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高速模數(shù)(shù)轉(zhuǎn)換器

  • 基于FPGA的浮點運算器設(shè)計.rar

    隨著電子工業(yè)應用領(lǐng)域需求的增長,要實現(xiàn)復雜程度較高的數(shù)字電子系統(tǒng),對數(shù)據(jù)處理能力提出越來越高的要求。定點運算已經(jīng)很難滿足高性能數(shù)字系統(tǒng)的需要,而浮點數(shù)相對于定點數(shù),具有表述范圍寬,有效精度高等優(yōu)點,在航空航天、遙感、機器人技術(shù)以及涉及指數(shù)運算和信號處理等領(lǐng)域有著廣泛的應用。對浮點運算的要求主要體現(xiàn)在兩個方面:一是速度,即如何快速有效的完成浮點運算;二是精度,即浮點運算能夠提供多少位的有效數(shù)字。 計算機性價比的提高以及可編程邏輯器件的出現(xiàn),對傳統(tǒng)的數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計方法進行了變革。FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)讓設(shè)計師通過設(shè)計芯片來實現(xiàn)電子系統(tǒng)的功能,將傳統(tǒng)的固件選用及電路板設(shè)計工作放在芯片設(shè)計中進行。FPGA可以完成極其復雜的時序與組合邏輯電路功能,適用于高速、高密度,如運算器、數(shù)字濾波器、二維卷積器等具有復雜算法的邏輯單元和信號處理單元的邏輯設(shè)計領(lǐng)域。 鑒于FPGA技術(shù)的特點和浮點運算的廣泛應用,本文基于FPGA將浮點運算結(jié)合實際應用設(shè)計一個觸摸式浮點計算器,主要目的是通過VHDL語言編程來實現(xiàn)浮點數(shù)的加減、乘除和開方等基本運算功能。 (1)給出系統(tǒng)的整體框架設(shè)計和各模塊的實現(xiàn),包括芯片的選擇、各模塊之間的時序以及控制、每個運算模塊詳細的工作原理和算法設(shè)計流程; (2)通過VHDL語言編程來實現(xiàn)浮點數(shù)的加減、乘除和開方等基本運算功能; (3)在Xilinx ISE環(huán)境下,對系統(tǒng)的主要模塊進行開發(fā)設(shè)計及功能仿真,驗證了基于FPGA的浮點運算。

    標簽: FPGA 浮點運算器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:咔樂塢

  • 基于FPGA通信原理實驗系統(tǒng)的研究.rar

    通信與信息技術(shù)行業(yè)飛速發(fā)展,已成為我國支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著該行業(yè)的迅速發(fā)展,社會對具備實際動手能力人才的需求也不斷增加,高校通信教學改革勢在必行。在最初的通信原理實驗設(shè)備中每個實驗獨立占用一塊硬件資源,隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,實驗設(shè)備廠商將CPLD/FPGA技術(shù)作為獨立的一項實驗內(nèi)容,加入到通信原理實驗設(shè)備中。FPGA技術(shù)具備集成度高、速度快和現(xiàn)場可編程的優(yōu)勢,適合高集成度和高速的時序運算。本文總結(jié)現(xiàn)有通信原理實驗設(shè)備的優(yōu)缺點,采用FPGA技術(shù)設(shè)計出集驗證性和設(shè)計性于一體,具備較高的綜合性和系統(tǒng)性的通信原理實驗系統(tǒng)。  本系統(tǒng)提供了一個開放性的硬件、軟件平臺,從培養(yǎng)學生實際動手能力出發(fā),利用FPGA在通用的硬件上實現(xiàn)所有實驗內(nèi)容。學生在本系統(tǒng)上除了能完成已固化的實驗內(nèi)容,還可以實現(xiàn)電子設(shè)計開發(fā)和驗證。這對培養(yǎng)學生的實踐能力大有裨益。  本文結(jié)合數(shù)字通信系統(tǒng)基本模型,把基于FPGA的通信原理實驗系統(tǒng)劃分為信號源模塊、發(fā)送端模塊、信道仿真模塊、接收端模塊和同步模塊幾部分。其中,模擬信號源采用DDS技術(shù),能夠生成非常高的頻率精度,可作為任意波形發(fā)生器。發(fā)送端和接收端模塊結(jié)合到一起組成多體制調(diào)制解調(diào)器,形成多頻段、多波形的軟件無線電系統(tǒng)。載波同步采用全數(shù)字COSTAS環(huán)提取技術(shù),具備良好的載波跟蹤特性,利用對載波相位不敏感 的Gardner算法跟蹤位同步信號。  本文首先介紹了通信原理實驗系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和意義;然后根據(jù)通信系統(tǒng)模型從《通信原理》各個章節(jié)中提煉出各模塊的實驗內(nèi)容,分別列出各實驗的數(shù)字化實現(xiàn)模型;繼而根據(jù)各模塊資源需求選取合適FPGA芯片,并給出硬件設(shè)計方案;最后,給出各模塊在FPGA上具體實現(xiàn)過程、系統(tǒng)測試結(jié)果及分析。測試和實際運行結(jié)果表明設(shè)計方法正確,且功能和技術(shù)指標滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞:通信原理,實驗系統(tǒng),F(xiàn)PGA,DDS,多體制調(diào)制解調(diào),全數(shù)字COSTAS環(huán),位同步

    標簽: FPGA 通信原理 實驗系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:evil

  • TCN多功能車輛通信總線的FPGA設(shè)計.rar

    隨著列車自動化控制和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,基于分布式控制系統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡技術(shù)TCN(IEC-61375)在現(xiàn)代高速列車上得到廣泛應用。TCN協(xié)議將列車通信網(wǎng)絡分為絞線式列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,其中WTB實現(xiàn)對開式列車中的互聯(lián)車輛間的數(shù)據(jù)傳輸和通信,MVB實現(xiàn)車載設(shè)備的協(xié)同工作和互相交換信息。 本文介紹了國內(nèi)外列車通信網(wǎng)絡的發(fā)展情況和各自優(yōu)勢,分析了MVB一類設(shè)備底層協(xié)議。研究利用FPGA實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC,用ARM作為微處理器實現(xiàn)MVB一類設(shè)備的嵌入式解決方案。其中,在FPGA芯片中主要采用自頂向下的設(shè)計方法,RLT硬件描述語言實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC一類設(shè)備的主要功能,包括幀編碼器、幀解碼器和邏輯接口單元。ARM主要完成了軟件程序的編寫和實時操作系統(tǒng)的移植。在eCos實時操作系統(tǒng)上,完成了驅(qū)動和上層應用程序,包括端口初始化、端口配置、幀收發(fā)指令和報文分析。 為了驗證設(shè)計的正確性,在設(shè)計的硬件平臺基礎(chǔ)上,搭建了MVB通信網(wǎng)絡的最小系統(tǒng),對網(wǎng)絡進行系統(tǒng)功能測試。測試結(jié)果表明:設(shè)計方案正確,達到了設(shè)計的預期要求。

    標簽: FPGA TCN 多功能

    上傳時間: 2013-08-03

    上傳用戶:bruce5996

  • 基于FPGA的Turbo碼編譯碼器設(shè)計.rar

    作為性能優(yōu)異的糾錯編碼,Turbo碼自誕生以來就一直受到理論界以及工程應用界的關(guān)注。TD—SCDMA是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的3G通信標準,該標準把Turbo碼是作為前向糾錯體制,但Turbo碼的譯碼算法比較復雜并且需要多次迭代,這造成Turbo碼譯碼延時大,譯碼速度慢,因此限制了Turbo碼的實際應用。因此有必要研究如何將現(xiàn)有的Turbo碼譯碼算法進行簡化,加速,使其轉(zhuǎn)化成為適合在硬件上實現(xiàn)的算法,將實驗室的理論研究成果轉(zhuǎn)化成為硬件產(chǎn)品。 論文主要的研究內(nèi)容有以下兩點: 其一,提出信道自適應迭代譯碼方案。在事先設(shè)定最大迭代次數(shù)的情況下,自適應Turbo碼譯碼算法能夠根據(jù)信道的變化自動調(diào)整迭代次數(shù)。 仿真結(jié)果表明:該自適應迭代譯碼方案能夠根據(jù)信道的變化自動調(diào)整迭代次數(shù),在保證譯碼性能基本上沒有損失的情況下,有效減少譯碼時間,明顯提高譯碼速度。 其二,根據(jù)得到的信道自適應迭代譯碼方案,借助Xilinx公司Spartan3 FPGA硬件平臺,使用Verilog硬件描述語言,將用C/C++語言寫成的信道自適應迭代譯碼算法轉(zhuǎn)化成為硬件設(shè)計實現(xiàn),得到硬件電路,并對得到的譯碼器硬件電路進行測試。 測試結(jié)果表明:隨著信道的變化,硬件電路的譯碼速度也隨之自動變化,信噪比越高譯碼速度越快,并且硬件譯碼器性能(誤比特率)與實驗仿真基本一致。

    標簽: Turbo FPGA 編譯碼器

    上傳時間: 2013-05-31

    上傳用戶:huyiming139

  • 基于FPGA的高速矩陣運算算法研究.rar

    矩陣運算是描述許多工程問題中不可缺少的數(shù)學關(guān)系,矩陣運算具有執(zhí)行效率好、速度快、集成度高等優(yōu)點,并且隨著動態(tài)可配置技術(shù)的發(fā)展,靈活性也有了很大的提高。因此,尋找矩陣運算的高速實現(xiàn)方法是具有很大的現(xiàn)實意義,能夠為高速運算應用提供技術(shù)支持。 為了提高研究成果的實用性與商用性,本文主要針對某種體積小、運算速度和性能要求很高的特殊場合設(shè)計并實現(xiàn)基于FPGA的矩陣運算功能。通過系統(tǒng)地研究FPGA功能結(jié)構(gòu)、設(shè)計原理、DSP接口、IEEE-754標準,深入學習浮點數(shù)及矩陣的基礎(chǔ)運算以及硬件編程語言等內(nèi)容,根據(jù)矩陣運算的特點和原理,討論了硬件設(shè)計方面重點對具體核心器件結(jié)構(gòu)、特點以及有關(guān)FPGA的設(shè)計流程和控制器Verilog HDL硬件編程語言代碼方面內(nèi)容,確定了基于FPGA浮點運算及矩陣運算單元的Verilog HDL設(shè)計方法,在Quartus II平臺上對其仿真、記錄運算結(jié)果,并對采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果進行了深入分析與總結(jié)。 本設(shè)計通過幾種矩陣算法利用FPGA和MATLAB分別進行了實現(xiàn)測試,驗證了設(shè)計結(jié)果的正確性,證明了本設(shè)計中矩陣運算速率的實用性與高效性,提高了系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)可靠性,為今后在工程、軍事、通訊等生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域應用打下良好基礎(chǔ)。

    標簽: FPGA 矩陣運算 算法研究

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:xuanjie

  • GSM接收機同步技術(shù)研究與基于FPGA和DSP的接收機設(shè)計.rar

    GSM是全球使用最為廣泛的一種無線通信標準,不僅在民用領(lǐng)域,也在鐵路GSM-R等專用領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。由于無線信道具有瑞利衰落和延時效應,在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端也存在不完全匹配等未知因素,因此接收的信號疊加有各種誤差因素的影響。GSM接收機的實現(xiàn)離不開系統(tǒng)的同步,為了得到更好的同步質(zhì)量,就必須對GSM基帶同步技術(shù)進行研究,選擇一種最合適的同步算法。GSM的同步既有時間同步,也有頻率同步。 @@ 軟件無線電是當前通信領(lǐng)域引入注目的熱點之一。長期以來,GSM的接收和解調(diào)都是由專用的ASIC芯片來完成的,通過軟件來實現(xiàn)GSM接收機的基帶算法,體現(xiàn)了軟件無線電技術(shù)的思想,選擇用它們來實現(xiàn)的GSM接收機具有靈活、可靠、擴展性好的優(yōu)點。 @@ 論文主要討論GSM接收機同步算法與基于FPGA和DSP的GSM接收機設(shè)計, @@  主要內(nèi)容包括: @@ 通過相關(guān)理論知識的學習,設(shè)計驗證了GSM基帶同步算法。對FB時間同步,討論了包絡檢測和FFT變換兩種不同的方法;對SB時間同步,介紹實相關(guān)和復相關(guān)兩種方法;對頻率同步,給出了一種對FB運用相關(guān)運算來精確估計頻率誤差的算法。 @@ 設(shè)計了使用GSM射頻收發(fā)芯片RDA6210并通過實驗室的ALTERA EP3C25FPGA開發(fā)板進行控制的GSM射頻端的解決方案,論文對RDA6210的性能和控制方式進行了詳細的介紹,設(shè)計了芯片的控制模塊,得到了下變頻后的GSM基帶信號。 @@ 設(shè)計了基于RF前端+FPGA的GSM接收機方案。利用ALTERA EP2S180開發(fā)平臺來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。針對ALTERA EP2S180開發(fā)平臺模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9433的特點使用THS4501設(shè)計了單獨的差分運算放大器模塊;設(shè)計了平臺的數(shù)據(jù)存儲方案并將該平臺得到的基帶采樣數(shù)據(jù)用于同步算法的仿真。 @@ 設(shè)計了基于RF前端+DSP的GSM接收機方案。利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9243、FPGA芯片和TMS320C6416TDSP芯片來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。設(shè)計了McBSP+EDMA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲方案。 @@ 給出了接收機硬件測試的結(jié)果,從多方面驗證了所設(shè)計硬件平臺的可靠性。 @@關(guān)鍵詞:GSM接收機;同步;RF; FPGA;DSP;

    標簽: FPGA GSM DSP

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:sh19831212

  • 基于FPGA的軟件無線電數(shù)字接收機的研究.rar

    在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,數(shù)字化已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢,接收機數(shù)字化是電子系統(tǒng)數(shù)字化中的一項重要內(nèi)容,對數(shù)字化接收機的研究具有重要的意義。隨著數(shù)字化理論和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,高速的中頻數(shù)字化接收機的實現(xiàn)已經(jīng)成為可能。本文研究了一種基于FPGA的軟件無線電數(shù)字接收平臺的設(shè)計,并著重研究了其中數(shù)字中頻處理單元的設(shè)計和實現(xiàn)。FPGA器件具有設(shè)計靈活、開發(fā)周期短和開發(fā)成本低等優(yōu)點,所以廣泛應用于各種通信系統(tǒng)中。相比于傳統(tǒng)的DSP串行結(jié)構(gòu),F(xiàn)PGA能夠進行流水線性設(shè)計,對數(shù)據(jù)進行并行處理,所以FPGA在進行數(shù)據(jù)量大,要求實時處理的系統(tǒng)設(shè)計時有很大的優(yōu)勢。 本文首先首先分析了軟件無線電當前的發(fā)展趨勢及技術(shù)現(xiàn)狀,針對存在的處理速度跟不上的DSP瓶頸問題,提出了中頻軟件無線電的FPGA實現(xiàn)方案。本文以FPGA實現(xiàn)為重點,在深入分析軟件無線電相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,著重研究和完成了中頻軟件無線電數(shù)字接收平臺兩大模塊的FPGA實現(xiàn):數(shù)字下變頻相關(guān)模塊和數(shù)字調(diào)制解調(diào)模塊。其中,在深入研究數(shù)字下變頻實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先對數(shù)字下變頻模塊的數(shù)控振蕩器(NCO)采用了直接頻率合成技術(shù)(DDS)實現(xiàn),其頻率分辨率高,靈活,易于實現(xiàn);高效抽取濾波器組由積分梳狀濾波器(CIC),半帶濾波器(HB),F(xiàn)IR濾波器組成。對積分梳狀濾波器(CIC)本文采用了Hogenaur“剪除”理論對內(nèi)部寄存器的位寬進行改進,極大地節(jié)約了資源,提高了運行速率。對FIR濾波器和半帶濾波器采用了(DA)分布式算法,它的運行速度只與數(shù)據(jù)的寬度有關(guān),只有加減法運算和二進制除法,既縮減了系統(tǒng)資源又大大節(jié)省了運算時間,實現(xiàn)了高效的實時處理。對數(shù)字調(diào)制解調(diào)模塊,重點研究和完成了2ASK和2FSK的調(diào)制解調(diào)的FPGA實現(xiàn),模塊有很好的通用性,能方便地移植到其它的系統(tǒng)中。在文章的最后還對整個系統(tǒng)進行了Matlab仿真,驗證了系統(tǒng)設(shè)計思想的正確性。在系統(tǒng)各個關(guān)鍵模塊的設(shè)計過程中,都是先依據(jù)一定的設(shè)計指標進行verilog編程,然后再在Quartus軟件中編譯,時序仿真測試,并與Matlab仿真結(jié)果進行對比,驗證設(shè)計的正確性。

    標簽: FPGA 軟件無線電 數(shù)字接收機

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:450976175

  • 基于FPGA的DDC在頻譜儀中的設(shè)計.rar

    軟件無線電思想的出現(xiàn)帶來了接收機實現(xiàn)方式的革新。隨著近年來軟件無線電理論和應用趨于成熟與完善,軟件無線電技術(shù)已經(jīng)被越來越廣泛地應用于無線通信系統(tǒng)和電子測量測試儀器中。數(shù)字下變頻技術(shù)作為軟件無線電的核心技術(shù)之一,在頻譜分析儀中也得到了越來越普遍的應用。 本人參與的手持式頻譜分析儀項目采用的是中頻數(shù)字化實現(xiàn)方式,可滿足輕巧,可重配置和低功耗的需求。數(shù)字化中頻的關(guān)鍵部件數(shù)字下變頻器DDC采用的是Intersil公司的ISL5216,這個器件和高性能FPGA共同組成手持頻譜儀的數(shù)字信號處理前端。這個數(shù)字前端就手持頻譜分析儀來說存在一定的局限性,ISL5216的信號處理帶寬單通道為1 MHz,4個通道級聯(lián)為3MHz,未能滿足譜儀分析帶寬日益增加的需求;系統(tǒng)集成度不高,ISL5216的功能要是集成到FPGA,可進一步提高系統(tǒng)集成度,降低物料成本和系統(tǒng)功耗。基于以上兩個方面的考慮,現(xiàn)正以手持頻譜分析儀項目為依托,基于Xilinx Spartan3A-DSP系列FPGA實現(xiàn)高速高處理帶寬的DDC。 本論文首先描述了數(shù)字下變頻基本理論和結(jié)構(gòu),對完成各級數(shù)字信號處理所涉及的數(shù)字正交變換、CORDIC算法、CIC、HB、多相濾波等關(guān)鍵算法做了適當介紹;然后介紹了當前主流FPGA的數(shù)字信號處理特性和其內(nèi)部的DSP資源。接著詳細描述了數(shù)控振蕩器NCO、復數(shù)數(shù)字混頻器MIXER、5級CIC濾波器、5級HB濾波器和255階可編程FIR的設(shè)計和實現(xiàn),并對各個模塊的不同實現(xiàn)方式作了對比和仿真測試數(shù)據(jù)作了分析。最后介紹了所設(shè)計DDC在手持頻譜分析儀中的主要應用。

    標簽: FPGA DDC 頻譜儀

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:a155166

  • 基于DSP和FPGA的車牌識別系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn).rar

    隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,國內(nèi)高速公路、城市道路、停車場建設(shè)越來越多,對交通控制、安全管理的要求也日益提高,智能交通系統(tǒng)( IntelligentTransportation Systems,簡稱ITS)已成為當前交通管理發(fā)展的主要方向,而車牌識別系統(tǒng)(License Plate Recognition System,簡稱LPRS)技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的核心,起著舉足輕重的作用,可以被廣泛地應用于高速公路自動收費(ElectronicToll Collection,簡稱ETC)、停車場安全管理、被盜車輛的追蹤、車流統(tǒng)計等。 目前,車牌識別系統(tǒng)大多都是基于PC平臺的,其優(yōu)勢是實現(xiàn)容易,但是成本高、實時性不強、穩(wěn)定性不高等缺點使其不能廣泛推廣。為了克服以上的缺點,且滿足識別速度和識別率的要求,本文在原有車牌識別硬件系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上做了一定的改進(原系統(tǒng)在圖像采集、接口通信、系統(tǒng)穩(wěn)定、脫機工作等方面存在一定問題),與團隊成員一起設(shè)計出了新的車牌識別硬件系統(tǒng),采用單DSP+FPGA和雙DSP+FPGA雙板子的方式來共同實現(xiàn)(本人負責單DSP+FPGA的原理圖和PCB繪制,另一成員負責雙DSP+FPGA的原理圖和PCB繪制)。 本文所涉及的該車牌硬件系統(tǒng),主要工作由以下幾個部分組成: 1.團隊共同完成了新車牌識別系統(tǒng)的硬件設(shè)計,采用兩個板子實現(xiàn)。其中,本人負責單DSP+FPGA板子繪制。 2.團隊一起完成了整個系統(tǒng)的硬件電路調(diào)試。主要分為如下模塊進行調(diào)試:電源,DSP,F(xiàn)PGA,SAA7113H視頻解碼器,LCD液晶顯示和UART接口等。 3.負責完成了整個系統(tǒng)的DSP應用程序設(shè)計。采用DSP/BIOS操作系統(tǒng)來構(gòu)建系統(tǒng)的框架,添加了多個任務對象進行管理系統(tǒng)的調(diào)度;用CSL編寫了DSP上的底層驅(qū)動:完成了車牌識別算法在DSP上的移植與優(yōu)化。 4.參與完成了部分FPGA程序的開發(fā),主要包括圖像采集、存儲、傳輸幾個模塊等。 最終,本系統(tǒng)實現(xiàn)了高效、快速的車牌識別,各模塊工作穩(wěn)定,能脫機實現(xiàn)圖像采集、傳輸、識別、結(jié)果輸出和顯示為一體化的功能;為以后進行高性能的車牌識別算法開發(fā)提供了一個很好的硬件平臺。

    標簽: FPGA DSP 車牌識別

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:slforest

  • 基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在FPGA上實現(xiàn).rar

    隨著計算機和自動化測量技術(shù)的日益發(fā)展,測量儀器和計算機的關(guān)系日益密切。計算機的很多成果很快就應用到測量和儀器領(lǐng)域,與計算機相結(jié)合已經(jīng)成為測量儀器和自動測試系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。高度集成的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是超大規(guī)模集成電路和計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展的結(jié)果,由于FPGA器件具備集成度高、體積小、可以利用基于計算機的開發(fā)平臺,用編寫軟件的方法來實現(xiàn)專門硬件的功能等優(yōu)點,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計周期、提高了設(shè)計的靈活性和可靠性。 本文研究基于網(wǎng)絡的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)問題。論文完成了以FPGA結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)硬件平臺,uClinux為核心的系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計,進行信號的采集和遠程網(wǎng)絡監(jiān)測的功能。 論文從軟硬件兩方面入手,闡述了基于FPGA器件進行數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法,以及基于uClinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計和應用程序設(shè)計。 硬件方面,F(xiàn)PGA采用Xilinx公司Spartan系列的XC3S500芯片,用verilog HDL硬件描述語言在Xilinx公司提供的ISE輔助設(shè)計軟件中實現(xiàn)FPGA編程。將微處理器MicroBlaze、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、以太網(wǎng)控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器等數(shù)字邏輯電路通過CoreConnect技術(shù)用OPB總線集成在同一個FPGA內(nèi)部,形成一個可編程的片上系統(tǒng)(SOPC)。采用基于FPGA的SOPC設(shè)計的突出優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設(shè)計的改進和升級,同時也可以降低成本和提高可靠性。 軟件方面,為了更好更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,移植了uClinux到MicroBlaze軟處理器上,設(shè)計實現(xiàn)了平臺上的ADC設(shè)備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)采集應用程序。并通過修訂內(nèi)核,實現(xiàn)了利用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議來訪問數(shù)據(jù)采集程序獲得的數(shù)據(jù)。

    標簽: FPGA 以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-23

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