基于SOPC的三相信号源的研究

本文设计了基于SOPC技术的三路信号发生器,将NIOSII软核、DDS模块和其他控制逻辑嵌入到单片FPGA当中,简化了系统的设计。在产生波形时采用存储器分时复用技术,使三个通道的数据指针指向SRAM的同一波形数据空间。这样,本仪器不仅能产生三路独立的、互不影响的波形信号,而且还能产生频率相同,相位可预置的三相谐波信号。本文设计的六通道并转串循环扫描模块使单片DACAD5621实现了六通道DAC的功能,减少了仪器的设计成本。     

基于区域PMU和节点故障注入电流的广域后备保护算法

电网结构日益复杂,传统输电线路后备保护整定变得越来越困难.文中在间隔母线布置相量测量单元(PMU)策略下,先根据广域差动法确定故障区域,再估计出故障区域中未布置有PMU母线的电压和节点注入电流,推导出该区域节点电压故障分量方程,构造节点故障注入电流.分析故障发生前后故障线路两侧母线和正常母线的节点故障注入电流的变化特征...     

后驱动故障注入电路

文中在介绍后驱动故障注入技术概念及原理的基础上,详细讨论它的电路实现问题.通过实验,证明后驱动故障注入电路的可行性.     

基于SOPC的电力系统谐波分析仪的设计

设计了基于SOPC技术研制的新型谐波分析仪。系统包括信号采集模块、信号调理模块、谐波检测与分析模块、通用存储模块和人机界面模块的设计,实现了对电力系统谐波的高效便捷的分析功能。     

基于故障注入的电能表存储信息突变问题分析方法研究

针对运行智能电能表出现的电量清零及表地址突变问题,提出了一种基于故障注入的问题分析方法。将快速瞬变脉冲群干扰信号通过信号耦合加入E2PROM的I2C总线,直接注入E2PROM芯片的SDA、SCL引脚,复现了现场故障现象。试验结果说明当现场发生某些事件造成电网内有强烈的干扰信号时,RAM和E2PROM会受到干扰,导致I2C总线传输的数据发生突变,由于软件设计缺陷使得电能表初始化,从而导致电能表存储信息突变。     

基于SOPC技术的LCD显示控制器设计研究

针对LCD显示控制器设计中显存读写冲突的问题,分析、比较了目前常用的解决显存读写冲突的三种方法;以FPGA为核心设计了一款Avalon流模式的LCD控制器,较好地解决了显存读写的冲突问题,增强了系统的实用性和灵活性。     

基于NiosII软核的SOPC彩灯控制系统设计

彩灯控制设计是一个典型的EDA实验,以往都是用硬件描述语言VHDL或Verilog编写程序,在FPGA芯片上用纯硬件逻辑来实现。本设计是基于NiosII软核的软硬件复合的SOPC系统设计实现的。并在Altera公司CycloneII FPGA芯片EP2C35上验证实现彩灯功能。     

基于SOPC技术的串口通信模块的设计

本文利用嵌入式处理器NiosⅡ构建一个可编程片上系统（SOPC）,实现了FPGA片上串口通信模块的设计,避免了传统设计中专用串口扩展芯片进行串口扩展的设计。本文简要介绍了SOPC设计架构,从硬件、软件两个方面详细介绍了基于SOPC的串口数据采集系统的实现。并通过实验验证FPGA与外界系统的通讯的可靠行,有效提高了系统的集成性,降低了硬件成本。     

基于SOPC的简易运动控制芯片方案

SM1000是一个高性价比的运动控制芯片级方案,也是SOPC解决方案,它提供长达32位的可编程计数和脉冲发生的功能,简易而又方便于客户应用,面向更广泛,更一般的运动控制应用领域。     

基于SOPC的远程可重构系统设计方法研究

为解决基于FPGA的嵌入式系统远程重构问题,基于SOPC技术,提出了一种利用单片FPGA的嵌入式系统远程软、硬件资源重构的设计方法。同时,提出了一种软硬件镜像缓存机制,以有效地提高重构效率。实际测试证明,新方法是一种开发高性能、低成本远程可重构嵌入式系统的高效模式。     

基于SOPC的全彩色LED景观灯控制系统设计

针对全彩色LED景观灯控制系统的缺乏,结合SOPC嵌入式开发技术,以FPGA为核心开发了一款基于NiosⅡ嵌入式软核的灯控系统,通过μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的多任务控制方式,实现了对LED灯群进行情景播放的控制。文中分析了系统的功能结构,给出了硬件系统总体设计方案,重点论述了系统中显示驱动单元的设计、PWMIP核的定制方法,对PWMIP核的功能进行了仿真,介绍了系统软件的设计思想和流程。仿真及实验结果表明,通过该系统控制的LED灯群,可以显示256种颜色,具有5种变化方式及全彩色动态变化效果。采用SOPC嵌入式开发技术,简化了系统结构,系统的处理能力、稳定性、功能扩展性显著增强。     

基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器设计研究

分析了内存映射型LCD控制器的特点及优点,针对常用设计方法在系统扩展性、设计灵活性、成本等方面存在的不足,利用可编程片上系统（SOPC）技术,设计了一种基于Avalon总线的内存映射型LCD控制器,给出了系统的结构设计和测试结果。测试结果表明,基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器具有结构清晰、成本低、扩展性强等特点,可广泛应用于LCD、LED和CRT等各种类屏幕的显示控制。     

基于SOPC技术的直接数字频率合成器设计

本文详细阐述了一种新颖的基于SOPC技术的直接数字频率合成器设计方案,详细论述了DDS的工作原理及SOPC设计过程。本设计方案将DDS模块和微处理器模块集成到一个单片FP-GA上,使设计出的系统具有集成度高、稳定性好和扩展性强等优点。     

UPFC控制系统的SOPC设计

针对统一潮流控制器(UPFC)的物理模型控制系统实现时要求频率跟踪电网、幅值和相位连续可调的关键技术问题,采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,给出了UPFC物理模型控制系统的SOPC解决方案.阐述了其软硬件设计思想和方法,利用Altera公司的EDA开发工具Quartus Ⅱ,采用SPWM方法设计了一个基于Avalon总线接口的统一潮流控制器的IP核,给出了UPFC IP核的功能及其结构,对正弦波幅值和相位设置、正弦波寻址、数据查找及幅值计算等子模块进行了详细描述,并利用Simulator和嵌入式逻辑分析仪SignalTap Ⅱ进行了仿真验证.UPFC的SOPC解决方案使其整体性能大幅度提高.     

基于SOPC的边界扫描测试控制器开发

本文阐述了一种新颖的基于SOPC边界扫描控制器的设计,提出了一种更加灵活、高效的嵌入式系统新解决方案.该方案将边界扫描测试子系统嵌入在Altera公司推出的低成本、高密度、具有嵌入式NIOS软核CPU的Cyclone Ⅱ系列的现场可编程阵列(FPGA)上,大大提高了系统设计的灵活性、边界扫描的测试效率.同时开发的具有自主知识产权的JTAG控制IP核模块为SOPC系统提供了一个颇有实用价值的组件,无需专用边界扫描测试设备即可实现系统的边界扫描测试功能.详细论述了基于SOPC的边界扫描控制器设计及JTAG总线控制IP核模块的开发.仿真及实验结果表明,此设计正确合理,能够进行有效的边界扫描测试.     

基于SOPC的家居安防视频监控系统的设计

提出了以NiosⅡ软核处理器为核心,利用SOPC技术构建网络硬件平台,采用TCP/IP协议栈实现信息数据网络化传输的家居安防视频监控系统的设计方案。详细分析了系统的功能需求,确定了系统总体设计方案;对系统主要功能模块的设计、配置进行了分析,给出了部分电路的具体实现方法;提出了利用uClinux开放的TCP/IP协议代码实现信息数据网络化传输的方法,分析了图像采集部分的软件设计,给出了相应的设计流程。采用SOPC方案进行系统设计,充分利用了FPGA的可编程性,整个开发过程变得灵活方便;以嵌入式操作系统uClinux作为软件平台,图像的采集和网络传输更为稳定可靠。     

基于DDS/SOPC的多路可调谐波信号发生器

设计了一种基于直接数字频率合成/可编程片上系统(DDS/SOPC)技术的多路可调谐波信号发生装置。该装置的谐波信号采用DDS技术,利用相位累加器和波形存储器构成的数控振荡器输出周期性的波形幅度数据,再经过数模转换器、低通滤波器和功率放大器,实现了三相电压幅度、谐波含量、路数均可调的功率信号。系统设计时将DDS模块和Nios软核处理器控制模块集成到单片现场可编程门阵列(FPGA)芯片内部,系统软件采用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)编程,使系统具有良好的可扩展性。测试表明,装置的频率分辨率达到1 Hz,输出基波频率范围在0～100 Hz,精度达到0.5%。     

基于SOPC的超声波流量计的研制

介绍了一种以Xilinx公司的Spartan-3E系列FPGA为控制核心的交叉声路的时差法超声波流量计。研究了交叉声路时差法超声波流量计的基本原理,阐述了超声波流量计的软硬件组成。采取了SOPC系统方案、交叉声路设计、噪声门限脉宽检测、软件纠错、数字滤波等提高流量计测量精度的措施。实验表明这些措施可以有效地提高系统的测量精度。