本文對基于FPGA的對象存儲控制器原型的硬件設計進行了研究。主要內(nèi)容如下: ⑴研究了對象存儲控制器的硬件設計,使其高效完成對象級接口的智能化管理和復雜存儲協(xié)議的解析,對對象存儲系統(tǒng)整體性能提升有重要意義?;赟oPC(片上可編程系統(tǒng))技術,在FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)上實現(xiàn)的對象存儲控制器,具有功能配置靈活,調(diào)試方便,成本較低等優(yōu)點。 ⑵采用Cyclone II器件實現(xiàn)的對象存儲控制器的網(wǎng)絡接口,包含處理器模塊、內(nèi)存模塊、Flash模塊等核心組成部分,提供千兆以太網(wǎng)的網(wǎng)絡接口和PCI(周邊元件擴展接口)總線的主機接口,還具備電源模塊、時鐘模塊等以保證系統(tǒng)正常運行。在設計實現(xiàn)PCB(印制電路板)時,從疊層設計、布局、布線、阻抗匹配等多方面解決高達100MHz的全局時鐘帶來的信號完整性問題,并基于IBIS模型進行了信號完整性分析及仿真。針對各功能模塊提出了相應的調(diào)試策略,并完成了部分模塊的調(diào)試工作。 ⑶提出了基于Virtex-4的對象存儲控制器系統(tǒng)設計方案,Virtex-4內(nèi)嵌PowerPC高性能處理器,可更好地完成對象存儲設備相關的控制和管理工作。實現(xiàn)了豐富的接口設計,包括千兆以太網(wǎng)、光纖通道、SATA(串行高級技術附件)等網(wǎng)絡存儲接口以及較PCI性能更優(yōu)異的PCI-X(并連的PCI總線)主機接口;提供多種FPGA配置方式。使用Cadence公司的Capture CIS工具完成了該系統(tǒng)硬件的原理圖繪制,通過了設計規(guī)則檢查,生成了網(wǎng)表用作下一步設計工作的交付文件。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展狀況、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標準,并詳細介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標測試。 最終系統(tǒng)指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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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(shù)據(jù)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(zhuǎn)換,對外圍芯片的驅(qū)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(jù)可配置端口電路能實現(xiàn)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(nèi)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(fā)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(tài)機轉(zhuǎn)換的控制,對16種狀態(tài)機的轉(zhuǎn)換完成了行為級描述和實現(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觸發(fā)器級聯(lián)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(shù)據(jù)實現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結構來實現(xiàn)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(jù)設置不同的上、下MOS管尺寸來調(diào)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(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動大負載的功能。通過對管子尺寸的大小設置和驅(qū)動大小的仿真表明:在實現(xiàn)TTL高電平輸出時,最大的驅(qū)動電流達到170mA,而對應的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動電流為140mA[8];同樣,在實現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動電流達到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)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(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動能力更加強大。
上傳時間: 2013-07-20
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cadence是現(xiàn)在主流IC設計軟件,中芯國際等大公司均使用其進行IC設計,本文將講述其使用方法
上傳時間: 2013-07-18
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介紹了Allegro公司推出的霍爾傳感器A3144的性能特點,利用單片機AdyC831的兩個通用v0口通過兩塊A3144實現(xiàn)了精確位移測量及自動判斷轉(zhuǎn)向的,并給出了實際應用的源程序。實際運行表明,本系
上傳時間: 2013-06-04
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cadence軟件下自作的焊盤文件,常用的器件的封裝,包括了0805 0603 1206 1608 vga 排阻,插針等器件
標簽: pad
上傳時間: 2013-06-12
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利用cadence軟件做的常用器件的封裝。
標簽: dra_psm
上傳時間: 2013-07-24
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Verilog HDL是一種硬件描述語言(HDL:Hardware Discription Language),是一種以文本形式來描述數(shù)字系統(tǒng)硬件的結構和行為的語言,用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達式,還可以表示數(shù)字邏輯系統(tǒng)所完成的邏輯功能。 Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的兩種硬件描述語言,都是在20世紀80年代中期開發(fā)出來的。前者由Gateway Design Automation公司(該公司于1989年被Cadence公司收購)開發(fā)。該書本由淺入深的介紹了該技術的相關知識。推薦閱讀。
標簽: VerilogHDL 數(shù)字設計
上傳時間: 2013-05-30
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Cadence軟件使用的教材書,很不錯的內(nèi)容的
標簽: Orcad
上傳時間: 2013-06-05
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本文主要研究了數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)(DAB)內(nèi)交織器與解交織器的算法及硬件實現(xiàn)方法。時間交織器與解交織器的硬件實現(xiàn)可以有幾種實現(xiàn)方案,本文對其性能進行了分析比較,選擇了一種工程中實用的設計方案進行設計,并將設計結果以FPGA設計驗證。時間解交織器的交織速度、電路面積、占用內(nèi)存、是設計中主要因素,文中采用了單口SRAM實現(xiàn),減少了對存儲器的使用,利用lC設計的優(yōu)化設計方法來改善電路的面積。硬件實現(xiàn)是采用工業(yè)EDA標準Top-to-Down設計思想來設計時間解交織,使用verilogHDL硬件描述語言來描述解交織器,用Cadence Nc-verilog進行仿真,Debussy進行debug,在Altera公司的FPGA開發(fā)板上進行測試,然后用ASIC實現(xiàn)。測試結果證明:時間解交織器的輸出正確,實現(xiàn)速度較快,占用面積較小。
上傳時間: 2013-04-24
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