隨著集成電路的設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大,F(xiàn)PGA為了滿(mǎn)足這種設(shè)計(jì)需求,其規(guī)模也越做越大,傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)的FPGA無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際設(shè)計(jì)需求。首先是硬件設(shè)計(jì)上的很難控制,其次就是計(jì)算機(jī)軟件面臨很大挑戰(zhàn),所有復(fù)雜問(wèn)題全部集中到布局布線(P&R)這一步,而實(shí)際軟件處理過(guò)程中,P&R所占的時(shí)間比例是相當(dāng)大的。為了緩解這種軟件和硬件的設(shè)計(jì)壓力,多層次化結(jié)構(gòu)的FPGA得以采用。所謂層次化就是可配置邏輯單元內(nèi)部包含多個(gè)邏輯單元(相對(duì)于傳統(tǒng)的單一邏輯單元),并且內(nèi)部的邏輯單元之間共享連線資源,這種結(jié)構(gòu)有利于減少芯片面積和提高布通率。與此同時(shí),F(xiàn)PGA的EDA設(shè)計(jì)流程也多了一步,那就是在工藝映射和布局之間增加了基本邏輯單元的裝箱步驟,該步驟既可以認(rèn)為是工藝映射的后處理,也可認(rèn)為是布局和布線模塊的預(yù)處理,這一步不僅需要考慮打包,還要考慮布線資源的問(wèn)題。裝箱作為連接軟件前端和后端之間的橋梁,該步驟對(duì)FPGA的性能影響是相當(dāng)大的。 本文通過(guò)研究和分析影響芯片步通率的各種因素,提出新的FPGA裝箱算法,可以同時(shí)減少裝箱后可配置邏輯單元(CLB)外部的線網(wǎng)數(shù)和外部使用的引腳數(shù),從而達(dá)到減少布線所需的通道數(shù)。該算法和以前的算法相比較,無(wú)論從面積,還是通道數(shù)方面都有一定的改進(jìn)。算法的時(shí)間復(fù)雜度仍然是線性的。與此同時(shí)本文還對(duì)FPGA的可配置邏輯單元內(nèi)部連線資源做了分析,如何設(shè)計(jì)可配置邏輯單元內(nèi)部的連線資源來(lái)達(dá)到即減少面積又保證芯片的步通率,同時(shí)還可以提高運(yùn)行速度。 另外,本文還提出將電路分解成為多塊,分別下載到各個(gè)芯片的解決方案。以解決FPGA由于容量限制,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)某些特定電路原型驗(yàn)證。該算法綜合考慮影響多塊芯片性能的各個(gè)因數(shù),采用較好的目標(biāo)函數(shù)來(lái)達(dá)到較優(yōu)結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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數(shù)字濾波器是現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的重要組成部分之一。ⅡR數(shù)字濾波器又是其中非常重要的一類(lèi)慮波器,因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應(yīng)用。 本文研究了ⅡR數(shù)字濾波器的常用設(shè)計(jì)方法,在分析各種ⅡR實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用MATLAB針對(duì)并聯(lián)型結(jié)構(gòu)的ⅡR數(shù)字濾波器做了多方面的仿真,從理論分析和仿真情況確定了所要設(shè)計(jì)的ⅡR數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及中間數(shù)據(jù)精度。然后基于FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究了ⅡR數(shù)字濾波器的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),提出應(yīng)用流水線技術(shù)和并行處理技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)提高ⅡR數(shù)字濾波器處理速度的方法,同時(shí)又從ⅡR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特性出發(fā),提出利用ⅡR數(shù)字濾波器的分解技術(shù)來(lái)改善ⅡR濾波器的設(shè)計(jì)。在ⅡR實(shí)現(xiàn)方面,本文采用Verilog HDL語(yǔ)言編寫(xiě)了相應(yīng)的硬件實(shí)現(xiàn)程序,將內(nèi)置SignalTap Ⅱ邏輯分析器的ⅡR設(shè)計(jì)下載到FPGA芯片,并利用Altera公司的SignalTap Ⅱ邏輯分析儀進(jìn)行了定性測(cè)試,同時(shí)利用HP頻譜儀進(jìn)行定性與定量的觀測(cè),仿真與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明設(shè)計(jì)方法正確有效。
標(biāo)簽: FPGA IIR 數(shù)字濾波器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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碼元定時(shí)恢復(fù)(位同步)技術(shù)是數(shù)字通信中的關(guān)鍵技術(shù)。位同步信號(hào)本身的抖動(dòng)、錯(cuò)位會(huì)直接降低通信設(shè)備的抗干擾性能,使誤碼率上升,甚至?xí)箓鬏斣獾酵耆茐摹S绕鋵?duì)于突發(fā)傳輸系統(tǒng),快速、精確的定時(shí)同步算法是近年來(lái)研究的一個(gè)焦點(diǎn)。本文就是以Inmarsat GES/AES數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)為背景,研究了突發(fā)通信傳輸模式下的全數(shù)字接收機(jī)中位同步方法,并予以實(shí)現(xiàn)。 本文系統(tǒng)地論述了位同步原理,在此基礎(chǔ)上著重研究了位同步的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、碼元定時(shí)恢復(fù)算法以及衡量系統(tǒng)性能的各項(xiàng)指標(biāo),為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。 首先根據(jù)衛(wèi)星系統(tǒng)突發(fā)信道傳輸?shù)奶攸c(diǎn)分析了傳統(tǒng)位同步方法在突發(fā)系統(tǒng)中的不足,接下來(lái)對(duì)Inmarsat系統(tǒng)的短突發(fā)R信道和長(zhǎng)突發(fā)T信道的調(diào)制方式和幀結(jié)構(gòu)做了細(xì)致的分析,并在Agilent ADS中進(jìn)行了仿真。 在此基礎(chǔ)上提出了一種充分利用報(bào)頭前導(dǎo)比特信息的,由滑動(dòng)平均、閾值判斷和累加求極值組成的快速報(bào)頭時(shí)鐘捕獲方法,此方法可快速精準(zhǔn)地完成短突發(fā)形式下的位同步,并在FPGA上予以實(shí)現(xiàn),效果良好。 在長(zhǎng)突發(fā)形式下的報(bào)頭時(shí)鐘捕獲后還需要對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行位同步跟蹤,在跟蹤過(guò)程中本論文首先用DSP Builder實(shí)現(xiàn)了插值環(huán)路的位同步算法,進(jìn)行了Matlab仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)。并在插值環(huán)路的基礎(chǔ)上做出改進(jìn),提出了一種新的高效的基于移位算法的位同步方案并予以FPGA實(shí)現(xiàn)。最后將移位算法與插值算法進(jìn)行了性能比較,證明該算法更適合于本項(xiàng)目中Inmarsat的長(zhǎng)突發(fā)信道位同步跟蹤。 論文對(duì)兩個(gè)突發(fā)信道的位同步系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究、算法設(shè)計(jì)以及硬件實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程,滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。
標(biāo)簽: 海事衛(wèi)星 信號(hào) 位同步 檢測(cè)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時(shí)常常需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間,以至于許多設(shè)計(jì)者甚至通過(guò)在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價(jià)來(lái)提高編制速度。電路編制過(guò)程中大部分時(shí)間花費(fèi)在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時(shí)間。 許多布線算法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)并獲得應(yīng)用,其中布爾可滿(mǎn)足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點(diǎn):基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當(dāng)實(shí)際問(wèn)題具有嚴(yán)格的布線約束條件時(shí),它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此,本文致力于探索一種能有效解決以上問(wèn)題的新型算法,具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上,確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型,即一個(gè)基于SRAM的對(duì)稱(chēng)陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,該模型僅需3個(gè)適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺(tái)上運(yùn)行,選擇了美國(guó)北卡羅來(lái)納州微電子中心的20個(gè)大規(guī)模電路作為基準(zhǔn),并在布線前采用VPR399對(duì)每個(gè)電路都生成30個(gè)布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運(yùn)行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動(dòng)的布線算法PathFinder,一種快速的時(shí)延驅(qū)動(dòng)的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
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BGA布線指南 BGA CHIP PLACEMENT AND ROUTING RULE BGA是PCB上常用的組件,通常CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以bga的型式包裝,簡(jiǎn)言之,80﹪的高頻信號(hào)及特殊信號(hào)將會(huì)由這類(lèi)型的package內(nèi)拉出。因此,如何處理BGA package的走線,對(duì)重要信號(hào)會(huì)有很大的影響。 通常環(huán)繞在BGA附近的小零件,依重要性為優(yōu)先級(jí)可分為幾類(lèi): 1. by pass。 2. clock終端RC電路。 3. damping(以串接電阻、排組型式出現(xiàn);例如memory BUS信號(hào)) 4. EMI RC電路(以dampin、C、pull height型式出現(xiàn);例如USB信號(hào))。 5. 其它特殊電路(依不同的CHIP所加的特殊電路;例如CPU的感溫電路)。 6. 40mil以下小電源電路組(以C、L、R等型式出現(xiàn);此種電路常出現(xiàn)在AGP CHIP or含AGP功能之CHIP附近,透過(guò)R、L分隔出不同的電源組)。 7. pull low R、C。 8. 一般小電路組(以R、C、Q、U等型式出現(xiàn);無(wú)走線要求)。 9. pull height R、RP。 中文DOC,共5頁(yè),圖文并茂
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FPGA(Field Programmable Gate Arrays)是目前廣泛使用的一種可編程器件,F(xiàn)PGA的出現(xiàn)使得ASIC(Application Specific Integrated Circuits)產(chǎn)品的上市周期大大縮短,并且節(jié)省了大量的開(kāi)發(fā)成本。目前FPGA的功能越來(lái)越強(qiáng)大,滿(mǎn)足了目前集成電路發(fā)展的新需求,但是其結(jié)構(gòu)同益復(fù)雜,規(guī)模也越來(lái)越大,內(nèi)部資源的種類(lèi)也R益豐富,但同時(shí)也給測(cè)試帶來(lái)了困難,F(xiàn)PGA的發(fā)展對(duì)測(cè)試的要求越來(lái)越高,對(duì)FPGA測(cè)試的研究也就顯得異常重要。 本文的主要工作是提出一種開(kāi)關(guān)盒布線資源的可測(cè)性設(shè)計(jì),通過(guò)在FPGA內(nèi)部加入一條移位寄存器鏈對(duì)開(kāi)關(guān)盒進(jìn)行配置編程,使得開(kāi)關(guān)盒布線資源測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本減少了99%以上,而且所增加的芯片面積僅僅在5%左右,增加的邏輯資源對(duì)FPGA芯片的使用不會(huì)造成任何影響,這種方案采用了小規(guī)模電路進(jìn)行了驗(yàn)證,取得了很好的結(jié)果,是一種可行的測(cè)試方案。 本文的另一工作是采用一種FPGA邏輯資源的測(cè)試算法對(duì)自主研發(fā)的FPGA芯片F(xiàn)DP250K的邏輯資源進(jìn)行了嚴(yán)格、充分的測(cè)試,從FPGA最小的邏輯單元LC開(kāi)始,首先得到一個(gè)LC的測(cè)試配置,再結(jié)合SLICE內(nèi)部?jī)蓚€(gè)LC的連接關(guān)系得到一個(gè)SLICE邏輯單元的4種測(cè)試配置,并且采用陣列化的測(cè)試方案,同時(shí)測(cè)試芯片內(nèi)部所有的邏輯單元,使得FPGA內(nèi)部的邏輯資源得完全充分的測(cè)試,測(cè)試的故障覆蓋率可達(dá)100%,測(cè)試配置由配套編程工具產(chǎn)生,測(cè)試取得了完滿(mǎn)的結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關(guān)鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數(shù)據(jù)上的傳遞(包括對(duì)輸入信號(hào)的采集和輸出信號(hào)輸出),電壓之間的轉(zhuǎn)換,對(duì)外圍芯片的驅(qū)動(dòng),完成對(duì)芯片的測(cè)試功能以及對(duì)芯片電路保護(hù)等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設(shè)計(jì)方法,依據(jù)可配置端口電路能實(shí)現(xiàn)的功能和工作原理,運(yùn)用Cadence的設(shè)計(jì)軟件,結(jié)合華潤(rùn)上華0.5μm的工藝庫(kù),設(shè)計(jì)了一款性能、時(shí)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(gè)方面的內(nèi)容: 1.基于端口電路信號(hào)寄存器的采集和輸出方式,本論文設(shè)計(jì)的端口電路可以通過(guò)配置將它設(shè)置成單沿或者雙沿的觸發(fā)方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時(shí)序仿真,且建立時(shí)間小于5ns和保持時(shí)間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對(duì)16種狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換的控制,對(duì)16種狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換完成了行為級(jí)描述和實(shí)現(xiàn)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(duì)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)的構(gòu)架這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一款邊界掃描電路,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對(duì)它進(jìn)行了功能和時(shí)序的仿真。達(dá)到對(duì)芯片電路測(cè)試設(shè)計(jì)的要求。 4.對(duì)于端口電路來(lái)講,有時(shí)需要將從CLB中的輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)以上的功能,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對(duì)它進(jìn)行了功能和時(shí)序的仿真。滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 5.對(duì)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(jù)設(shè)置不同的上、下MOS管尺寸來(lái)調(diào)整電路的中點(diǎn)電壓,將端口電路設(shè)計(jì)成3.3V和5V兼容的電路,通過(guò)仿真性能上已完全達(dá)到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴(kuò)散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個(gè)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(shí)不影響電路正常工作的范圍內(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動(dòng)大負(fù)載的功能。通過(guò)對(duì)管子尺寸的大小設(shè)置和驅(qū)動(dòng)大小的仿真表明:在實(shí)現(xiàn)TTL高電平輸出時(shí),最大的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到170mA,而對(duì)應(yīng)的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動(dòng)電流為140mA[8];同樣,在實(shí)現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時(shí)和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設(shè)計(jì)的端口電路增加了雙沿觸發(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過(guò)添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動(dòng)能力更加強(qiáng)大。
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。它是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上增加一些R、C等無(wú)源元件而構(gòu)成的。 通常有源濾波器分為: 低通濾波器(LPF) 高通濾波器(HPF) 帶通濾波器(BPF) 帶阻濾波器(BEF) 它們的幅度頻率特性曲線如圖13.01所示。
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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EMI / EMC 設(shè)計(jì)(一)被動(dòng)元件的隱藏特性解析 傳統(tǒng)上,EMC 一直被視為「黑色魔術(shù)(black magic)」。其實(shí),EMC 是可以藉由數(shù)學(xué)公式來(lái) 理解的。不過(guò),縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用,但那些數(shù)學(xué)方程式對(duì)實(shí)際的EMC 電路設(shè)計(jì)而 言,仍然太過(guò)復(fù)雜了。幸運(yùn)的是,在大多數(shù)的實(shí)務(wù)工作中,工程師并不需要完全理解那些復(fù) 雜的數(shù)學(xué)公式和存在于EMC 規(guī)范中的學(xué)理依據(jù),只要藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,就能夠明白要如 何達(dá)到EMC 的要求。
標(biāo)簽: EMC
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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免費(fèi)啊,大家下吧 下完了兄弟們?cè)u(píng)個(gè)分,留個(gè)言,交個(gè)朋友! linux c 函數(shù)大全,介紹linux 下C 語(yǔ)言的函數(shù),對(duì)LINUX C開(kāi)發(fā)人員很有用哦,我以前發(fā)布過(guò) unix C。
標(biāo)簽: linux 編程開(kāi)發(fā) 函數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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