進入20世紀90年代后,隨著全球信息化、智能化、網絡化的發展,嵌入式系統技術獲得了前所未有的發展空間。 嵌入式系統的最大特點之_是其所具有的目的性或針對性,即每一套嵌入式系統的開發設計都有其特殊的應用場合與特定功能,這也是嵌入式系統與通剛的計算機系統最主要的區別。由于嵌入式系統是為特定的目的而設計的,且常常受到體積、成本、功能、處理能力等各種條件的限制。因此,如果可以最大限度地提高應用系統硬件上和軟件上的靈活性,就可以用最低的成本,最少的時間,快速的完成功能的轉換。 本課題的目的在于提出并設計一種基于ARM(Advanced RISC Machines)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)的可擴展功能嵌入式系統平臺,并完成了系統的硬件設計和PCI(Peripheral Component Interconnect)橋的固件設計。設計過程中采用美國ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA軟件開發了系統的硬件部分。在整個硬件開發環節中,充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的設計原則,并進行全面的電路仿真試驗,保證了硬件系統的高度可靠性。本系統承襲了ARM7系列處理器高性能、低功耗、低成本的優點,并充分考慮到用戶的需要,擴展了多種常用的外部設備接口以及藍牙無線接口等,為將米各種可能的應用提供了完善的硬件基礎。概括總結起來本文具體工作如下: 1.完全自主設計了具有高擴展性的基于LPC2292嵌入式處理器的嵌入式系統應用開發平臺。基于該硬件平臺,可以實現許多基于ARM架構處理器的嵌入式應剛而無需對硬什系統作出大的改變,如多協議轉換器、CAN(Control Area Network)總線網關、以太網關、各種工業控制應用等。并在具體的設計實踐中,總結出了嵌入式系統硬件平臺的設計原則及設計方法。 2.完成了基于CPLD的PCI橋接芯片的同什設計,在ARM硬件平臺上成功擴展了PCI設備,成功解決了ARM處理器和PCI從設備之間通訊的問題。 3.完成了對所開發的嵌入式系統硬件平臺的測試工作,完成了基于AT89C51的PCI測試卡軟硬件設計。基于此測試卡,可以實現對系統中的PCI通訊功能進行有效測試,以保證整個硬件系統正常、高效、穩定地運行。本系統的設計完成,使其可以作為嵌入式應用的二次開發或實驗平臺,用于工業產品開發及高校相關專業的實踐教學。
上傳時間: 2013-05-22
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隨著計算機技術的發展,機器視覺在工農業生產和國防等領域已得到成功的應用,利用機器視覺進行檢測更是其典型應用。根據運行環境的不同,機器視覺系統可分為PC-BASED系統和PLC-BASED系統。由于這兩種系統成本都相對較高、軟硬件系統相對復雜、體積相對較大,因此,在應用中受到一定的限制。嵌入式系統是當前發展迅速的熱門技術,具有體積小、價格低、開發環境簡單、運用靈活、現場運行可靠等優點。因此,將機器視覺技術建立在嵌入式系統平臺上不僅是機器視覺的發展趨勢,同時也實現了兩者的優勢互補。 在現代工程領域,常常需要檢測各種振動。相對傳統方法而言,視覺測振技術具有明顯優點。本文主要研究了在ARM平臺上利用機器視覺技術進行振動檢測的相關技術及方法。 根據嵌入式機器視覺系統的特點,本文分析了攝像系統標定的方法,建立空間物體的實際位置與圖像上點的對應關系,并改進數據處理的方法,提高標定的精度。分析了目前常用的圖像處理方法,根據系統平臺實際工作能力,設計了有針對性的處理算法,提高圖像處理的效率;為了方便對被測對象的識別和跟蹤,采用基于顏色閾值的分割技術,從而有效地降低了對系統測量環境、光照條件等的要求,提高了系統的適應性。 本文以二維振動物體為被測對象,利用機器視覺技術,對低頻小振幅的二維振動進行了檢測,并對振動信號進行分析。實驗證明利用視覺技術檢測振動的可行性和可靠性。
上傳時間: 2013-04-24
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H.264/AVC是國際電信聯盟與國際標準化組織/國際電工委員會聯合推出的活動圖像編碼標準,簡稱H.264。作為最新的國際視頻編碼標準,H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標準相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領域得到廣泛的應用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標準的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應可變長編碼)編碼算法研究及FPGA實現。對于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應算術編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標準不同,它所有的編碼都是基于上下文進行。這種方法比傳統的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設計上的困難。 作者在全面學習H.264/AVC協議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結構框圖,并總結出了影響CAVLC編碼器實現的瓶頸。針對這些瓶頸,對CAVLC編碼器中的各個功能模塊進行了優化設計,這些優化設計包括多參考塊的表格預測法、快速查找表法、算術消除法等。最后,用Verilog硬件描述語言對所設計的CAVLC編碼器進行了描述,用EDA軟件對其主要功能模塊進行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗證了它們的功能。結果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實時通信要求,為整個CAVLC編碼器的實時通信提供了良好的基礎。
上傳時間: 2013-06-04
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H.264/AVC是ITU與ISO/IEC(International Standard Organization/Intemational Electrotechnical Commission國際標準化組織/國際電工委員會)聯合推出的活動圖像編碼標準。作為最新的國際視頻編碼標準,H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標準相比,性能有了很大提高,并已在流媒體、數字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領域得到廣泛的應用。基于上下文的自適應二進制算術編碼(Conrext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC)是H.264/AVC的兩個熵編碼方案之一,相對于另一熵編碼方案-CAVLC(基于上下文的自適應可變長編碼),CABAC具有更高的數據壓縮率:在同等編碼質量下要比CAVLC提高10%~15%的壓縮率。CABAC能實現很高的數據壓縮率,但這是以增加實現的復雜性為代價的。在已有的硬件實現方法上,CABAC的解碼效率并不高。 論文在深入研究CABAC解碼算法及其實現流程,并在仔細分析了H.264/AVC碼流結構的基礎上,總結出了影響CABAC解碼效率的各個環節,并以此為出發點,對CABAC解碼所需中的各個功能模塊進行了優化設計,設計出一種新的CABAC解碼器結構,相對于一般的CABAC解碼器,它的解碼效率得到了顯著提高。論文針對影響CABAC解碼過程的"瓶頸"問題一多次訪問存儲部件影響解碼速率,提出了新的存儲組織方式,并根據CABAC的碼流結構特性,采用4個子解碼器級聯的方式來進一步提高解碼速率。 最后,用Verilog語言對所設計的CABAC解碼器進行了描述,用EDA軟件對其進行了仿真,并在FPGA上驗證了其功能,結果顯示,該CABAC解碼器結構顯著提高了解碼效率,能夠滿足高檔次實時通訊的要求。
上傳時間: 2013-07-03
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近些年來,FPGA已經成為現代電子、半導體行業的最重要組成部分之一,針對FPGA的綜合技術的研究是電子設計自動化技術的重要研究方向。邏輯綜合是FPGA綜合的重要步驟,它包括邏輯優化和工藝映射。本文主要研究了針對一種新型ALM(Adaptive Logic Model)結構FPGA的工藝映射算法。 論文首先對已有FPGA邏輯綜合技術進行了全面的總結,從邏輯優化和工藝映射兩個方面分析了傳統算法對ALM結構FPGA的適應性,通過分析我們得出結論,傳統的邏輯優化算法仍然能夠適用于ALM結構FPGA的邏輯綜合,而工藝映射算法則需要進行改進。 在以上分析的基礎上,根據ALM結構的特點,論文提出了一種以面積優化為主,同時考慮延遲的針對ALM結構FPGA的工藝映射算法——ALMmap。該算法包括幾個子算法,遞減迭代裝箱算法能夠很好的適應ALM結構的靈活性;通過ALM裝箱算法并加入共享輸入處理,將多個LUT裝入一個ALM結構中;再匯聚路徑的處理有助于提高效率和減少面積;算法在已有的多級分解算法基礎上考慮了延遲因素,在不降低面積優化效果的同時降低了延遲;通過全局優化從全局范圍對面積進行了進一步的優化。 最后,我們對ALMmap算法與傳統算法進行了測試與比較,通過實驗數據表明,ALMmap能夠很好的發揮ALM結構的靈活性,考慮延遲的多級分解算法能夠很好的降低延遲,與傳統基于K-LUT的工藝映射算法相比,具有更好的面積與延遲綜合性能。
上傳時間: 2013-06-24
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Synplify Pro是一個高級綜合工具。其高級綜合能力可以使你看到HDL代碼在各種器件(FPGA/Structed ASIC/cell-based ASIC)上實現結果而無須對代碼作任何修改。從而選擇最合適的方式來實現它,或選擇最合適的供應商。最主要的功能還是FPGA綜合。
上傳時間: 2013-04-24
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基于單片機的頻率計的實現和protuse仿真-Frequency meter based on single chip implementation and protuse simulation
上傳時間: 2013-06-04
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信號與信息處理是信息科學中近幾年來發展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數字信號處理的前沿。基于FPGA的設計可以在系統可再編程及在系統調試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發成本進一步降低、開發時間也大大縮短等優點。然而,FPGA器件是基于SRAM結構的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數據都必須重新下載,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系統設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設備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標準和USB2.0技術,完成了FPGA配置接口電路及實驗開發板的設計與實現。作者在充分理解IEEE1149.1標準和USB技術原理的基礎上,針對Altcra公司專用的USB數據配置電纜USB-Blaster,對其內部工作原理及工作時序進行測試與詳細分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發實驗電路的完整軟硬件設計及功能時序仿真。作者最后進行了軟硬件調試,完成測試與驗證,實現了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發環境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產權嚴格保密,使得基于USB接口的配置電路應用受到很大限制,同時也加大了自行對其進行開發設計的難度。 與傳統的基于PC并口的下載接口電路相比,本設計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發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試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發板與其同類產品相比有較強的競爭力。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著數字技術、大規模集成電路及計算機的大量普及和快速發展,邏輯分析儀(Logic Analyzer,簡稱LA)作為數字系統的數據域測試儀器中應用最為廣泛、最有代表性的一種通用測試儀器,為解決越來越復雜的數字系統的檢測和故障診...
上傳時間: 2013-05-17
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Logic2007中文教程 PADS Logic功能,特點及使用教程 本教程描述了PADS Logic 的各種功能和特點、以及使用方法。這些功 能包括: 如何在PADS Logic 中使用工作區(Working Area)。 如何在PADS Logic 的元件庫中定義目標庫(Library)。 如何從庫中搜索有關的元件(Part)。 如何添加連線(Connection)、總線(Bus)、使用頁間連接符號 移動(Move)、拷貝(Copy)、刪除(Delete)和編輯(Edit)等操作方式(Mode)。 在設計數據編輯時使用查詢/修改(Query/Modify)命令。 如何定義設計規則(Design Rules)。 如何建立網表(Netlist)和SPICE 格式網絡表以及材料清單(BOM)報
上傳時間: 2013-04-24
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