阵列处理器系统芯片的发展

本文从数据流动的计算模式、并行计算的阵列芯片、应用演变的数学技术、以及硅基芯片的制造技术等4个方面，研究了阵列处理器系统芯片的发展，提出了一种统一体系结构的阵列处理器系统芯片，简称APU系统芯片。     

一种大阵列非制冷红外探测器成像系统的设计

介绍了一种640×480大阵列非制冷红外探测器成像方法,基于FPGA实现了非制冷红外焦平面阵列双通道信号输出的采集和数据拼接.由于阵列像元的增加,用于320×240及以下规模阵列的传统内部存储满足不了大数据量的要求,本系统采用两片模数转换芯片处理模拟信号,同时FPGA除提供时序信号外,还利用内部FIFO及SDRAM控制...     

面向对称体系结构的FPGA仿真模型研究

缓慢的软件模拟器给体系结构研究带来了极大不便,FPGA硬件仿真的模拟速度很快,但仿真系统的规模严重受限于FPGA的容量.较大规模的体系结构系统仿真采用多片FPGA互连,不仅增加了设计的复杂性,也增加成本.因此提出一种面向对称体系结构的FPGA仿真模型.经仿真系统评估,其仿真系统能够增大FPGA芯片的仿真规模,减少仿真系统对FPGA资源的需求,有效支持在有限的FPGA资源上进行大规模对称体系结构仿真研究.     

基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计

为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。     

基于FPGA的面阵CMOS图像传感器多模式采集系统

设计了一种基于FPGA的CMOS传感器多模式采集系统,研究了普通模式、高速模式、TDI模式三种模式的开发及模式切换。在掌握CMOS面阵传感器的原理和特点的基础上,选用了合适的芯片及外围电路设计用于实现三种模式的CMOS面阵采集器。分析了三种模式下的CMOS面阵采集器的采集特点,采用以FPGA芯片为核心的硬件电路控制整个系统,用Verilog语言对FPGA芯片进行内部功能模块划分,包括模拟SCCB协议以完成对CMOS传感器内各寄存器的配置、开辟同步FIFO、RAM缓存等。最后对USB芯片固件及电脑驱动进行设计,并用VB与MATLAB混编的方式对图像数据进行处理并显示。     

基于约束数据捆绑两相握手协议的8位异步Booth乘法器设计

以乘法器为代表的算术运算单元是现代数字系统的核心之一,其计算速度在很大程度上影响整个芯片的运算效率.本论文提出了一种改进的Booth乘法算法,其核心思想是先移位、再压缩,最后求和,减少了各模块间的耦合性,有利于控制电路的简化.本论文依据纯异步电路系统的设计方法,采用"约束数据捆绑"两相握手通讯协议的Click微流水线,根据控制和数据处理分离的策略,实现了这种改进算法的8位乘法器,并在FPGA上进行了验证.在45nm工艺制程的FPGA条件下,与相同体系结构的同步乘法器相比,这种异步乘法器在面积和功耗大体相同的情况下,运算速度大体提升超过12倍.     

一种基于SATA硬盘阵列的数据存储与控制系统设计

针对在重要科学实验活动中的数据存储不能满足大容量和高速传输的问题,提出一种基于ARM与SATA硬盘阵列的数据存储控制系统。本设计采用的AT91RM920作为CPU处理芯片,SIl3124作为SATA硬盘控制器,以FPGA作为系统逻辑处理模块,从而通过SATA硬盘阵列实现对数据的高速传输与大容量存储。     

面源红外目标模拟器硬件系统设计

面源红外目标模拟器是红外成像导弹导引头性能测试必不可少的部件。通过需求分析,利用PCI技术、FPGA芯片、SRAM芯片和DA芯片搭建了一个硬件驱动系统,用来实现驱动电阻阵列芯片的产生红外辐射的功能,同时对系统中的PCI接口芯片、FPGA芯片、SRAM芯片、DA转换芯片和电阻阵列芯片的选型进行了详细分析,并且对硬件系统涉及的FPGA外围电路、PCI接口电路、SRAM接口电路和DA转换电路进行了设计。     

电阻阵列型红外景象仿真系统的设计与实现

为了便于对红外成像系统进行测试,实现了一种通用的红外景象仿真系统,该系统采用国产128×128元的MOS电阻阵列芯片作为红外景象生成元件,利用FPGA设计电阻阵列芯片的高速驱动电路,上位机使用OpenGL,根据目标参数实时演算目标红外辐射特性,通过以太网传榆至FPGA控制板,电阻阵的电学刷新率可迭200 Hz,图像刷新率为50 Hz.针对电阻阵列的工作特性设计了恒温散热系统,保证了图像的对比度.系统构成简单可靠、成本低、可扩展性非常好,可与各种红外探测设备结合构成完善的半实物仿真系统.     

基于ARM和FPGA的高速高空数据采集系统的实现

论述一种基于ARM与FPGA的高速高空实验数据采集系统的实现.其ARM芯片采用Samsumg公司的S3C2410,FPGA采用Altera公司Stratix Ⅱ系列的EP2S15器件.ARM通过接受地面指令控制实验运行,触发后通过FPGA采集实验目标数据并传回地面.介绍了系统的硬件结构和接口设计,并着重讨论了软件系统的设计与实现,在高速高空数据采集系统的设计与实现上,体现出了新颖的构建方法.