可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數據上的傳遞(包括對輸入信號的采集和輸出信號輸出),電壓之間的轉換,對外圍芯片的驅動,完成對芯片的測試功能以及對芯片電路保護等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設計方法,依據可配置端口電路能實現的功能和工作原理,運用Cadence的設計軟件,結合華潤上華0.5μm的工藝庫,設計了一款性能、時序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個方面的內容: 1.基于端口電路信號寄存器的采集和輸出方式,本論文設計的端口電路可以通過配置將它設置成單沿或者雙沿的觸發方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時序仿真,且建立時間小于5ns和保持時間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設計的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對16種狀態機轉換的控制,對16種狀態機的轉換完成了行為級描述和實現了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對觸發器級聯的構架這一特點,設計了一款邊界掃描電路,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。達到對芯片電路測試設計的要求。 4.對于端口電路來講,有時需要將從CLB中的輸出數據實現異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數輸出的電路結構來實現以上的功能,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。滿足設計要求。 5.對于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據設置不同的上、下MOS管尺寸來調整電路的中點電壓,將端口電路設計成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個電路能有效地抑制加到輸入端上的白噪聲型噪聲電壓[2]。 6.在噪聲和延時不影響電路正常工作的范圍內,具有三態控制和驅動大負載的功能。通過對管子尺寸的大小設置和驅動大小的仿真表明:在實現TTL高電平輸出時,最大的驅動電流達到170mA,而對應的xilinx4006e的TTL高電平最大驅動電流為140mA[8];同樣,在實現CMOS高電平最大驅動電流達到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅動電流達到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設計的端口電路增加了雙沿觸發、將輸出數據實現二次函數的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數目減少的新的功能,且驅動能力更加強大。
上傳時間: 2013-06-03
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卷積Turbo碼因其優異的糾錯性能越來越受人門的關注,而編碼器和譯碼器是編碼理論實際應用的重點和難點。論文根據IEEE802.16e標準,以低時延、高吞吐量、支持高時鐘頻率、參數可配置為目標,對卷積Turbo碼編碼器和譯碼器的FPG...
上傳時間: 2013-05-19
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數字信號處理是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一.目前,數字信號處理廣泛應用于通信、雷達、聲納、語音與圖像處理等領域.而數字信號處理算法的硬件實現一般來講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術的發展,采用現場可編程門陣列FPGA進行數字信號處理得到了飛速發展,FPGA正在越來越多地代替ASIC和PDSP用作前端數字信號處理的運算.該文主要探討了基于FPGA數字信號處理的實現.首先詳細闡述了數字信號處理的理論基礎,重點討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實際中得到了廣泛的應用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時間抽取FFT算法的特點.該論文對硬件描述語言的描述方法和風格做了一定的探討,介紹了硬件描述語言的開發環境MAXPLUSII.在此基礎上,該論文詳細闡述了數字集成系統的高層次設計方法,討論了數字系統設計層次的劃分和數字系統的自頂向下的設計方法,探討了數字集成系統的系統級設計和寄存器傳輸級設計,描述了數字集成系統的高層次綜合方法.最后該文描述了數字信號處理系統結構的實現方法,指出常見的高速、實時信號處理系統的四種結構;由于FFT算法在數字信號處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實現FFT的一種設計思想,給出了總體實現框圖;重點設計實現了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設計實現了蝶形處理單元中的旋轉因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復雜度.
上傳時間: 2013-05-23
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多抽樣率信號處理是現代信號處理理論的一個重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發展,并在很多方面得到了成功的應用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規律,并進一步研究了多抽樣率系統的高效實現理論和方案。多抽樣率系統需要通過濾波器來改善其性能。本文分析了一般濾波器設計的方法與理論,著重研究了積分梳狀濾波器和半帶濾波器這兩種多抽樣率濾波器,并根據多抽樣率信號處理的特點以及幾種高效濾波結構和濾波器,利用積分梳狀濾波器和半帶濾波器在FPGA上設計了2~256倍可編程抽取器。為了進一步分析多相結構在多抽樣率信號處理中的應用,使用多相結構設計了具有固定倍數的內插器。在論文的最后,詳細介紹了某型號雷達信號處理機的硬件設計及其FPGA設計。關鍵字:多抽樣率信號處理 抽取 內插 多相濾波 積分梳狀濾波器 半帶濾波器
上傳時間: 2013-06-12
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·源碼公開的MCS 51 單片機的宏匯編器 Macro Assembler of MCS MCS-51 micro controller Version 0.12 這是一個應屆生寫的習作 盡管這個軟件A51 還未完全達到滿意的效果不過與Keil 公司的A51 配合起來使用還是不錯的 公開源碼和文檔的目的是希望能夠給一些愛好者作為學習編譯原理和C 程序設計的靶子同時也希望有更多的熱心人參與修改源碼直至
上傳時間: 2013-07-23
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· 摘要: 在視頻壓縮系統中,視頻解碼器輸出的BT.656數據流不便于TMS320C6416等通用DSP直接進行處理.本文介紹了一種基于FPGA+DSP構架的視頻采集方案,通過對FPGA的靈活配置,對輸入的BT.656格式視頻信號進行預處理和緩沖.系統采用TI的TMS320C6416作為核心DSP,實現了高可靠性的視頻壓縮.
上傳時間: 2013-07-15
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隨著圖像采集系統的廣泛應用,人們對CCD探測系統的要求日益提高。傳統的CCD探測系統由于結構復雜,造價較高,己不能滿足日益廣泛的應用需要。本文設計了一套基于單片FPGA的小型化與經濟化的CCD探測系統,能夠滿足空間光強的測量并實現光信號的識別和處理。 本文研究了CCD探測系統的基本結構。設計了基于單片FPGA的CCD探測系統的硬件電路原理圖,完成了硬件電路板制作與調試。系統FPGA選用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240,電路板采用雙層板設計,實現了CCD探測系統的小型化與經濟化的目標。利用FPGA器件實現了CCD驅動時序脈沖的設計、實現了單采樣與相關雙采樣的控制程序設計,利用FPGA的數字信號處理功能實現了相關雙采樣的信號處理。基于FPGA的可編程特性,在不改變外部電路的基礎上,通過程序的改變,對CCD驅動頻率、模數轉換器采樣時刻的選擇進行方便調節。系統與上位機的數據傳輸接口采用了網絡傳輸方案,充分發揮了網絡傳輸的遠距離傳輸、遠程訪問、信息共享等優勢,系統采用基于FPGA的NiosⅡ嵌入式處理器系統,通過對其應用軟件的開發,實現了系統與上位機之間數據的可靠性傳輸。
上傳時間: 2013-08-06
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隨著現場可編程門陣列(FPGA)在工業中的廣泛應用,使得基于FPGA數字信號處理的實現在雷達信號處理中有著重要地位。模型化設計是一種自頂向下的面向FPGA的快速原型驗證法,它不僅降低了FPGA設計門檻,而且縮短了開發周期,提高了設計效率。這使得FPGA模型化設計成為了FPGA系統設計的發展趨勢。本文針對常見雷達信號處理模塊的FPGA模型化實現,在以下幾個方面展開研究:首先對基于FPGA的模型化設計方法進行了研究,給出了模型化設計方法的發展現狀和趨勢,并對本文中使用的模型化設計方法的軟件工具System Generator和AccelDSP進行了介紹。其次使用這兩種軟件工具對FIR濾波器進行了模型化設計并同RTL(寄存器傳輸級)設計方法進行對比,全面分析了模型化設計方法和RTL設計方法的優缺點。然后在簡明闡述雷達信號處理原理的基礎上,使用System Generator對數字下變頻(DDC)、脈沖壓縮、動目標顯示(MTI)及恒虛警(CFAR)處理等雷達信號處理模塊進行了自頂向下的模型化設計。在Simulink中進行了功能仿真驗證,生成了HDL代碼,并在Xilinx FPGA中進行了RTL的時序仿真分析。關鍵詞:雷達信號處理 FPGA 模型化設計 System Generator AccelDSP
上傳時間: 2013-07-25
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一種pdu短信編碼工具,可以將數據轉換成unlcode碼,方便gsm方面的開發
上傳時間: 2013-05-21
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利用FPGA的51 ,IP核實現與單片機和ARM的串口通信
上傳時間: 2013-08-05
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