本論文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的高速FIR數(shù)字濾波器,濾波器實(shí)現(xiàn)低通濾波,截止頻率為1MHz,通帶波紋小于1 dB,阻帶最大衰減為-40 dB,輸入輸出數(shù)據(jù)為8位二進(jìn)制,采樣頻率為10MHz。 論文首先簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字濾波器的基本原理和線(xiàn)性FIR數(shù)字濾波器的性質(zhì)、結(jié)構(gòu),根據(jù)濾波器的性能要求選擇窗函數(shù)、確定系數(shù),在算法上為了滿(mǎn)足數(shù)字濾波器的要求,對(duì)系數(shù)放大512倍并取整,并用Matlab對(duì)數(shù)字濾波器原理進(jìn)行了證明。同時(shí)簡(jiǎn)述了EDA技術(shù)和FPGA設(shè)計(jì)流程。 其次,論文說(shuō)明了FIR數(shù)字濾波器模塊的劃分,并用Verilog語(yǔ)言在Modelsim環(huán)境下進(jìn)行了功能測(cè)試。對(duì)于數(shù)字濾波器系數(shù)中的-1,-2,4這些簡(jiǎn)單的系數(shù)乘法直接進(jìn)行移位和取反,可以極大的節(jié)省資源和優(yōu)化設(shè)計(jì)。而對(duì)普通系數(shù)乘法采用4-BANT(4bits-at-a-time)的并行算法,用加法累加快速實(shí)現(xiàn)了乘積的運(yùn)算;另外,在本設(shè)計(jì)進(jìn)行部分積累加時(shí),采用舍取冗余位,主要是根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)已對(duì)系數(shù)進(jìn)行了放大,而輸出時(shí)又要將結(jié)果相應(yīng)的縮小,所以在累加時(shí),提前對(duì)部分積縮小,從而減少了運(yùn)算量,從時(shí)間和資源上都得到了優(yōu)化。 論文的最后分別用Modelsim和Quartus II進(jìn)行了FIR數(shù)字濾波器的前仿真和后仿真,將仿真的結(jié)果和Matlab中原理驗(yàn)證時(shí)得到的理想值進(jìn)行了比較,并對(duì)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果表明:本16階FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)截止頻率為1MHz的低通濾波,并且工作頻率可達(dá)150MHz以上。
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)以及移動(dòng)通訊技術(shù)在日常生活中的不斷深入,數(shù)據(jù)采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發(fā)展。本文針對(duì)此需求,實(shí)現(xiàn)了一種應(yīng)用FPGA的多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而為測(cè)量?jī)x器提供良好的采集數(shù)據(jù)。 本文設(shè)計(jì)了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng),針對(duì)此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于AD9446的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板,再將模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的數(shù)據(jù)傳送至基于FPGA的采集控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮以及緩沖存儲(chǔ),最后由DSP調(diào)入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。本文的設(shè)計(jì)主要分為兩部分,一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的設(shè)計(jì)與調(diào)試,另一部分為采集控制模塊的設(shè)計(jì)與仿真。 經(jīng)設(shè)計(jì)與調(diào)試,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實(shí)時(shí)地完成數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)緩沖,并能通過(guò)時(shí)鐘管理模塊來(lái)控制前端AD的采樣,該模塊也能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下。該系統(tǒng)為多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并能穩(wěn)定工作,從而能滿(mǎn)足電子測(cè)量?jī)x器的要求。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集;FPGA;AD9446
標(biāo)簽: FPGA 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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多篇高速PCB布線(xiàn)的文章,高速PCB板的電源布線(xiàn)設(shè)計(jì),高頻PCB設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的干擾分析及對(duì)策 ,高速數(shù)字印制電路板電源地面層結(jié)構(gòu)對(duì)ΔI噪聲抑制的研究,高速PCB板的電源布線(xiàn)設(shè)計(jì)等等
標(biāo)簽: PCB 布線(xiàn)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)是現(xiàn)代信號(hào)處理的基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軟件無(wú)線(xiàn)電、瞬態(tài)信號(hào)測(cè)試等領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展,人們面臨的信號(hào)處理任務(wù)越來(lái)越繁重,對(duì)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。近年來(lái)FPGA由于其設(shè)計(jì)靈活性、更強(qiáng)的適應(yīng)性及可重構(gòu)性,結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價(jià)格優(yōu)勢(shì),在設(shè)計(jì)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)受到了廣泛的關(guān)注。 本課題重點(diǎn)研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù),為需要大容量存儲(chǔ)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本構(gòu)造與工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合成熟的商業(yè)化IP核,提出了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并從總體設(shè)計(jì)構(gòu)想到各邏輯細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)都進(jìn)行了詳細(xì)描述。根據(jù)DDR2-SDRAM的特點(diǎn),選擇合適的內(nèi)存調(diào)度方案,采用Verilog HDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證與分析,結(jié)果表明本設(shè)計(jì)完全能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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目前,數(shù)字信號(hào)處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語(yǔ)音與圖像處理等領(lǐng)域,信號(hào)處理算法理論己趨于成熟,但其具體硬件實(shí)現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來(lái)廣泛應(yīng)用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件,由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點(diǎn),大大推動(dòng)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的單片化、自動(dòng)化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期、提高了設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性,在超高速信號(hào)處理和實(shí)時(shí)測(cè)控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進(jìn)行研究,基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號(hào)處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點(diǎn),把FPGA作為整個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究?jī)?nèi)容如下: FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對(duì)數(shù)據(jù)采集與處理,對(duì)FPGA進(jìn)行選型,設(shè)計(jì)了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。把整個(gè)控制系統(tǒng)分為三個(gè)部分:多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲(chǔ)控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設(shè)計(jì)。利用4片AD7506和一片AD7862對(duì)64路模擬量進(jìn)行周期采樣,分別設(shè)計(jì)了通道選擇控制模塊和A/D轉(zhuǎn)換控制模塊,并進(jìn)行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)。FFT算法在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),提出了用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT的一種設(shè)計(jì)思想,給出了總體實(shí)現(xiàn)框圖。分別設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法器,碟形運(yùn)算單元,存儲(chǔ)器,控制器,并分別進(jìn)行了仿真。重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運(yùn)算速度,降低了運(yùn)算復(fù)雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明,狀態(tài)機(jī)控制器成功地對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了有序、協(xié)調(diào)的控制。 存儲(chǔ)控制模塊的設(shè)計(jì)。利用閃存芯片K9K1G08UOA對(duì)采集處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),設(shè)計(jì)了FPGA與閃存的硬件連接,設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)控制模塊。 本文對(duì)FFT算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,結(jié)合單片系統(tǒng)的特點(diǎn),把整個(gè)系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲(chǔ)控制模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。設(shè)計(jì)采用VHDL編寫(xiě)程序的源代碼。仿真測(cè)試結(jié)果表明,此FPGA單片系統(tǒng)可完成對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)的高速采集與處理。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文提出了一種基于SOPC 片上可編程的全數(shù)字化步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng),本系統(tǒng)是以 FPGA 為核心控制器件,將驅(qū)動(dòng)邏輯功能模塊和控制器成功地集成在FPGA 上實(shí)現(xiàn),充分 發(fā)揮了硬件邏輯電路對(duì)數(shù)字信號(hào)高速的并行處理能力,可以使步進(jìn)電機(jī)繞組電流細(xì)分達(dá)到 4096,且細(xì)分?jǐn)?shù)可以自動(dòng)調(diào)節(jié),極大地提高了控制精度和驅(qū)動(dòng)器的集成度,減小了驅(qū)動(dòng)器 體積。
標(biāo)簽: FPGA 步進(jìn)電機(jī) 正弦波
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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0 引言 開(kāi)關(guān)電源具有效率高、重量輕、體積小,穩(wěn)壓范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)中期問(wèn)世以來(lái),發(fā)展極其迅猛,在計(jì)算機(jī)、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用,大有取代線(xiàn)性穩(wěn)壓電源之勢(shì)。提高電路的集成化是開(kāi)關(guān)電源的追求之一,對(duì)中小功率開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)是實(shí)現(xiàn)單片集成化。開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓器是指將控制電路、功率開(kāi)關(guān)管和保護(hù)電路等集成在一個(gè)芯片內(nèi),而由開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源就稱(chēng)之為單片開(kāi)關(guān)電源。
標(biāo)簽: 大功率 單片開(kāi)關(guān) 電源設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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簡(jiǎn)述了SPI總線(xiàn)協(xié)議工作時(shí)序和配置要求,通過(guò)一個(gè)成功的實(shí)例詳細(xì)介紹了使用SPI 總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)DSP與MCU之間的高速通信方法,并參考實(shí)例給出了SPI接口的硬件連接、初始化、 以及傳輸測(cè)試程序的編寫(xiě)方法。 關(guān)鍵詞:SPI接口;McBSP;總線(xiàn);高速通信
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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高速數(shù)字設(shè)計(jì)中的圣經(jīng),也叫黑魔書(shū)。 這本書(shū)是專(zhuān)門(mén)為電路設(shè)計(jì)工程師寫(xiě)的它主要描述了模擬電路原理在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的分析應(yīng)用。它告訴了大家在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中遇到這些問(wèn)題應(yīng)該怎么去解決。他詳細(xì)分析了這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因和過(guò)程。
標(biāo)簽: 高速數(shù)字
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文針對(duì)高速PCB板信號(hào)接地設(shè)計(jì)中存在接地噪聲及電磁輻射等問(wèn)題,提出了高速PCB接地模型,并從PCB設(shè)計(jì)中布線(xiàn)策略的分析和去耦電容的使用等幾個(gè)方面討論了解決高速PCB板的接地噪聲和電磁輻射問(wèn)題的方法。
標(biāo)簽: PCB 地線(xiàn) 布線(xiàn)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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