RFID 低頻基站芯片開發(fā)及應(yīng)用文檔 方便開發(fā)
上傳時間: 2013-05-15
上傳用戶:qiao8960
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)不斷的進(jìn)步,SOC(System On a Chip)是未來IC產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究關(guān)注的重點。由于SOC設(shè)計的日趨復(fù)雜化,芯片的面積增大,芯片功能復(fù)雜程度增大,其設(shè)計驗證工作也愈加繁瑣。復(fù)雜ASIC設(shè)計功能驗證已經(jīng)成為整個設(shè)計中最大的瓶頸。 使用FPGA系統(tǒng)對ASIC設(shè)計進(jìn)行功能驗證,就是利用FPGA器件實現(xiàn)用戶待驗證的IC設(shè)計。利用測試向量或通過真實目標(biāo)系統(tǒng)產(chǎn)生激勵,驗證和測試芯片的邏輯功能。通過使用FPGA系統(tǒng),可在ASIC設(shè)計的早期,驗證芯片設(shè)計功能,支持硬件、軟件及整個系統(tǒng)的并行開發(fā),并能檢查硬件和軟件兼容性,同時還可在目標(biāo)系統(tǒng)中同時測試系統(tǒng)中運(yùn)行的實際軟件。FPGA仿真的突出優(yōu)點是速度快,能夠?qū)崟r仿真用戶設(shè)計所需的對各種輸入激勵。由于一些SOC驗證需要處理大量實時數(shù)據(jù),而FPGA作為硬件系統(tǒng),突出優(yōu)點是速度快,實時性好。可以將SOC軟件調(diào)試系統(tǒng)的開發(fā)和ASIC的開發(fā)同時進(jìn)行。 此設(shè)計以ALTERA公司的FPGA為主體來構(gòu)建驗證系統(tǒng)硬件平臺,在FPGA中通過加入嵌入式軟核處理器NIOS II和定制的JTAG(Joint Test ActionGroup)邏輯來構(gòu)建與PC的調(diào)試驗證數(shù)據(jù)鏈路,并采用定制的JTAG邏輯產(chǎn)生測試向量,通過JTAG控制SOC目標(biāo)系統(tǒng),達(dá)到對SOC內(nèi)部和其他IP(IntellectualProperty)的在線測試與驗證。同時,該驗證平臺還可以支持SOC目標(biāo)系統(tǒng)后續(xù)軟件的開發(fā)和調(diào)試。 本文介紹了芯片驗證系統(tǒng),包括系統(tǒng)的性能、組成、功能以及系統(tǒng)的工作原理;搭建了基于JTAG和FPGA的嵌入式SOC驗證系統(tǒng)的硬件平臺,提出了驗證系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,重點對驗證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路的實現(xiàn)進(jìn)行了闡述;詳細(xì)研究了嵌入式軟核處理器NIOS II系統(tǒng),并將定制的JTAG邏輯與處理器NIOS II相結(jié)合,構(gòu)建出調(diào)試與驗證數(shù)據(jù)鏈路;根據(jù)芯片驗證的要求,設(shè)計出軟核處理器NIOS II系統(tǒng)與PC建立數(shù)據(jù)鏈路的軟件系統(tǒng),并完成芯片在線測試與驗證。 本課題的整體任務(wù)主要是利用FPGA和定制的JTAG掃描鏈技術(shù),完成對國產(chǎn)某型DSP芯片的驗證與測試,研究如何構(gòu)建一種通用的SOC芯片驗證平臺,解決SOC驗證系統(tǒng)的可重用性和驗證數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸、采集的實時性、準(zhǔn)確性、可測性問題。本文在SOC驗證系統(tǒng)在芯片驗證與測試應(yīng)用研究領(lǐng)域,有較高的理論和實踐研究價值。
上傳時間: 2013-05-25
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信號與信息處理是信息科學(xué)中近幾年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,隨著片上系統(tǒng)(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數(shù)字信號處理的前沿。基于FPGA的設(shè)計可以在系統(tǒng)可再編程及在系統(tǒng)調(diào)試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權(quán)復(fù)制、元器件和開發(fā)成本進(jìn)一步降低、開發(fā)時間也大大縮短等優(yōu)點。然而,FPGA器件是基于SRAM結(jié)構(gòu)的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數(shù)據(jù)都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統(tǒng)設(shè)計中具有極其重要的價值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實驗開發(fā)設(shè)備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)和USB2.0技術(shù),完成了FPGA配置接口電路及實驗開發(fā)板的設(shè)計與實現(xiàn)。作者在充分理解IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)和USB技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,針對Altcra公司專用的USB數(shù)據(jù)配置電纜USB-Blaster,對其內(nèi)部工作原理及工作時序進(jìn)行測試與詳細(xì)分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發(fā)實驗電路的完整軟硬件設(shè)計及功能時序仿真。作者最后進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,完成測試與驗證,實現(xiàn)了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發(fā)板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發(fā)環(huán)境下直接使用,無須在主機(jī)端另行設(shè)計通信軟件,其兼容性較現(xiàn)有設(shè)計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產(chǎn)權(quán)嚴(yán)格保密,使得基于USB接口的配置電路應(yīng)用受到很大限制,同時也加大了自行對其進(jìn)行開發(fā)設(shè)計的難度。 與傳統(tǒng)的基于PC并口的下載接口電路相比,本設(shè)計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發(fā)板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調(diào)試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優(yōu)勢。從成本來看,本設(shè)計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發(fā)板與其同類產(chǎn)品相比有較強(qiáng)的競爭力。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)課題為背景,設(shè)計并實現(xiàn)了基于FPGA的π/4-DOPSK全數(shù)字中頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。π/4-DQPSK廣泛應(yīng)用于移動通信和衛(wèi)星通信中,具有頻帶利用率高、頻譜特性好、抗衰落性能強(qiáng)的特點。 近年來現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件在芯片邏輯規(guī)模和處理速度等方面性能的迅速提高,用硬件編程實現(xiàn)無線功能的軟件無線電技術(shù)在理論和實用化上都趨于成熟和完善,因此可以把數(shù)字調(diào)制,數(shù)字上/下變頻,數(shù)字解調(diào)在同一塊FPGA上實現(xiàn),即實現(xiàn)了中頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)一體化的片上可編程系統(tǒng)(SOPC,System On Programmabie Chip)。 本文首先根據(jù)指標(biāo)要求對數(shù)字收發(fā)機(jī)方案進(jìn)行設(shè)計,確定了適合不停車收費(fèi)系統(tǒng)的全數(shù)字發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的結(jié)構(gòu),接著根據(jù)π/4-DQPSK發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的理論,設(shè)計并實現(xiàn)了基于FPGA的成形濾波器SRRC、半帶濾波器HB和定時算法并給出性能分析,最后給出硬件測試平臺上結(jié)果和測試結(jié)果分析。
標(biāo)簽: 4DQPSK FPGA 全數(shù)字
上傳時間: 2013-06-23
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當(dāng)今電子系統(tǒng)的設(shè)計是以大規(guī)模FPGA為物理載體的系統(tǒng)芯片的設(shè)計,基于FPGA的片上系統(tǒng)可稱為可編程片上系統(tǒng)(SOPC)。SOPC的設(shè)計是以知識產(chǎn)權(quán)核(IPCore)為基礎(chǔ),以硬件描述語言為主要設(shè)計手段,借助以計算機(jī)為平臺的EDA工具進(jìn)行的。 本文在介紹了FPGA與SOPC相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的方案。在分析設(shè)計軟件Matlab/DSP(Digital Signal Processing)。builder以及Quartus Ⅱ開發(fā)軟件進(jìn)行SOPC(System On a Programmable Chip)設(shè)計流程后,依據(jù)調(diào)制解調(diào)算法提出了一種基于DSP Builder調(diào)制解調(diào)器的SOPC實現(xiàn)方案,模塊化的設(shè)計方法大大縮短了調(diào)制解調(diào)器的開發(fā)周期。 在SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的過程中,用MATLAB/Simulink的圖形方式調(diào)用Altera DSP Builder和其他Simulink庫中的圖形模塊(Block)進(jìn)行系統(tǒng)建模,在Simulink中仿真通過后,利用DSP Builder將Simulink的模型文件(.mdl)轉(zhuǎn)化成通用的硬件描述語言VHDL文件,從而避免了VHDL語言手動編寫系統(tǒng)的煩瑣過程,將精力集中于算法的優(yōu)化上。 基于DSP Builder的開發(fā)功能,調(diào)制解調(diào)器電路中的低通濾波器可直接調(diào)用FIRIP Core,進(jìn)一步提高了開發(fā)效率。 在進(jìn)行編譯、仿真調(diào)試成功后,經(jīng)過QuartusⅡ?qū)⒕幾g生成的編程文件下載到ALTERA公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C5F256C6,完成器件編程,從而給出了一種調(diào)制解調(diào)器的SOPC系統(tǒng)實現(xiàn)方案。
標(biāo)簽: FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-06-24
上傳用戶:liuchee
The TW9910 is a multi-standard video decoder and encoder chip that is designed for multimedia applications. It uses the mixed-signal 1.8V CMOS technology to provide a low- power integrated solution.
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:金宜
SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強(qiáng)的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用,其應(yīng)用的擴(kuò)展面臨軟件擴(kuò)充的問題,而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺,則可以在一定程度上解決軟件擴(kuò)充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用,以智能手機(jī)的應(yīng)用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進(jìn)制翻譯模塊,達(dá)到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標(biāo)準(zhǔn)。對Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結(jié)果的比較,驗證了利用二進(jìn)制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
上傳時間: 2013-06-28
上傳用戶:釣鰲牧馬
在日常工作和生活中,人們需要享用各種資源或者服務(wù)。當(dāng)在特定的時間段內(nèi),可供享用的資源有限,而需求享用資源的用戶相對較多時,供求矛盾就會出現(xiàn)。預(yù)約系統(tǒng)通過讓用戶與資源提供者進(jìn)行交流,而緩解了供求矛盾。目前,為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實驗儀器的使用效率,高校普遍提倡為學(xué)生提供自由的開放型實驗平臺。于是,實驗平臺數(shù)量的不足和學(xué)生多樣化的實驗需求激發(fā)了實驗平臺的供求矛盾。該矛盾的解決方法之一是采用合適的預(yù)約系統(tǒng)來實現(xiàn)開放型實驗進(jìn)度的動態(tài)安排。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入普及,以及移動通信服務(wù)的逐步完善和通信資費(fèi)的不斷降低,基于互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)短消息的預(yù)約系統(tǒng)將變得非常實用。鑒于高校的學(xué)生一般都擁有一張由學(xué)校統(tǒng)一辦理的非接觸式IC卡,故結(jié)合射頻識別技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)短消息技術(shù)實現(xiàn)開放型實驗的預(yù)約系統(tǒng),將能較好地緩解高校實驗平臺數(shù)量不足和學(xué)生多樣化實驗需求之間的矛盾。同時,采用ARM處理器取代臺式電腦實現(xiàn)硬件電路,能有效降低預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)備成本。 本論文有重點地討論了基于ARM/WEB/SMS/RFID的學(xué)生實驗預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。 第一章,通過介紹預(yù)約系統(tǒng)的現(xiàn)有應(yīng)用和發(fā)展趨勢,提出了實驗預(yù)約系統(tǒng)設(shè)計方案的設(shè)計原因和依據(jù),分析了實現(xiàn)設(shè)計方案的途徑和可行性,并提出設(shè)計方案的預(yù)期目標(biāo)。 第二章,系統(tǒng)地介紹實現(xiàn)設(shè)計方案需要用到的基礎(chǔ)知識與技術(shù),包括ARM體系結(jié)構(gòu)、處理器內(nèi)核以及μC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)等; 第三章,介紹預(yù)約系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),重點分析了非接觸式IC卡讀卡器和GSM通信模塊; 第四章,探討預(yù)約系統(tǒng)的軟件設(shè)計,包括系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),TCP/IP、HTTP、Wiegand協(xié)議和AT指令,以及具體分析關(guān)鍵應(yīng)用程序的實現(xiàn),并簡單介紹μC/OS-II的移植和軟件開發(fā)工具的使用; 第五章,對預(yù)約系統(tǒng)進(jìn)行電氣參數(shù)和軟件功能的測試。最后,對整個項目進(jìn)行總結(jié),并提出展望。
標(biāo)簽: ARMWEBSMSRFID 實驗
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:jyycc
射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實現(xiàn)自動識別的技術(shù)。近年來,射頻識別技術(shù)在物流、交通、身份識別等生產(chǎn)生活領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大。相比于13.56MHz射頻識別系統(tǒng),915MHz射頻識別系統(tǒng)在識別距離,閱讀速度方面有更大的優(yōu)勢,是目前射頻識別產(chǎn)品研究的熱點。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協(xié)議的基礎(chǔ)上,首先研究用于本系統(tǒng)的基本理論,包括射頻識別技術(shù)和嵌入式技術(shù),提出一款基于ISO/IEC18000-6C協(xié)議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分,以Intel公司開發(fā)的R1000作為射頻收發(fā)模塊的核心;選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器,在ARM處理器上運(yùn)行μC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng),采用多任務(wù)實現(xiàn)和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統(tǒng)移植了μC/OS-II操作系統(tǒng),使用C與匯編語言的混合編程編寫B(tài)ootloader,編寫了各種硬件設(shè)備的驅(qū)動程序,使用C語言實現(xiàn)了串行通信程序,實現(xiàn)與上位機(jī)通信并實現(xiàn)對程序的更新。本文所設(shè)計的射頻識別系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計、高可靠性等特點。實驗表明,這種設(shè)計方案能夠達(dá)到ISO/IEC18000-6C協(xié)議要求。
上傳時間: 2013-07-18
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UHF(Ultra High Frequency,超高頻)RFID(Radio Frequency Identification,射頻身份識別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是,基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段,傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,這類讀寫器很難實現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能;隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器,主要內(nèi)容有: (1)分析了射頻識別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景,以嵌入式技術(shù)為研究背景,結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺,給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計思路,指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用,分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關(guān)技術(shù);在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計,主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊;闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法,完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求,構(gòu)建了一個進(jìn)行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境;移植了系統(tǒng)啟動所需的引導(dǎo)程序bootloader;實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植;給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境,對超高頻讀寫器輸出功率,讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測試與分析;對讀寫器的整機(jī)性能進(jìn)行了聯(lián)機(jī)測試,給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運(yùn)行效果圖,同時對測試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實際應(yīng)用結(jié)果表明,基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能,其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,該讀寫器在與PC機(jī)連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
上傳時間: 2013-07-25
上傳用戶:saharawalker
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