基于FPGA的调制信号电路设计

介绍了运用FPGA技术产生的调幅调频信号的方法,设计中采用直流数字式频率合成器(DDS)和全数字锁相环结合的理论。给出了用VHDL实现了调幅调频信号的设计方案和具体实现方法。该设计的性价比在可调制信号发生装置中优于其它的设计,具有一定的实用性和使用价值。     

基于PXA255的嵌入式逻辑分析仪设计与研究

市场上常规的逻辑分析仪可移植性差、价格昂贵,使得这类仪器不能普遍应用于教学和科研实践中与各类硬件开发装置配合实现同步检测。介绍了一种嵌入式逻辑分析仪,该装置可嵌入到任意具有硬件测量功能的装置中。系统有效地将FPGA与PXA255微处理器的特点结合在一起,实现数字域的逻辑分析功能,其特点灵活,可移植性强,具有很高的实用性。     

虚拟FPGA逻辑验证分析仪的设计

本文对一种虚拟FPGA逻辑验证分析仪的设计方案及其工作原理进行了研究,并详细介绍了该仪器的两个主要工作环节的设计。采用FPGA技术来实现仪器硬件部分的主要设计,应用图形化编程语言LabVIEW来实现仪器的软件设计。在该仪器研制中,创新性地将逻辑分析仪和激励信号配合使用,实现了FPGA中电路的基本测试验证功能。同时,它还具有逻辑分析仪和产生激励信号的功能。     

基于FPGA的PCI从接口设计

介绍一种使用PCIMegaCore在FPGA上实现PCI从接口的方法,该方法可以将PCI接口逻辑和用P逻辑集成在一片FPGA上,实现紧凑的系统设计。重点介绍Altera公司提供的PCI_t32 MegaCore的内部结构和外围信号,分析了PCI总线交易时序,给出使用有限状态机设计本地控制逻辑的方法,并进行了时序仿真,最后使用PCI接口调试软件PCItree对所设计的PCI板卡进行了性能验证。时序仿真和实验的结果表明所设计的PCI从接口符合PCI总线3．0规范。     

用FPGA实现线阵红外探测器的奇偶校正

法国Sofradir公司生产的288×4红外焦平面阵列(IRFPA)具有很高的探测灵敏度,是军用红外系统的理想器件.由于器件本身的结构特点,在使用时需要进行奇偶校正.该电路的控制逻辑比较复杂,实现的方法有三种:用传统的中小规模集成电路实现,这种实现方法难度比较大;用CPLD或FPGA做逻辑,其它部分用中小规模集成电路,这种实现方法布线比较困难;所有电路全部用FPGA实现,这种实现方法布线简单,电路集成度高,体积小,功耗低,可靠性好,是最佳实现方案.文中就是用这种方案实现了该探测器的奇偶校正电路.     

用FPGA实现线阵红外探测器的奇偶校正

法国Sofradir公司生产的288×4红外焦平面阵列(IRFPA)具有很高的探测灵敏度,是军用红外系统的理想器件。由于器件本身的结构特点,在使用时需要进行奇偶校正。该电路的控制逻辑比较复杂,实现的方法有三种:用传统的中小规模集成电路实现,这种实现方法难度比较大;用CPLD或FPGA做逻辑,其它部分用中小规模集成电路,这种实现方法布线比较困难;所有电路全部用FPGA实现,这种实现方法布线简单,电路集成度高,体积小,功耗低,可靠性好,是最佳实现方案。文中就是用这种方案实现了该探测器的奇偶校正电路。     

基于FPGA的12通道GPS数字相关器设计

分析了传统全球定位系统(GPS)接收机中相关器芯片的功能特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的GPS算法快速验证平台.采取模块化设计方法,在FPGA上使用硬件描述语言编码实现12通道数字相关器的功能逻辑,并利用ARM微控制器对相关结果进行基带处理,完成对GPS卫星信号的载波解调、C/A码跟踪以及导航电文解码,给出了对实时运行结果的分析.该数字相关器在提供较高定位精度的同时,其各个功能模块可以即时修改和测试,大大缩短了信号处理算法的开发周期.     

基于单片机和FPGA的程控型逻辑分析仪设计与实现

针对某电子设备的自动测试需求,用单片机和FPGA实现了具有最大64路逻辑采样、8级触发识别功能的逻辑分析仪。首先用Vhdl语言实现了具有状态触发、边沿触发、强制触发和触发屏蔽功能的“触发元”,然后使用移位寄存器和自定义的“结构体信号数组”数据类型成功构建了具有多级触发功能的触发元阵列,阵列中各触发元的触发功能可独立程控,从而实现了复杂的逻辑触发条件和延迟触发功能。用这种设计方法实现的逻辑分析仪已成功应用于该设备的自动测试中。     

片上逻辑分析仪的设计

提出了一种用在FPGA上实现的片上逻辑分析仪的设计方案;随着FPGA的规模的增大,在其内部可以实现复杂的SoC设计,但是I/O端口数量有限,采用VHDL设计,可以在源代码级插入到设计中,这也使得它与FPGA的器件类型和开发软件保持独立,它可以对FPGA内部的任何信号和复杂的事件进行追踪,采样的结果保存在通过片上的同步RAM实现的循环跟踪缓存区,通过AMBAAPB总线接口完成对触发引擎控制和缓存区的读写;这种实现方案的逻辑分析仪占用资源小,可以达到的频率高,可广泛应用到基于AMBA总线的SoC设计中;最后,对可改进的方向进行了分析。     

基于ARM和FPGA的多通道信号模拟系统设计

信号模拟系统在设备测试、数据处理等领域都有重要的意义;为了解决设备测试对多通道同步信号的需求,提出了一种基于ARM和FPGA的多通道信号模拟系统设计方法,主要介绍了以FPGA为核心的模拟输出控制模块,其中采用ARM进行多任务管理,用FPGA实现时序转换和控制,FPGA的控制逻辑采用VHDL和原理图相结合的方法设计,使用FPGA提高了系统性能并简化了外围电路设计,最后给出了模拟系统的实验结果,整个设计系统可模拟输出多路0.01Hz~40MHz的任意信号,说明了这种设计方案的有效性。     

一种基于权电阻网络的VGA显示方案设计

本文提出一种基于FPGA技术的权电阻VGA显示方法,该方法不仅以低成本实现了通用VGA接口功能,而且外扩了嵌入式仪器仪表设备芯片级常用总线,只需仪表微处理器单元具有通用的SPI、UART等总线接口方式,即可实现VGA高速图像显示。实验结果表明,该方法通用性强,显示色彩真实,而且可以在不使用VGA显示卡和计算机的情况下实现高速图像的显示。     

基于FPGA实时错误检测技术

高可靠性的系统都要求具备实时错误检测。针对内建错误检测,提出了三种在线模型的自我实时检测方法。错误检测模型利用了现场可编程门阵列(FPGA)中的两个管道,通过比较当前配置信息与FPGA外配置内存中的原始信息是否一致,可以实时地检测错误,而且可以通过比较它们的配置数据来定位那些具有单粒子翻转(SEU)错误的逻辑块。仿真测试结果表明所提出的方法比在线BIST有着更好的性能。     

基于FPGA 的快速中频自动增益控制系统

为了同时满足系统的动态范围和响应时间的需要,提出了一种基于FPGA 的快速 中频自动增益控制( AGC) 系统。首先进行了计算机仿真,利用Quartus II 对系统AGC 算法进 行了仿真,验证了系统搭建控制模块、达到了60 dB 的动态范围控制。通过逻辑仿真软件的验 证和硬件电路的测试,证明系统响应迅速,控制精度高,并且系统用在实际的雷达接收机中取 得了良好的结果,增大了接收机的动态范围,提高了雷达系统的性能。     

FPGA和USB的双通道数据采集测试系统

提出了一种双通道数据采集测试系统的硬件实现方案。该系统采用FPGA芯片EP1C12Q240C6,SRAM芯片CY7C1061AV33和USB芯片CY7C68013A构成硬件框架,可通过USB总线接收上位机命令并上传采集的数据到PC。本文对该系统的硬件电路和FPGA内部逻辑设计做了详细的介绍。最后经过实际测试,该系统可以有效采集ADC输出信号,验证了设计方案的正确性。     

软件无线电平台可重配置接口的实现

实现了一种用于上位机和FPGA处理板之间通信的可重配置接口,详细介绍了该接口的包格式设计和FPGA逻辑设计。仿真结果表明,该可重配置接口能根据信令,实现准实时在线参数配置,满足多种主流通信体制的不同速率要求。     

可重构技术在虚拟仪器中的应用

主要研究以可重构计算技术为基础的虚拟仪器实验系统,系统分为计算机、主控FPGA、可重构FPGA以及仪器端口驱动等部分,采用动态和静态相结合的方式,通过主FPGA选择不同的下载程序以实现对从FPGA的重构;设计计数器及函数发生器两个功能模块对虚拟系统的重构性能进行了验证。可随时更改实验功能,加速产品研发速度并降低产品成本。     

现场可编程器件的异步串行配置

介绍了可编程集成电路的基本知识，着重介绍了大规模现场可编程集成电路ＦＰＧＡ的编程方案，以Ａｌｔｅｒａ公司的ＦＬＥＸ８０００系列芯片为例，给出了使用单片机和微机的两种配置实例。     

FPGA实际可用性评估与发展趋势分析

根据现场可编程门阵列(FPGA)的发展现状,对FPGA器件的实际可用性进行评估,从可重构逻辑的利用、CPU软核/硬核的选择、内部块缓存的利用、输入/输出资源的利用、数字信号处理器固核的利用及时钟频率的可用范围进行研究,并给出FPGA的发展趋势。理论分析证明,Slice的利用率不宜高于85%,应选择有良好工具支持的软硬核厂商,并且所有的I/O信号须经过寄存器处理。     

基于NiosⅡ的音频信号分析仪设计

文中研究了一种基于傅立叶变换和Nios软核控制器的硬件音频信号分析方法,并构成一种音频信号分析仪。该仪器通过Avalon—ST总线有效的把FFT IP核与Nios软核处理器有机的结合起来,在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,该结构使得软件和硬件集成到一片可编程逻辑器件平台上,使设计同时获得软件的灵活性以及硬件的高性能优势。设计中,在AlteraEP2C35系列FPGA芯片中嵌入NiosⅡ软核处理器,使之集成在一片FPGA上,开发效率高、灵活性强,能较好地满足的市场需求。