基于FPGA的CPCl和LVDS接口技术及应用

CPCI总线为不同应用的高速数字系统提供了一个通用、开放的平台，它充分发挥了PCI总线的高性能、低成本、通用操作系统等特点，而LVDS接口技术无疑也将成为解决高速数字系统数据传输的首选方案。提出了一种基于FPGA实现CPCI总线接口与LVDS接口的新方法，CPCI总线与自定义LVDS接口相结合，在不降低系统通用性的前提下，提高了系统实时并行处理能力。由于所有接口均由FPGA来实现，因此提高了系统的可重构性。     

在数字信号处理系统中实现高速接口

高速数据采集与高速数据处理系统中,要求高速传输数据和灵活控制,通过CPCI总线与采用FPDP协议的总线及自定义LVDS总线相结合,在不降低系统通用性的前提下提高了系统实时并行处理能力。由于所有接口均由FPGA来实现,提高了系统的可重构性。     

CPCI总线结构微波接收机关键技术设计

提出了一种CPCI总线结构微波接收机的设计方法。根据CPCI总线的特点,利用PCI桥芯片PCI9054实现CPCI总线与LOCAL总线的接口转换,结合高速的FPGA和具有强控制能力单片机共同完成对微波接收机增益以及锁相环的实时控制。介绍了FPGA和单片机的接口实现方法、系统结构设计、电源设计、电磁兼容设计等关键技术,并给出了系统实际的软、硬件设计结果。     

基于FPGA的CPCI高速读数接口设计

针对提高读数测试设备实时准确接收、处理高速数据能力的问题,研究了基于FPGA的CPCI总线接口及LVDS高速数据接口。 CPCI总线接口和LVDS高速数据接口相结合,既提高了系统的处理速度,又满足了数字信号处理的实时性。经过大量的试验验证,该高速读数接口能够准确接收并实时处理大量的高速数据,具有很高的可靠性,并且已经应用到了实际工程当中。     

基于FPGA的LVDS高速差分板间接口应用

随着ADC器件速率的提高以及FPGA、DSP器件运算速度的提升,高速AD和信号处理系统之间需要进行高速、稳定的数据传输,原来广泛应用CPCI以及FDPD高速总线的带宽已经无法满足宽带接收机的数据传输速率要求,成为影响接收机性能的新瓶颈.针对这一情况,提出了一种基于LVDS差分接口的DDR传输接口,解决了这一瓶颈,并且在实际硬件平台上进行了FPGA实现,达到了18.4 Gbit/s的接口速率.     

基于CPCI总线的多DSP和FPGA信号处理系统

本文分别介绍了并行DSP的结构特点,FPGA在信号处理系统中的应用特点以及CPCI总线的发展现状,阐述了基于CPCI总线的多DSP和FPGA信号处理系统在高速处理能力、系统灵活重配置以及高速传输、可靠稳定的总线接口等性能方面具有巨大的优势,反映了实时信号处理系统的设计趋势。     

基于PCI总线的图像处理及传输系统的设计

PLX公司的PCI 9054是一种通用的PCI总线接口芯片,可方便地进行软硬件开发实现PCI总线桥接。介绍了利用PCI 9054开发的图像处理及传输系统和配套的WDM驱动程序,以FPGA为系统硬件框架核心,从接口LVDS和RS 422读入图像数据及其他同步帧数据,经过处理后通过PCI接口芯片及PCI驱动程序进行与计算机系统的数据交换,从而实现基于PCI总线的高速图像传输处理。利用PCI 9054开发PCI高速数据传输系统具有较好的性价比。     

基于CPCI的1553B总线通信模块的设计与实现

提出一种基于CPCI总线的1553B通信功能模块的硬件设计实现方法,其中控制逻辑在FPGA中编程实现。首先介绍CPCI总线、1553B总线。接着描述硬件系统设计实现方法及本设计中所采用的CPCI协议接口芯片PCI9030,1553B协议接口芯片BU-61580等芯片的接口信号及控制寄存器。最后,给出PCI9030,XC3S400和BU-61580接口芯片实现接口的硬件原理图。     

基于FPGA的CPCI总线光纤传输系统

提出一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程逻辑器件)的CPCI总线光纤传输系统,并介绍了用Xilinx公司的FPGA内嵌的高速串行接口Rocket10取代传统使用串行解串器的方法完成光纤传输系统设计,实际设计实现了这种想法.着重介绍了CPCI总线的优越性和系统的硬件结构设计及FPGA实现方法等关键技术.     

基于CPCI接口的SpaceWire总线通讯模块设计

本文在对SpaceWire总线协议、SpaceWire节点的总体框架进行深入分析的基础上,设计了支持热插拔的基于CPCI接口的高速SpaceWire数据总线的节点通讯板卡的硬件系统,重点介绍了支持热插拔的CPCI接口电源电路分析、FPGA与PCI9056接口模块时序分析和在Windriver软件环境下的驱动程序的开发,为SpaceWire上位机底层驱动接口的开发以及今后SpaceWire总线在其它任务中的应用打下了良好的基础。     

基于LVDS接口的PCM解码板设计

介绍了一种基于LVDS接口的PCM解码板的系统组成,重点说明了LVDS接口的各分层协议及基于FP-GA实现的PCM解码方法,讨论了LVDS总线以时钟和数据恢复技术解决限制数据传输速率的信号时钟参差问题。通过测试分析,该板在PCM解码的抗干扰能力及实现解码数据的高速、可靠传输方面均达到了系统提出的技术指标。     

中频采样全数字接收机的设计与实现

根据侦察接收机的需要,基于软件无线电理论提出了一种中频采样全数字接收机的设计方案,对其中的带通采样单元、数字下变频单元和解调单元进行了分析。数字下变频采用高效滤波抽取方案,对CIC、HB和FIR滤波器的设计进行了详细介绍。最后在基于FPGA的CPCI接口信号处理平台上进行了实现,完成了多种信号的解调处理,系统具有高度的灵活性和可扩展空间。     

基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点.针对红外探测系统,提出了DSP FPGA CPCI的信号处理架构,采用Virtex Ⅱ Pro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,Spartan Ⅱ FPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统.实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求.     

基于CPCI总线技术的新型雷达显控台接口设计

针对当前雷达系统中显控台和各分机之间信息传送的情况,采用LVDS三线同步串口和CPCI总线技术开发了一种多功能接口板。重点叙述了板卡设计开发中的难点和细节,并且详细研究了PCI9054的状态机,具有一定的实用性和推广价值。     

空间相机图像压缩模拟源的设计与实现

为了解决在CCD与地面实时压缩系统对接时造成的时间和物力的浪费,提高地面实时压缩系统测试效率,文章设计了一种图像压缩模拟源系统,可以模拟CCD相机输出,来代替CCD相机与地面实时压缩系统进行对接。该系统采用FPGA实现模拟源的时序与逻辑控制,利用内部逻辑生成自校图像,或通过USB2.0总线接口与PC机进行数据通信,将模拟源图像通过缓存SDRAM下载到FLASH中。采用同步串行LVDS接口,高速Gbps接口和Camera Link接口,实现数据与压缩存储单元的高速传输。实验表明,该图像压缩模拟源从USB接口下载速度达40Mbyte/s,在与以上3种接口传输数据时,无误码和数据丢失,该系统稳定可靠。     

基于FPGA的LVDS高速数据通信卡设计

基于FPGA、PCI9054、SDRAM和DDS设计了用于某遥测信号模拟源的专用板卡。PCI9054实现与上位机的数据交互,FPGA实现PCI本地接口转换、数据接收发送控制及DDS芯片的配置。通过WDM驱动程序设计及MFC交互界面设计,最终实现了10~200 Mbit·s^-1的LVDS数据接收及10~50 Mbit·s^-1任意速率的LVDS数据发送。     

基于FPGA的工业数字摄像机系统的设计

针对传统工业数字摄像机的灵活性差、实时性差等缺点,设计了一种基于FPGA的工业数字摄像机系统。将工业数字摄像机与FPGA结合起来,利用FPGA通过I2 C总线接口控制器控制图像传感器采集图像数据,然后将Bayer格式图像转化为RGB格式图像,通过调用Altera IP核DDRII SDRAM controller with ALTMEMPHY和FIFO存储器设计了DDR2SDRAM的接口,将图像数据缓存到DDR2存储器中,最后通过SPI总线接口在液晶屏上显示图像,可达到53帧/s图像的速度。系统代码共需约5 000个逻辑单元,3 704个寄存器,117个引脚。将设计代码下载到系统芯片中后,系统可以清晰显示所拍到的画面。设计结果表明,基于FPGA的工业数字摄像机设计灵活,易于移植,可实现高速图像采集和传输。     

基于多ADSP-TS201的通用信号处理模块

介绍了基于CPCI总线多ADSP-201S DSP芯片的可编程通用信号处理模块的结构、工作原理和设计技术.该模块的输入输出接口采用标准低摆幅差分信号接口和标准的CPCI总线,峰值处理能力可达14.4 GFlops,通用性好,处理能力强.文中还分别介绍了如何利用该模块构成一个4波束的数字波束形成处理器,和一个可以同时对4个波束的回波信号进行线性调频信号脉冲压缩的实时雷达信号处理器.