隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們越來越需要便捷的交通工具,從而促進了汽車工業(yè)的發(fā)展,同時汽車發(fā)動機檢測維修等相關(guān)行業(yè)也發(fā)展起來。在汽車發(fā)動機檢測維修中,發(fā)動機電腦(Electronic Control.Unit-ECU)檢測維修是其中最關(guān)鍵的部分。發(fā)動機電腦根據(jù)發(fā)動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發(fā)動機的噴油、點火和排氣。所以,維修發(fā)動機電腦時,必須對其施加正確的信號。目前,許多發(fā)動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統(tǒng)信號,而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號,本文研究并設計了一種能夠產(chǎn)生復雜波形的低成本任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發(fā)生器依據(jù)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行設計現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方案實現(xiàn)頻率合成,擴展數(shù)據(jù)存儲器存儲波形的量化幅值(波形數(shù)據(jù)),在微控制單元(MCU)的控制與協(xié)調(diào)下輸出頻率和相位均可調(diào)的信號。 任意波形發(fā)生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統(tǒng)和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現(xiàn)DDFS的硬件算法。波形調(diào)整及濾波由兩級放大電路來完成:第一級對D/A輸出信號進行調(diào)整;第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調(diào)節(jié)。電源模塊利用三端集成穩(wěn)壓器進行電壓值變換,利用極性轉(zhuǎn)換芯片ICL7660實現(xiàn)正負極性轉(zhuǎn)換。 該任意波形發(fā)生器與通用模擬信號源相比具有:輸出頻率誤差小,分辨率高,可產(chǎn)生任意波形,成本低,體積小,使用方便,工作穩(wěn)定等優(yōu)點,十分適合汽車維修行業(yè)使用,具有較好的市場前景。
標簽: FPGA 任意波形發(fā)生器
上傳時間: 2013-04-24
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可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸,這就要求通信系統(tǒng)具有很好的糾錯能力,如使用差錯控制編碼。自仙農(nóng)定理提出以來,先后有許多糾錯編碼被相繼提出,例如漢明碼,BCH碼和RS碼等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優(yōu)異的糾錯性能成為通信界的一個里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復雜度大,導致其譯碼延時大,故而在工程中的應用受到一定限制,而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實現(xiàn)一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲器沖突的問題。 本論文在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)平臺上實現(xiàn)了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器在時鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數(shù)和最大迭代次數(shù)均為4時,可支持8.2Mbps的編譯碼數(shù)掘吞吐量,而譯碼時延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設計了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網(wǎng)MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結(jié)果表明,本文所實現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運行正確、有效且可靠。 本論文主要分為五章,第一章為緒論,介紹Turbo碼背景和硬件實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設計與實現(xiàn),分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設計,還提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器和解交織器設計。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構(gòu),使用SOC架構(gòu)處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統(tǒng)的架構(gòu)。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設計與調(diào)試的一些工作。最后一章為本文總結(jié)及其展望。
上傳時間: 2013-04-24
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實時紅外圖像處理是紅外成像制導的關(guān)鍵技術(shù)。本課題來源于兵器工業(yè)部第209研究所承擔研制的紅外成像制導技術(shù)背景下的紅外圖像信息處理機項目。 本文在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上,做了大量紅外圖像信息處理系統(tǒng)硬件部分的設計工作。主要有以下幾點: 1.系統(tǒng)方案和總體結(jié)構(gòu)設計 在分析比較目前幾種主流系統(tǒng)方案后,將紅外圖像處理機設計成“雙FPGA+雙DSP+CPCI”結(jié)構(gòu)。選用ADI公司TigerSHARK系列的DSP芯片ADSP-TS201作為系統(tǒng)高層算法處理的核心處理器,選用Altera公司的FPGA芯片StratixⅡ EP2S60F67214作為底層算法處理和接口控制的核心,選用高速CPCI總線作為紅外圖像信息處理機與主機的通訊橋梁。 2.FPGA部分的設計是本課題的核心,對FPGA部分進行了設計和調(diào)試 (1)圖像預處理模塊:FPGA負責系統(tǒng)的底層預處理算法和相應控制。首先對采集來的圖像數(shù)據(jù)進行中值濾波和直方圖統(tǒng)計,然后按照鏈路口(Linkport)的通信協(xié)議,將預處理后的圖像數(shù)據(jù)實時地從FPGA傳給DSP。 (2)DSP-CPCI橋接模塊:FPGA負責DSP與CPCI的接口,將DSP處理后的結(jié)果通過DSP-CPCI橋接模塊傳給主機。 聯(lián)調(diào)實驗測試表明,實時紅外圖像信息處理成功實現(xiàn)了對典型紅外目標的檢測、識別和跟蹤,從而驗證系統(tǒng)核心FPGA部分的設計是成功的。
上傳時間: 2013-07-13
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應性、可擴展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關(guān)源程序清單。
標簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-09
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隨著語音技術(shù)應用的發(fā)展,語音信號數(shù)字處理的實時性要求越來越突出。這就要求在系統(tǒng)設計中,對系統(tǒng)的硬件環(huán)境要求更高。隨著語音處理算法的日益復雜,用普通處理器對語音信號進行實時處理,已經(jīng)不能滿足需要。專用語音信號處理芯片能解決實時性的要求,同時對器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號處理領(lǐng)域的優(yōu)勢,對語音信號的常用參數(shù)—LPC(線性預測編碼,Linear Predictive Coding)參數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實現(xiàn)進行了深入研究。論文首先對語音的離散數(shù)學模型和短時平穩(wěn)特性進行了分析,深入討論了語音線性預測技術(shù)。第二,對解線性預測方程組的自相關(guān)法和協(xié)方差斜格法進行了比較,提出了一種基于協(xié)方差斜格法的LPC參數(shù)提取系統(tǒng)的總體設計方案。第三,對Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了研究,分析了在QuartusⅡ開發(fā)平臺上進行FPGA設計的流程。第四,對系統(tǒng)的各個功能模塊進行了設計,所有算法通過Verilog硬件描述語言實現(xiàn),并對其工作過程進行了詳細的分析。最后,在Altera FPGA目標芯片EP1C6Q240C8上,對LPC參數(shù)提取系統(tǒng)進行了仿真驗證。 系統(tǒng)具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語音處理模塊相連,構(gòu)成一個完整的語音處理專用芯片,可以應用于語音編解碼、語音識別等系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-04-24
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紋理映射在計算機圖形計算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點是數(shù)據(jù)的吞吐量大,對實時系統(tǒng)來說轉(zhuǎn)換的速度是一個關(guān)鍵的因素,人們尋求各種加速算法來提高運算速度。傳統(tǒng)的方法是用更快的處理器,并行算法或?qū)S糜布kS著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,尤其是可編程邏輯門陣列(FPGAs)的發(fā)展,提供了一種新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的發(fā)展,當前的FPGA芯片已經(jīng)能夠運算各種圖形算法,而在速度上與專用的圖形卡硬件相同。因此,F(xiàn)PGA芯片非常適合這項工作。 本文主要工作包括以下幾個方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法,改進了MIPmapping映射細化層次算法及紋理圖像的存儲方式,減少紋理尋址的計算量,提高紋理存儲的相關(guān)性。詳細內(nèi)容請閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法的硬件實現(xiàn)方案,該方案針對移動設備對功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點,在參數(shù)空間到紋理地址的計算中用定點數(shù)來實現(xiàn)。詳細內(nèi)容請閱讀第四章。 3、實現(xiàn)了紋理映射流水線單元紋理地址產(chǎn)生電路,及紋理濾波電路的FPGA設計,并給出設計的綜合和仿真結(jié)果。詳細內(nèi)容請閱讀第五章4、實現(xiàn)了符合IEEE 754單精度標準的乘法、乘累加及除法運算器電路。乘法器采用改進型Booth編碼電路以減少部分積數(shù)量,用Wallace對部分積進行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對關(guān)鍵路徑進行了優(yōu)化;除法器為基于改進型泰勒級數(shù)展開的查找表結(jié)構(gòu)實現(xiàn),查找表尺寸只有208字節(jié),電路為固定時延,在電路尺寸、延時及復雜度方面進行了較好的平衡。
上傳時間: 2013-04-24
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·詳細說明:用MSP430設計的MP3方案,解碼芯片用VS1001K,內(nèi)有C程序代碼,編譯環(huán)境IAR_MSP430。并有文件說明。文件列表: mp3_msp430 ..........\mp3_msp430方案 ..........\..............\c_source ..........\..............\......
上傳時間: 2013-07-31
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·本書討論了操作系統(tǒng)中的基本概念和算法,并對大量實例(如Linux系統(tǒng))進行了研究。全書內(nèi)容共分七部分。第一部分概要解釋了操作系統(tǒng)是什么、做什么、是怎樣設計與構(gòu)造的,也解釋了操作系統(tǒng)概念是如何發(fā)展起來的,操作系統(tǒng)的公共特性是什么。第二部分進程管理描述了作為現(xiàn)代操作系統(tǒng)核心的進程以及并發(fā)的概念。第三部分存儲管理描述了存儲管理的經(jīng)典結(jié)構(gòu)與算法以及不同的存儲管理方案。第四部分I/O系統(tǒng)對I/O進行了深入的
標簽: 操作系統(tǒng) 翻譯
上傳時間: 2013-06-08
上傳用戶:mfhe2005
·【內(nèi)容簡介】本書第2版描述了使用Synopsys工具進行ASIC芯片綜合、物理綜合、形式驗證和靜態(tài)時序分析的最新概念和技術(shù),同時針對VDSM(超深亞微米)工藝的完整ASIC設計流程的設計方法進行了深入的探討。.本書的重點是使用Synopsys32具解決各種VDSM問題的實際應用。讀者將詳細了解有效處理復雜亞微米ASIC的設計方法,其重點是HDL的編碼風格、綜合和優(yōu)化、動態(tài)仿真、形式驗證、DFT掃描
上傳時間: 2013-05-20
上傳用戶:diets
·詳細說明:開發(fā)工具:keil7 主要IC:at89c51sdnd1(atmel) 說明:mp3播放器詳細設計方案,包括電路原理圖,物料,源碼,下載工具,開發(fā)文檔,芯片datasheet等。 用途:單芯片mp3的設計實現(xiàn)。文件列表: MP3設計方案(基于atmel的at89c51sdnd1) ...................................
上傳時間: 2013-06-26
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