng)在總體設(shè)計時,確定了基于FPGA的設(shè)計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換,在FPGA里實現(xiàn)系統(tǒng)的時分復(fù)用/解復(fù)用、視頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發(fā)一體模塊實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設(shè)計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數(shù)據(jù),光纖線路碼采用CIMT碼,設(shè)計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)發(fā)射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環(huán)境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發(fā)板和視頻擴展板上完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試與驗證工作,實驗證明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現(xiàn),利用FPGA的并行處理優(yōu)勢,大大提高了系統(tǒng)的處理速度,使系統(tǒng)具有集成度高、靈活性強、調(diào)試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字視頻 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻圖像處理技術(shù)近年來得到極大的重視和長足的發(fā)展,其應(yīng)用范圍主要包括數(shù)字廣播、消費類電子、視頻監(jiān)控、醫(yī)學(xué)成像及文檔影像處理等領(lǐng)域。當(dāng)前視頻圖像處理主要問題是當(dāng)處理的數(shù)據(jù)量很大時,處理速度慢,執(zhí)行效率低。而且視頻算法的軟件和硬件仿真和驗證的靈活性低。 本論文首先根據(jù)視頻信號的處理過程和典型視頻圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成提出了基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)總體框圖;其次選擇視頻轉(zhuǎn)換芯片SAA7113,完成視頻圖像采集模塊的設(shè)計,主要分三步完成:1)配置視頻轉(zhuǎn)換芯片的工作模式,完成視頻轉(zhuǎn)化芯片SAA7113的初始化:2)通過分析輸出數(shù)據(jù)流的格式標(biāo)準(zhǔn),來識別奇偶場信號、場消隱信號和有效行數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束信號三種控制信號,并根據(jù)控制信號,用Verilog硬件描述語言編程實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集;3)分析SRAM的讀寫控制時序,采用兩塊SRAM完成圖像數(shù)據(jù)的存儲。然后編寫軟件測試文件,在ISE Simulator仿真環(huán)境進行程序測試與運行,并分析仿真結(jié)果,驗證了數(shù)據(jù)采集和存儲的正確性;最后,對常用視頻圖像算法的MATLAB仿真,選擇適當(dāng)?shù)乃阕?,采用工具MATLAB、System Generator for DSP和ISE,利用模塊構(gòu)建方式,搭建視頻算法平臺,實現(xiàn)圖像平滑濾波、銳化濾波算法,在Simulink中仿真并自動生成硬件描述語言和網(wǎng)表,對資源的消耗做簡要分析。 本論文的創(chuàng)新點是采用新的開發(fā)環(huán)境System Generator for DSP實現(xiàn)視頻圖像算法。這種開發(fā)視頻圖像算法的方式靈活性強、設(shè)計周期短、驗證方便、是視頻圖像處理發(fā)展的必然趨勢。
標(biāo)簽: FPGA 視頻圖像 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-28
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基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計算機通過接入Internet小車實現(xiàn)對遠端工作現(xiàn)場、危險工作地段等特殊環(huán)境進行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。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(yīng)不同環(huán)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(huán)境中完成人類無法完成的探測任務(wù)。適用于國防及民用多個領(lǐng)域。整個系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ),通過配置在上面的攝像頭實現(xiàn)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(huán)境和目標(biāo)的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程控制小車運行及采集現(xiàn)場的溫度、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。對人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠程監(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的智能小車遠程監(jiān)控方案。采用FPGA來實現(xiàn),可以充分利用現(xiàn)有的IP核,功能擴展容易,設(shè)計開發(fā)成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機相比,集成度高,可靠性好,調(diào)試和維護方便。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了硬件系統(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)動程序,以及各種存儲器。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)計了動態(tài)網(wǎng)頁;并對行車道檢測系統(tǒng)進行了研究,在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊,并在Matlab中進行了仿真。在研究數(shù)碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎(chǔ)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(tǒng)進行了調(diào)試,初步達到通過Internet實現(xiàn)遠程監(jiān)控的目的。
上傳時間: 2013-08-05
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偽隨機序列 (Pseudo-Random Sequence,PRS)廣泛應(yīng)用于密碼學(xué)、擴頻通信、雷達、導(dǎo)航等領(lǐng)域,其設(shè)計和分析一直是國際上的研究熱點?;煦缧蛄凶鳛橐环N性能優(yōu)良的偽隨機序列,近年來受到越來越多的關(guān)注。尋找一種性能更為良好的混沌偽隨機序列(ChaosPseudo Random Sequence,CPRS)并且完成其硬件實現(xiàn),在理論研究與工程應(yīng)用上都是十分有價值的。基于切延遲橢圓反射腔映射混沌系統(tǒng)(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System,TD-ERCS)已被理論分析和測試證明具有良好的密碼學(xué)性質(zhì)。本文介紹了一種基于TD-ERCS構(gòu)造偽隨機序列發(fā)生器 (Pseudo Random SequenceGenerator,PRSG)的新方法;并基于這種方法,提出了以現(xiàn)場可編程門陣列 (Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)為平臺的硬件設(shè)計實現(xiàn)方案,采用硬件描述語言 (VHSIC Hardware DescriptionLanguage,VHDL )完成了整個系統(tǒng)的設(shè)計,通過了仿真與適配,完成了硬件調(diào)試;詳細地論述了系統(tǒng)總體框架及內(nèi)部模塊設(shè)計,重點介紹了TD-ERCS算法實現(xiàn)單元的設(shè)計,并在系統(tǒng)中設(shè)計加入了異步串行接口,完善了整個系統(tǒng)的模塊化,可使系統(tǒng)嵌入到現(xiàn)有的各類密碼系統(tǒng)與設(shè)備中;基于FDELPHI編程環(huán)境,完成了計算機應(yīng)用軟件的設(shè)計,為使用基于TD-ERCS開發(fā)的PRSG硬件產(chǎn)品提供了人機交互界面,也為分析與測試硬件系統(tǒng)產(chǎn)生的CPRS提供了方便;同時依據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (National Institute of Standards andTechnology,NIST)提出的偽隨機序列性能指標(biāo),對軟件與硬件系統(tǒng)產(chǎn)生的CPRS進行了標(biāo)準(zhǔn)測試,軟件方法所得序列各項性能指標(biāo)完全合格,硬件FPGA所得序列僅三項測試未能通過,其原因有待進一步研究。
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:heart520beat
隨著人們對無線通信需求和質(zhì)量的要求越來越高,無線通信設(shè)備的研發(fā)也變得越來越復(fù)雜,系統(tǒng)測試在整個設(shè)備研發(fā)過程中所占的比重也越來越大。為了能夠盡快縮短研發(fā)周期,測試人員需要在實驗室模擬出無線信道的各種傳播特性,以便對所設(shè)計的系統(tǒng)進行調(diào)試與測試。無線信道仿真器是進行無線通信系統(tǒng)硬件調(diào)試與測試不可或缺的儀器之一。 本文設(shè)計的無線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考,采用基于Jakes模型的改進算法,使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實現(xiàn)了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實現(xiàn)了四根天線數(shù)據(jù)的上行接收,每根天線由八條可分辨路徑,每條可分辨路徑由64個反射體構(gòu)成,每根天線可分辨路徑和反射體的數(shù)目可以獨立配置。通過對每個反射體初始角度和初始相位的設(shè)置,并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機數(shù),可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關(guān)特性,得到的多徑傳播信道是一個離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型(WSSUS)。無線信道仿真器模擬了上行數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,上行數(shù)據(jù)由后臺產(chǎn)生后儲存在單板上的SDRAM中。啟動測試之后,上行數(shù)據(jù)在CPU的控制下通過信道仿真器,然后送達基帶處理板解調(diào),最后測試數(shù)據(jù)的誤碼率和誤塊率,從而分析基站的上行接收性能。 首先,本文研究了3GPP TS 25.141協(xié)議中對通信設(shè)備測試的要求和無線信道自身的特點,完成了對無線信道仿真器系統(tǒng)設(shè)計方案的吸收和修改。 其次,針對FPGA內(nèi)部資源結(jié)構(gòu),研究了信道仿真器FPGA實現(xiàn)過程中的困難和資源的消耗,進行了模塊劃分。主要完成了時延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級代碼的開發(fā)、仿真、綜合和板上調(diào)試;完成了FPGA和后臺軟件的聯(lián)合調(diào)試;完成了兩天線到四天線的改版工作,使FPGA內(nèi)部的工作頻率翻了一倍,大幅降低了FPGA資源的消耗。 最后,在完成無線信道仿真器的硬件設(shè)計之后,對無線信道仿真器的測試根據(jù)3GPP TS 25.141 V6.13.0協(xié)議中的要求進行,即在數(shù)據(jù)誤塊率(BLER)一定的情況下,對不同信道傳播環(huán)境和不同傳輸業(yè)務(wù)下的信噪比(Eb/No)進行測試,單天線和多天線的測試結(jié)果符合協(xié)議中規(guī)定的信噪比(Eb/No)的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電(Software Radio)具有高度靈活性、開放性,很容易實現(xiàn)與現(xiàn)有和未來多種電臺的兼容,能最大限度的滿足了互聯(lián)互通的要求。而基于多相濾波器組的信道化軟件無線電接收技術(shù)以其固有的全概率接收、降采樣速率以及其大幅提高運算速率的能力越來越受到重視。本文主要研究了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的軟件無線電信道化中頻接收技術(shù)設(shè)計與實現(xiàn)。 首先介紹了軟件無線電的基本概念以及其發(fā)展?fàn)顩r,深入討論了軟件無線電的基本理論,主要介紹了設(shè)計中所用到的帶通采樣技術(shù)、信號的抽取技術(shù)與多相濾波技術(shù)。 然后簡要介紹了信道化中頻接收機的射頻(Radio Frequency,RF)前端接收技術(shù),設(shè)置寬中頻超外差接收機射頻前端的設(shè)計指標(biāo),給出了改進的實信號濾波器組低通型實現(xiàn)結(jié)構(gòu),并依此推導(dǎo)和建立了實信號多相濾波器組信道化中頻接收機的數(shù)學(xué)模型。 最后基于EP1S80開發(fā)平臺實現(xiàn)了實信號多相濾波器組信道化的中頻接收機。給出了多相濾波器、抽取運算、FFT運算、信道劃分以及復(fù)乘運算的設(shè)計方案。仿真結(jié)果表明,該接收機能夠?qū)崿F(xiàn)對中頻信號的正確接收,驗證了系統(tǒng)設(shè)計的可行性。
標(biāo)簽: 信道 中頻 仿真實現(xiàn) 收機設(shè)計
上傳時間: 2013-06-12
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普通GPS接收機在特殊環(huán)境下,如在高樓林立的城市中心,林木遮擋的森林公路,特別是在隧道和室內(nèi)環(huán)境的情況下,由于衛(wèi)星信號非常微弱,載噪比(Carrier Noise Ratio,C/No)通常都在34dB-Hz以下,很難有效捕獲到衛(wèi)星信號,導(dǎo)致無法正常定位。惡劣條件下的定位有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景,特別是在交通事故、火災(zāi)和地震等極端環(huán)境下,快速準(zhǔn)確定位當(dāng)事者所處位置對于降低事態(tài)損失和營救受傷者是極為重要的。歐美和日本等發(fā)達國家也都制定了相應(yīng)的提高惡劣條件下高靈敏度定位能力的發(fā)展政策。而高靈敏度GPS接收機定位的關(guān)鍵在于GPS微弱信號的處理。 本課題的主要研究內(nèi)容是針對GPS微弱信號改進處理方法。針對傳統(tǒng)GPS接收機信號捕獲中的串行搜索方法提出了基于批處理的微弱信號捕獲方法,來提高低信噪比情況下微弱信號的捕獲能力,實現(xiàn)快速高靈敏度的準(zhǔn)確捕獲;針對捕獲微弱信號處理大量數(shù)據(jù)導(dǎo)致的運算量激增,運用雙塊零拓展(Double Block Zero Padding,DBZP)處理方法減少運算量同時縮短捕獲時間。針對傳統(tǒng)GPS接收機延遲鎖相環(huán)跟蹤算法提出了基于卡爾曼濾波的新型捕獲算法,減小延遲鎖相環(huán)失鎖造成的信號跟蹤丟失概率,來提高惡劣環(huán)境下低信噪比信號的跟蹤能力,實現(xiàn)微弱信號的連續(xù)可靠跟蹤。通過提高GPS微弱信號的捕獲與跟蹤能力,進而使GPS接收機在惡劣環(huán)境下衛(wèi)星信號微弱時能夠?qū)崿F(xiàn)較好的定位與導(dǎo)航。 通過擬合GPS接收機實際接收到的原始數(shù)據(jù),構(gòu)造出不同載噪比的數(shù)字信號,分別對提出的針對微弱信號的捕獲與跟蹤算法進行仿真比較驗證,結(jié)果表明,對接收機后端信號處理部分作出的算法改進使得GPS接收機可以更好的處理微弱信號,并且具有較高的靈敏度和精度。文章同時針對提出的數(shù)據(jù)處理特征使用FPGA技術(shù)對算法主要的數(shù)據(jù)處理部分進行了初步的構(gòu)架實現(xiàn)并進行了板級驗證,結(jié)果表明,利用FPGA技術(shù)可以較好的實現(xiàn)算法的數(shù)據(jù)處理功能。文章最后給出了結(jié)論,通過提出的基于批處理和基于DBZP方法的捕獲算法以及基于卡爾曼濾波的信號跟蹤算法,可以有效地解決微弱GPS信號處理的難題,進而實現(xiàn)微弱信號環(huán)境下的定位與導(dǎo)航。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:變形金剛
Pr0teus的51系列單片機仿真的實例,初學(xué)者很有用的、、、、、、、、、、、、
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:chuckbassboy
本文研究的視頻處理系統(tǒng)是上海市科委技術(shù)攻關(guān)基金項目“計算機視覺及其芯片化實現(xiàn)”的一部分,主要完成計算機視覺系統(tǒng)的一些基本工作,即視頻圖像的采集、預(yù)處理和顯示等。 視頻圖像采集和預(yù)處理系統(tǒng)以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件,結(jié)合視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和VGA顯示器,完成視頻圖像的實時采集、預(yù)處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道,是構(gòu)成計算機視覺系統(tǒng)必不可少的一部分;圖像預(yù)處理則是計算機視覺系統(tǒng)進行高層處理的基礎(chǔ),優(yōu)秀的預(yù)處理算法能有效改善圖像質(zhì)量,提高系統(tǒng)分析判斷的準(zhǔn)確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預(yù)處理系統(tǒng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上,圍繞以下四個方面展開了工作: 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設(shè)計方案用于實現(xiàn)YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉(zhuǎn)換; 2.針對采集的視頻圖像,根據(jù)VGA顯示的要求,給出了一種實現(xiàn)圖像去隔行的方案; 3.分析了一系列圖像濾波的預(yù)處理算法,如均值濾波、中值濾波和自適應(yīng)濾波等,在比較和總結(jié)各算法特點的基礎(chǔ)上,提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法:混合自適應(yīng)濾波法; 4.根據(jù)算法特點設(shè)計了多種采用FPGA實現(xiàn)的圖像濾波算法,并對硬件算法進行RTL級的功能仿真和驗證,還給出了各種濾波算法的實驗結(jié)果,在此基礎(chǔ)上對各種算法的效果進行直觀的比較。 文中,預(yù)處理算法的實現(xiàn)充分利用了FPGA的片內(nèi)資源,體現(xiàn)了FPGA在圖像處理方面的特點及優(yōu)勢。同時,視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實現(xiàn),從而簡化了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。視頻采集和預(yù)處理系統(tǒng)在FPGA上的成功實現(xiàn)為“計算機視覺及其芯片化實現(xiàn)”奠定了必要的基礎(chǔ)、提供了一定理論依據(jù)。
上傳時間: 2013-04-24
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