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IP內(nèi)(nèi)核

  • 基于ARM核的熱釋電紅外測溫儀的研制

    熱釋電紅外測溫儀是一種利用物體熱釋電效應(yīng)而制成的新型紅外測溫儀器,它以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ),是光學(xué)理論和微電子學(xué)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的測溫方式相比,具有響應(yīng)時(shí)間短、非接觸、不干擾被測溫場、使用壽命長、操作方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。 本文詳細(xì)介紹了熱釋電紅外測溫儀測溫的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法,以熱釋電紅外測溫儀現(xiàn)階段的技術(shù)作為參考,提出并研制了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器的熱釋電紅外測溫系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)方式,給出了硬件原理圖和軟件的設(shè)計(jì)流程圖。文中還對影響熱釋電紅外測溫儀測溫精度的因素和軟硬件的相關(guān)設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析,并采取了相應(yīng)措施,本文主要做了以下工作: 闡述了紅外測溫儀的發(fā)展現(xiàn)狀和分類,并指出了本文的研究意義:闡述了熱釋電紅外測溫儀的原理,并對目前紅外測溫儀的幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹:對ARM核微處理器作了詳細(xì)的介紹,并對本文用到的ARM核芯片LPC2132的功能特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的介紹;詳細(xì)分析了系統(tǒng)的功能要求,提出了總體設(shè)計(jì)方案,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),對每個部分所完成的功能和設(shè)計(jì)思路作了說明;介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),以流程圖的方式介紹了各個功能的具體實(shí)現(xiàn);對影響紅外測溫儀的測溫誤差的因素進(jìn)行了分析,對系統(tǒng)中出現(xiàn)的軟硬件干擾問題做了相應(yīng)的抗干擾措施;為本文研究的主要結(jié)論,對系統(tǒng)的進(jìn)一步的研究工作進(jìn)行了展望。

    標(biāo)簽: ARM 熱釋電紅外 測溫 儀的研制

    上傳時(shí)間: 2013-07-06

    上傳用戶:kkchan200

  • 基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的AES算法優(yōu)化

    本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)著手,研究了AES算法的設(shè)計(jì)原則、數(shù)學(xué)知識、整體結(jié)構(gòu)、算法描述以及AES存住的優(yōu)點(diǎn)利局限性。 針對ARM核的體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),對AES算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了從AES算法本身和其結(jié)構(gòu)兩個方面進(jìn)行優(yōu)化的方法,在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運(yùn)算、列混合運(yùn)算和解密模塊中的逆列混合運(yùn)算中原來的復(fù)雜的運(yùn)算分別轉(zhuǎn)換為簡單的循環(huán)移位、乘和異或運(yùn)算。在算法結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個32位的寄存器對128bits數(shù)據(jù)進(jìn)行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設(shè)計(jì);在密鑰擴(kuò)展上的優(yōu)化設(shè)計(jì)是采用內(nèi)部擴(kuò)展,即在進(jìn)行每一輪的運(yùn)算過程的同時(shí)算出下一輪的密鑰,并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里,使得密鑰擴(kuò)展與加/解密運(yùn)算并行執(zhí)行;加密和解密優(yōu)化設(shè)計(jì)是將輪函數(shù)查表操作中的四個操作表查詢工作合并成一個操作表查詢工作,同時(shí)為了使加密代碼在解密代碼中可重用,節(jié)省硬件資源,在解密過程中采用了與加密相一致的過程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設(shè)計(jì),基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開發(fā)環(huán)境,提出了AES實(shí)現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實(shí)現(xiàn)方案以及測試方案,總結(jié)了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則,在集成開發(fā)環(huán)境下對算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結(jié)果,并得劍了正確驗(yàn)證。在性能測試的過程中應(yīng)用編譯器的優(yōu)化選項(xiàng)和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法,使算法具有較高的加密速度。

    標(biāo)簽: ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:liansi

  • 基于FPGA的32位RISC處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著SOC技術(shù)、IP技術(shù)以及集成電路技術(shù)的發(fā)展,RISC軟核處理器的研究與開發(fā)設(shè)計(jì)開始受到了人們的重視?;贔PGA的RISC軟核處理器在各個行業(yè)開始得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在一些基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)中有著越來越廣泛的應(yīng)用前景。 該論文在研究了大量國內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了RISC處理器發(fā)展的現(xiàn)狀與水平。認(rèn)真分析了RISC處理器的基本結(jié)構(gòu),包括總線結(jié)構(gòu),流水線處理的原理,以及流水線數(shù)據(jù)通路和流水線控制的原理;并詳細(xì)分析了該設(shè)計(jì)采用的指令集——MIPS指令集的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出了一個32位RISC軟核處理器,這個軟核處理器采用五級流水線結(jié)構(gòu),能完成加法、減法、邏輯與、邏輯或、左移右移等算術(shù)邏輯操作,以及它們的組合操作。通過軟件仿真和在Altera的FPGA開發(fā)板上進(jìn)行驗(yàn)證,證明了所設(shè)計(jì)的32位RISC處理器能準(zhǔn)確的執(zhí)行所選用的MIPS指令集,運(yùn)行速度能達(dá)到30MHz,功能良好。 通過對所設(shè)計(jì)對象特點(diǎn)及其可行性的研究,選用了Altera公司QuartusⅡ軟件作為設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證的環(huán)境。在設(shè)計(jì)方法上,該課題采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過程中采用了邊設(shè)計(jì)邊驗(yàn)證這種設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相結(jié)合的設(shè)計(jì)流程,大大提高了設(shè)計(jì)的可靠性。該課題在設(shè)計(jì)過程中還提出了兩個有效的設(shè)計(jì)思路:第一是在32位寄存器的設(shè)計(jì)中利用FPGA的內(nèi)部RAM資源來設(shè)計(jì),減少了傳輸延時(shí),提高了運(yùn)行速度,并大大減少了對FPGA內(nèi)部資源的占用;第二是在系統(tǒng)架構(gòu)上采用了柔性化的設(shè)計(jì)方法,使得設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際的需求適當(dāng)?shù)脑鰷p相應(yīng)的部件,以達(dá)到需求與性能的統(tǒng)一。這兩個方法都有效地解決了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題,提高了處理器的性能。

    標(biāo)簽: FPGA RISC 處理器

    上傳時(shí)間: 2013-07-21

    上傳用戶:caozhizhi

  • 板級光互連協(xié)議研究與FPGA實(shí)現(xiàn)

    隨著集成電路頻率的提高和多核時(shí)代的到來,傳統(tǒng)的高速電互連技術(shù)面臨著越來越嚴(yán)重的瓶頸問題,而高速下的光互連具有電互連無法比擬的優(yōu)勢,成為未來電互連的理想替代者,也成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。目前,由OIF(Optical Intemetworking Forum,光網(wǎng)絡(luò)論壇)論壇提出的甚短距離光互連協(xié)議,主要面向主干網(wǎng),其延遲、功耗、兼容性等都不能滿足板間、芯片間光互連的需要,因此,研究定制一種適用于板級、芯片級的光互連協(xié)議具有非常重要的研究意義。 本論文將協(xié)議功能分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層來設(shè)計(jì),鏈路層功能包括了協(xié)議原語設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)幀格式和數(shù)據(jù)傳輸流程設(shè)計(jì),流量控制機(jī)制設(shè)計(jì),協(xié)議通道初始化設(shè)計(jì),錯誤檢測機(jī)制設(shè)計(jì)和空閑字符產(chǎn)生、時(shí)鐘補(bǔ)償方式設(shè)計(jì);物理層功能包含了數(shù)據(jù)的串化和解串功能,多通道情況下的綁定功能,數(shù)據(jù)編解碼功能等。 然后,文章采用FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了定制協(xié)議的單通道模式。重點(diǎn)是數(shù)據(jù)鏈路層的實(shí)現(xiàn),物理層采用定制具備其功能的IP(Intellectual Property,知識產(chǎn)權(quán))——RocketIO來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)的過程中,采用了Xilinx公司的ISE(Integrated System Environment,集成開發(fā)環(huán)境)開發(fā)流程,使用的設(shè)計(jì)工具包括:ISE,ModelSim,Synplify Pro,ChipScope等。 最后,本文對實(shí)現(xiàn)的協(xié)議進(jìn)行了軟件仿真和上扳測試,訪真和測試結(jié)果表明,實(shí)現(xiàn)的單通道模式,支持的最高串行頻率達(dá)到3.5GHz,完全滿足了光互連驗(yàn)證系統(tǒng)初期的要求,同時(shí)由RocketIO的高速串行差分口得到的眼圖質(zhì)量良好,表明對物理層IP的定制是成功的。

    標(biāo)簽: FPGA 板級 光互連 協(xié)議研究

    上傳時(shí)間: 2013-06-28

    上傳用戶:guh000

  • TFTLCD顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    如今IC設(shè)計(jì)進(jìn)入了SOC(System-on-chip)設(shè)計(jì)時(shí)代。SOC是指在單一芯片上集成了微控制器、數(shù)字信號處理器、存儲器、I/O接口等,可以實(shí)現(xiàn)信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、處理等功能的芯片。SOC設(shè)計(jì)是基于IP可重用性的設(shè)計(jì)過程?,F(xiàn)在已有不少公司成功地開發(fā)了各種SOC總線規(guī)范,以便于IP核的可復(fù)用性設(shè)計(jì)。其中,ARM公司開發(fā)的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Arehitecture)規(guī)范已經(jīng)成為嵌入式應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。嵌入式SOC芯片廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中,近年來隨著彩屏手機(jī)、PDA等移動終端的普及,液晶電視等平板顯示器件的推廣,液晶顯示器已經(jīng)逐漸取代CRT成為主流的顯示器件。LCD Driver IC作為液晶顯示器的重要部件,需求量也日益增大。嵌入式液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是當(dāng)今SOC設(shè)計(jì)中不可缺少的部分,而基于AMBA總線規(guī)范的LCD顯示系統(tǒng)更是具備良好的性能和較大的潛力。 本文提出了一種基于AMBA總線規(guī)范的彩色TFT-LCD數(shù)字圖像顯示解決方案,硬件設(shè)計(jì)上包括APB存儲接口模塊、LCD控制模塊,并用VHDL硬件描述語言進(jìn)行了功能仿真,采用Mentor公司Modelsim5.8完成了系統(tǒng)功能驗(yàn)證;軟件設(shè)計(jì)上完成了基于SAMSUNG公司S6D0110 TFT-LCD驅(qū)動芯片的測試程序的編寫和系統(tǒng)測試。本設(shè)計(jì)不需要掌握TFT-LCD內(nèi)部構(gòu)造,復(fù)雜的內(nèi)部驅(qū)動原理,只需要掌握AMBA總線規(guī)范和LCD的MPU并行接口時(shí)序,采用本課題設(shè)計(jì)出的LCD顯示控制模塊簡單實(shí)用,便于推廣應(yīng)用。 本課題基于Xilinx公司的VirtexⅡ FF1152 PROTO開發(fā)平臺完成了軟件調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了TFT-LCD圖像顯示。調(diào)試結(jié)果表明硬件和軟件設(shè)計(jì)正確且取得了較為滿意的結(jié)果。

    標(biāo)簽: TFTLCD 顯示系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-06-02

    上傳用戶:小楓殘?jiān)?/p>

  • 基于FFT的GPS信號并行捕獲的研究

    本課題深入分析了GPS軟件接收機(jī)基于FFT并行捕獲算法并詳細(xì)闡述了其FPGA的實(shí)現(xiàn)。相比于其它的捕獲方案,該方案更好地滿足了信號處理實(shí)時(shí)性的要求。 論文的主體部分首先簡單分析了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的基本原理,介紹了GPS系統(tǒng)的組成,詳細(xì)闡述了GPS信號的特點(diǎn),并根據(jù)GPS信號的組成特點(diǎn)介紹了接收機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。其次,通過對GPS接收機(jī)信號捕獲方案的深入研究,確定了捕獲速度快且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度不是很高的基于FFT的并行捕獲方案,并對該方案提出了幾點(diǎn)改進(jìn)的措施,根據(jù)前面的分析,提出了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,利用MATLAB對該系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真的結(jié)果充分的驗(yàn)證了方案的可行性。接著,對于捕獲環(huán)節(jié)中的核心部分—FFT處理器,設(shè)計(jì)中沒有采用ALTERA提供的IP核,獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的FFT處理器,并通過對一組數(shù)據(jù)在MATLAB中運(yùn)算得到結(jié)果和FPGA輸出結(jié)果相對比,可以驗(yàn)證該FFT處理器的正確性。再次重點(diǎn)分析了GPS接收機(jī)并行捕獲部分的FPGA具體實(shí)現(xiàn),通過捕獲的FPGA時(shí)序仿真波形,證明了該系統(tǒng)已經(jīng)能成功地捕獲到GPS信號。最后,對全文整個研究工作進(jìn)行總結(jié),并指出以后繼續(xù)研究的方向。 本課題雖然是對于GPS接收機(jī)的研究,但其原理與GALILEO、北斗等導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)相近,因此該課題的研究對我國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。

    標(biāo)簽: FFT GPS 信號 并行

    上傳時(shí)間: 2013-05-29

    上傳用戶:ice_qi

  • 基于FPGA的PCI數(shù)據(jù)采集卡的研究與開發(fā)

    隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步和日益成熟,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。由于ISA數(shù)據(jù)采集卡的固有缺陷,PCI接口的數(shù)據(jù)采集卡將逐漸取代ISA數(shù)據(jù)采集卡,成為數(shù)據(jù)采集的主流。為了簡化PCI數(shù)據(jù)采集卡結(jié)構(gòu),提高數(shù)據(jù)采集可靠性,本文研究并開發(fā)了一種基于FPGA的PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)。 論文對PCI對目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)的原理和方法進(jìn)行了深入研究,設(shè)計(jì)了基于FPGA的PCI數(shù)據(jù)采集卡的硬件電路,通過在FPGA中嵌入了PCI目標(biāo)設(shè)備的IP核與用戶邏輯部分,構(gòu)成了SOPC系統(tǒng)。使用Verilog硬件描述語言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了FPGA內(nèi)部采集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)管理寄存器和FIFO數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列等模塊電路。利用ModelSim對PCI系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。完成了系統(tǒng)硬件電路PCB板的設(shè)計(jì),最終制作了PCI數(shù)據(jù)采集卡。 論文針對PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)軟件需求,研究了WDM設(shè)備驅(qū)動軟件、Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器以及簡易虛擬邏輯儀實(shí)現(xiàn)原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的軟件平臺,開發(fā)了WDM設(shè)備驅(qū)動程序。實(shí)現(xiàn)了Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器,和簡易虛擬邏輯儀。系統(tǒng)測試結(jié)果表明該系統(tǒng)設(shè)計(jì)正確,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,功能和指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

    標(biāo)簽: FPGA PCI 數(shù)據(jù)采集卡

    上傳時(shí)間: 2013-07-22

    上傳用戶:z754970244

  • 基于FPGA的SDI接口的研究與開發(fā)

    串行數(shù)字接口SDI是目前使用最廣泛的數(shù)字視頻接口。它是遵循SMPTE-259M和EBtJ-Tech-3267標(biāo)準(zhǔn)制定的,己經(jīng)被世界上眾多數(shù)字視頻設(shè)備生產(chǎn)廠家普遍采納并作為標(biāo)準(zhǔn)視頻接口,主要用在非線性編輯系統(tǒng)、視頻服務(wù)器、虛擬演播室以及數(shù)字切換矩陣和數(shù)字光端機(jī)等場合。 以往的SDI接口在實(shí)現(xiàn)方法上有成本高、靈活性低等缺點(diǎn),針對這些不足,本文在研究串行數(shù)字接口工作原理的基礎(chǔ)上,提出了一種基于FPGA的標(biāo)清串行數(shù)字接口(SD-SDI)的設(shè)計(jì)方案,并使用SOPC Builder構(gòu)成一個Nios II處理器系統(tǒng),將SDI接口以IP核形式嵌入到FPGA內(nèi)部,從而提高系統(tǒng)的集成度,使之具有視頻數(shù)據(jù)處理速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、性價(jià)比高的特點(diǎn)。具體研究內(nèi)容包括: 1.在分析SDI接口的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,提出了串行數(shù)字接口的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,完成了SDI接口卡的FPGA芯片內(nèi)部配置以及驅(qū)動電路、均衡電路、電源電路等硬件電路設(shè)計(jì)。 2.采用軟邏輯方法實(shí)現(xiàn)SDI接口的傳輸功能,進(jìn)行了具體的模塊化設(shè)計(jì)與仿真。 3.引入Nios II嵌入式軟核處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)了視頻圖像數(shù)據(jù)的采集程序。 該傳輸系統(tǒng)以Altera公司的Cyclone II EP2C35F672C8為核心芯片,通過發(fā)送和接收電路的共同作用,能夠完成標(biāo)清數(shù)字視頻信號的傳輸,初步確立了以SDI接口為數(shù)據(jù)源的視頻信號傳輸系統(tǒng)的整體模式和框架。

    標(biāo)簽: FPGA SDI 接口

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:標(biāo)點(diǎn)符號

  • 短波差分跳頻通信系統(tǒng)的研究

    差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調(diào)制與解調(diào)于一體,是一個全面基于數(shù)字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng),其技術(shù)體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同,較好地解決了數(shù)據(jù)速率和跟蹤干擾等問題,代表了當(dāng)前短波通信的一個重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng),并獲得了成功,但我國對該體制和技術(shù)的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎(chǔ)上對差分跳頻進(jìn)行了研究,用FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設(shè)計(jì)中盡量采用軟件無線電體系結(jié)構(gòu),減少模擬環(huán)節(jié),把數(shù)字化處理盡量靠近天線,從而建立一個通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實(shí)現(xiàn)差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設(shè)計(jì)方法中解放出來。 本文首先介紹了課題背景及研究的意義,闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識別的實(shí)現(xiàn)方案。在頻率合成中,著重對DDS的相位截?cái)嗾`差及幅度量化誤差進(jìn)行仿真,找出基于FPGA實(shí)現(xiàn)的最佳參數(shù)及改善方法。在頻率識別中,基于Xilinx公司提供FFT IP核,接收端中的位同步,頻率識別均在FFT的理論上進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作基于FPGA的電路板。 設(shè)計(jì)中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復(fù)、線性調(diào)頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì),以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。

    標(biāo)簽: 短波差分 跳頻通信

    上傳時(shí)間: 2013-07-22

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  • 基于FPGA的指紋識別模塊設(shè)計(jì)

    隨著 EDA 技術(shù)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,簡稱 FPGA)的性能有了大幅度的提高,F(xiàn)PGA的設(shè)計(jì)水平也達(dá)到了一個新的高度?;贔PGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)為現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了更大的靈活性,以Nios Ⅱ軟核處理器為核心的SOPC(System on Programmable Chip)系統(tǒng)便是把嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在FPGA上的典型例子,本文設(shè)計(jì)的指紋識別模塊就是基于FPGA的Nios Ⅱ處理器為核心的SOPC設(shè)計(jì)。通過IP核技術(shù)和靈活的軟硬件編程,實(shí)現(xiàn)Nios Ⅱ?qū)PGA外圍器件的控制,并對指紋處理算法進(jìn)行了改進(jìn),研究了指紋識別算法到Nios Ⅱ系統(tǒng)的移植。 本文首先闡述了指紋識別模塊的SOPC設(shè)計(jì)方案,然后是對模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)。在硬件方面,完成了指紋識別模塊的 FPGA 硬件設(shè)計(jì),包括 FPGA 內(nèi)部的Nios Ⅱ系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和 FPGA 外圍電路設(shè)計(jì)。前者利用 SOPC Builder將Nios Ⅱ處理器、指紋讀取接口 UART、鍵盤與LCD顯示接口、FLASH接口、SDRAM控制器構(gòu)建成NiosⅡ硬件系統(tǒng),后者是電源和時(shí)鐘電路、SDRAM存儲器電路、FLASH存儲器電路、LCD顯示電路、指紋傳感器電路、FPGA 配置電路這些純實(shí)物硬件設(shè)計(jì),給出了設(shè)計(jì)方法和電路連接圖。 在軟件方面,包括下面兩個內(nèi)容: 完成 FPGA 外圍器件程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對外圍器件的操作。 深入的研究了指紋識別算法。對指紋圖像識別算法中的指紋圖像濾波和匹配算法進(jìn)行了分析,提出了指紋圖像增強(qiáng)改進(jìn)算法和匹配改進(jìn)算法,通過試驗(yàn),改進(jìn)后的指紋圖像濾波算法取得了較好的指紋圖像增強(qiáng)效果。改進(jìn)后的匹配算法速度較快,誤識率較低。最后研究了指紋識別算法如何在FPGA中的Nios Ⅱ系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

    標(biāo)簽: FPGA 指紋識別 模塊設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-06-12

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