基于NiosⅡ软核处理器的PWM控制器设计

介绍了Altera公司最新开发的SOPC解决方案——Nios Ⅱ软核处理器,提出了基于Nios Ⅱ嵌入式软核处理器的脉宽调制PWM控制器的硬件、软件设计方法,并给出了脉宽调制PWM软件编写的程序。实验结果表明,与现有的其它方法相比,该方法具有灵活、稳定、易维护、高效率等优点。     

Altera公司第二代软核嵌入式处理器NiosⅡ嵌入式处理器NiosⅡ

NiosⅡ系列软核处理器是Altera的第二代FPGA嵌入式处理器，NiosⅡ在Stratix Ⅱ系列高性能FPGA中的性能超过200DMIP.能够满足各种嵌入式应用的性能要求。NiosⅡ系列包括三种产品(如表1所列)——快速、标准和经济．每种产品都为特定的价格和性能范围进行了优化，所有这三种核都使用同样的指令集．具有100％     

基于NiosⅡ的VGA图像控制器的研究与设计

VGA(视频图形阵列)作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用.随着嵌入式系统的迅速发展,尤其是高速图像处理的发展,对实时图像处理进行显示有了更多的需要.本文依据VGA显示原理,"抛弃"VGA显示专用芯片,采用SOPC(可编程片上系统)技术,将NiosⅡ32位处理器软核嵌入到FPGA(现场可编程门阵列)中.通过编写DMA控制模块和VGA显示控制模块,设计TVGA图像显示控制器.此方法构建的VGA显示系统体积小、功耗低、可靠性强.     

基于NiosⅡ的U盘安全控制器设计与实现

针对U盘等存储设备的安全隐患及用户的安全需求,分析目前常见的解决方法,遵循灵活方便、高安全性的原则,利用SoPC技术,设计实现了一款基于NiosⅡ的U盘安全控制器.详细论述了安全控制器的系统设计、硬件架构、固件划分和工作流程.采用高强度的密码算法,对普通U盘中的数据进行扇区级的加解密,保证U盘中数据的安全,具有灵活安全...     

基于NiosⅡ的NAND Flash控制器设计

介绍了一种基于NiosⅡ的NAND Flash控制器,对三星公司的K9WAG08U1A型NAND Flash芯片的坏块的查询方法进行了讨论.提出了一种基于FPGA的坏块处理方法,并对硬件系统进行了比较详细的介绍.论文系统采用Altera公司的FPGA（现场可编程门阵列）进行开发,通过USB进行数据的传输,通过NiosⅡ对系统进行整体调度,实现了屏蔽对坏块的操作,实现对Flash的可靠存储.     

基于NiosⅡ软核的PCM遥测信号源设计

设计了一种基于FPGA的遥测PCM信号源,该信号源采用FPGA作为主控芯片,U盘读写控制芯片CH376读取U盘中的遥测数据,并以一定码速率发送出去产生PCM信号.数据的发送采用边读取、边发送的方式,在FPGA内部配置了两块存储器,采用乒乓操作保证数据发送的连续性.软件主程序的编写是设计核心,运行在NiosⅡ软核处理器上,控制硬件模块协调工作.     

双NiosⅡ软核在嵌入式系统中的应用

在Altera公司提供的高性能FPGA芯片中嵌入双NiosⅡ软核,设计实现64路视频点播系统。在SOPCBuilder和QuartusⅡ开发工具中,将NiosⅡ处理器和用户自定义逻辑集成到FPGA芯片上,实现多路视频节目同时播放。该设计减小了系统体积,提高了处理速度,增强了系统的实用性,可以为车栽视频点播系统提供高速视频数据流。     

基于NiosⅡ的SOPC多处理器系统设计方法

详细地阐述基于NiosⅡ和FPGA的多处理器系统的实现机制,讨论利用硬件互斥核实现多处理器资源共享的方法,并给出硬件设计的具体步骤以及软件设计、调试方法和关键技术;利用Altera公司提供的QuartusⅡ、SOPC Builder和NiosⅡ IDE等开发工具,通过一个3处理器系统设计实例,验证了设计方法的正确性,实现了3处理器对存储器资源的共享.     

基于软核Nios Ⅱ的SOPC数据采集系统的设计

从自主研发的角度,介绍了一种基于Nios Ⅱ软核处理器的高速多路数据采集系统的设计和实现过程,并说明了SOPC系统开发的一般流程以及系统软硬件架构的设计;该系统采用AD522芯片实现了信号放大,采用AD976进行数模转换,采用K6T1008C2C-L进行数据存取,采用USB接口芯片ISP1581与工控机进行通讯.FPGA芯片采用ALTERA公司的EP2C5F256C8;该系统是以PFGA为核心,体现了SOPC系统集成度高、灵活性强的特点,并能缩短产品的开发周期.     

基于NiosⅡ处理器的通用AD IP核的设计与实现

提出了一种采用基于NiosⅡ处理器的通用AD IP核来实现嵌入式数据采集系统的新方案。它能将市面上任意一款AD芯片制作成IP核并集成到NiosⅡ系统中使用,且整个IP核的控制与运算逻辑由一片FPGA芯片来完成。     

FPGA的仿生机器人多路舵机控制器设计

为了实现对多路舵机的精确控制,介绍了一种基于FPGA的多路舵机控制器设计方案,可应用于仿生机器人的动作控制。所设计的控制器硬件包括FPGA控制器、舵机、隔离电路和电源滤波电路;软件设计主要包括寻址模块、ROM模块和PWM发生模块。仿真实验表明,本设计的多路舵机控制器能较好地控制每个舵机平稳运行完成动作组,并能更改ROM中存放的数据,增加PWM信号路数,可设计任意动作组。     

FPGA的高速多通道数据采集控制器IP核设计

介绍基于FPGA嵌入式系统的多通道高速数据采集模块控制器的IP核设计。采用TI公司的6通道同步采集A／D转换器件（ADS8364）,针对该器件使用硬件描述语言设计IP核,实现对采集数据的处理,同时设计了IP核与嵌入式系统的接口。在Xilinx公司的ISE开发工具中,利用FPGA器件中的硬FIFO控制器辅助设计IP核,利用嵌入式开发工具EDK建立FPGA嵌入式系统,并添加和修改了用户自定义IP核,通过仿真验证了该方法的实效性。     

基于ARM和FPGA的机器人运动控制器的实现

介绍了一种基于ARM(Advanced RISC Microprocessor)和FPGA(Field Programmable Gate Array)的嵌入式机器人运动控制器的可重构设计方法,给出了控制器的结构设计、功能设计和硬件设计,提出了由ARM微控制器通过JTAG配置FPGA的方法,以及介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在控制器中的应用;充分利用ARM微处理器高速运算能力和FPGA的快速配置能力,大大减少了系统的外围接口器件,有效地降低了成本,提高了系统的集成度和灵活性,便于用户实现较为复杂的算法;实验表明,控制器性能可靠,能同时满足多轴电机运动控制的需要.     

基于FPGA的步进电机控制器设计

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的特殊电机,每改变一次通电状态,步进电机的转子就转动一步.目前大多数步进电机控制器需要主控制器发送时钟信号,并且要至少一个I/O口来辅助控制和监控步进电机的运行情况.在单片机或DSP的应用系统中,经常配合CPLD或者FPGA来实现特定的功能.本文介绍通过FPGA实现的步进电机控制器.该控制器可以作为单片机或DSP的一个直接数字控制的外设,只需向控制器的控制寄存器和分频寄存器写入数据,即可实现对步进电机的控制.     

基于FPGA的AES核设计

AES在安全性、高性能、高效率、易用性和灵活性等方面都具有显著的优点,随着业界对计算性能要求的不断提高,在FPGA上实现AES加解密硬核的研究得到了越来越多的关注。在深入分析AES算法的基础上,提出了基于FPGA的AES全流水硬件核设计模型。模型中改进了ae数据块和轮运算的硬件设计结构,有效地提高了AES硬核的计算性能。在Altera公司EP4CE40F23C6FPGA上的硬件实现结果显示,该AES硬核的硬件资源消耗为6413个LE和80个M9K,工作频率为310MHz,计算吞吐率为9.92Gbps,获得了非常好的计算加速效果。     

基于FPGA的通用异步串行接口IP软核设计与实现

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的通用异步串行控制器(UART)的IP核,该核符合串行通信协议,具有可重配置、可扩展性、灵活性、兼容性、功耗低的优点,适合于SOC应用。设计使用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusII环境下进行设计、综合、布局布线,在Model Sim下仿真,最后在FPGA上嵌入UART的IP核实现异步串行通信功能。     

基于FPGA技术的通用模糊控制器设计

由于模糊控制应用领域广泛、算法多变的特点,传统缺乏重构性的硬件电路无法支持通用模糊控制器的设计.因此,目前模糊控制主要是基于通用PC机或单片机的指令驱动.通过分析模糊控制的主要流程,采用模块化的设计思想,设计出一个通用模糊控制器的结构模型,并且基于FPGA技术,实现各模块的重用性和可定制性,既克服了传统硬件无法重构的缺陷,同时也弥补了软件实现时在实时性和稳定性方面的不足.     

基于FPGA的多功能多路舵机控制器的实现

利用现场可编程门阵列(FPGA)构建了一个可编程片上系统(SOPC)实现能同时控制多个伺服舵机的控制器,用于遥控/自控飞艇的控制。该片上系统的硬件部分主要由串口通信模块、NIOS-IICPU模块、脉宽调制(PWM)信号发生模块、PWM信号脉宽计数模块以及多路开关模块组成。软件部分主要是串口通信软件。其中,PWM信号发生模块可通过串口通信灵活地设置每路PWM信号的占空比。仿真和实验结果表明,该控制器可根据串口通信数据,可靠地对每个伺服舵机进行独立控制,且舵机运行平稳无颤振。     

基于EtherCAT的工业机器人控制器设计

针对控制器系统在开放性和实时性等方面存在的不足,设计一种利用EtherCAT协议进行通信的工业机器人控制系统体系结构。为使系统具有更高的可靠性和实时性,利用嵌入式微处理器ARM作为硬件核心,在μC/OS-II的基础上采用组件式分层结构设计软件架构,以提高可重用性。实验结果证明,该控制器系统实时性强,且便于扩展。     

基于COMX的机器人伺服控制器设计

为了配合EtherCAT协议在机器人控制系统上的使用,本文提出了基于COMX和STM32的机器人伺服控制器解决方案。介绍了COMX模块的功能及结构,设计了基于FSMC的接口电路来控制COMX,并设计了COMX驱动和伺服控制器的应用软件。最后搭建实验平台以测试通信功能和分析转发延时,验证了本方案的可行性。