基于FPGA的车载大容量记录仪的设计与实现

介绍了一种基于FPGA和Nand Flash的车载大容量记录仪的设计与实现;记录仪主要由控制模块和存储模块组成;控制模块以FPGA为主控芯片,主要实现4个CAN通信接口、1个USB接口、1个以太网接口、2个422接口协调控制功能,另外包括实时时钟管理、内部总线控制等功能;存储模块由5块存储卡构成,每个存储卡又由FPGA、多片Nand Flash和内部总线接口构成,容量可达160G;该车载大容量记录仪已通过各种环境试验,性能稳定,数据存储容量大且易扩展,已用于工程实践中。     

基于DSP的多自由度假手电气控制系统的研究

阐述了基于数字信号处理器(DSP)和步进电机的新型仿人型假手的电气控制系统。介绍了假手电气系统构成及其原理,该系统具有结构简单、集成度高的优点。给出了控制系统的硬件实现和软件程序的设计,并通过实验验证了假手的抓取性能。     

云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统

分布式大数据控制受到信道数量影响易产生不同步现象,导致信道控制性能较差,设计一种云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统。系统硬件：节点处理模块由FPGA芯片以及抗干扰器组成;无线通信模块主要由射频芯片与无线收发器组成;USB模块由接口芯片、寄存器、存储芯片以及周边电路构成。系统软件：分布式大数据多信道数据存储与处理模块的构成为同步存储数据单元与数据多路实时处理单元;多信道并行控制模块主要由多信道并行管理单元、多信道状态扫查单元以及生成数据流单元构成。通过硬件与软件相结合实现了分布式大数据多信道并行控制。实验结果证明,分布式大数据信道平均传输速率数据则分布、保持的较为均匀,实现了性能提升。     

基于EZ-USB FX2的实时数据传输的实现

设计了一个以FPGA作为数据处理模块,以CY7C68013作为接口芯片的数据采集系统。接口芯片CY7C68013工作在GPIF模式下,在数据的传输中起主控作用,利用FPGA以保证数据的正确性和稳定性,使系统可以达到稳定、实时、高速的数据传输。     

基于以太网接口的信号源设计

为了满足数据高速远程的传输需求,提出采用以太网接口完成与上位机通信,协议芯片采用Wiznet公司的W5300,以FPGA为主控芯片的信号源的测试系统;该系统能够产生可调的模拟量,数字量和开关量,而且结构较简单、可靠性较好、精度高,另外文中对系统构成、各芯片功能、参数选择分别给予介绍和计算,最后对系统进行了模拟考核实验,实验结果显示FPGA通过以太网接口实现了数据的可靠性传输,系统有效地完成了信号源的各项功能测试。     

基于USB3.0的高速数据传输电路的设计

针对大容量数据记录器与外围计算机之间的数据通信时间长速度慢的问题,借助USB3.0接口良好的向后兼容性、易于使用性、可热插拔性、传输速度快等特点,设计了以FPGA为主控单元,DDR2SDRAM作为高速大容量缓存,USB3.0接口作为与计算机进行数据通信接口的高速数据传输电路系统;采用外接I2C接口的EEPROM作为USB3.0接口芯片的启动方式;通过专用的线性稳压器为DDR2提供稳定的参考电压和吸收电流;最后详细介绍了USB3.0接口芯片的固件程序配置和FPGA控制模块的逻辑设计;实验测试结果表明,通过USB3.0接口该系统数据传输速度达到149.29M/s,且数据传输可靠。     

基于DSP与FPGA的船用雷达信息采集卡的设计

采用DSP与FPGA相结合的方案,设计了一款雷达回波信号采集卡。此设备主要用于小型VTS系统、中小型船舶以及航海操纵模拟器中。DSP与FPGA相结合构成快速传输通道,为雷达回波采集处理提供有力保障。现场可编程门阵列(FPGA)灵活性强,内部逻辑功能可以根据需要在系统中配置,其作为DSP的辅助芯片为AD提供时钟,协同AD完成模拟信号的采集与传输,同时完成外部接口的逻辑转换,充分发挥它的灵活性优点。主控芯片DSP主要用于信息处理和整个硬件模块的控制。     

基于FPGA手指静脉图像采集系统的研制

分析了手指静脉成像原理,研制了以FPGA为主控芯片的手指静脉采集系统,该系统由手指静脉图像采集装置、图像采集控制模块、图像缓存控制模块和LCD显示控制模块等构成。实验结果表明,采用波长为850 nm的近红外光源模块、MT9V034摄像头、VIP_Board Full FPGA开发板、5.0寸TFT LCD显示屏组成的手指静脉采集显示系统体积小、采集实时性强,显示的手指静脉图像纹路清晰,具有良好的稳定性。基于FPGA手指静脉采集系统稳定清晰,具有巨大市场价值。     

时钟/日历芯片在无功补偿控制系统中的应用

实时时钟／日历芯片是构成微控制系统里时钟系统单元的主芯片。本文介绍了具有串行传输总线I^2C接口的实时时钟／日历芯片在无功补偿节能装置控制系统中的应用，并对其与主控CPU的接口电路、软件编程设计中的关键问题作了阐述。     

基于LM629的机电一体化关节伺服控制系统的设计

针对仿人机器人手臂模块化关节的结构与性能要求,设计出一种成本低、结构紧密、耦合性能好且适用于工程实践的环形伺服驱动控制系统。该系统主要由MFC控制界面发送指令,通过USB CAN与主控芯片STM32进行通信,由STM32完成PID控制专用运动控制芯片LM629并监视其反馈信息。实验结果表明,该系统结构稳定、合理、可行。     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

基于FPGA与USB2．0的实时数据采集与处理系统

介绍了一种基于FPGA与USB2．0的双通道实时数据采集与处理系统。该系统采用XC3S1200E芯片作为核心处理芯片,CY7C68013作为USB接口芯片,通过FPGA内部的控制模块控制A／D数据转换和USB的数据传输,并在FPGA内部完成数据的处理。实验证明,该系统基本能满足设计的要求。计算出所求粒子的直径。     

基于FPGA的遥测系统数据存储器控制模块设计

针对当前遥感系统存储器早期控制模块存在控制效率低的问题,提出了基于FPGA的遥测系统数据存储器控制模块设计。根据模块总体设计方案,设计模块结构和功能。其中模块结构是由自体测试接口模块、低速读写控制模块、高速流读写控制模块组成的,以SATA2.0接口为存储介质设计控制器,构建不同帧,进行数据间传输转换。设计稳态触发接口电路,达到高速流读写控制触发目的。根据软件主流程,在组合逻辑中插入寄存器使逻辑延迟,实现FPGA时序控制。采用分时操作方法,对命令层中控制器读写模式进行控制,实现传输层完成帧的控制收发。由实验结果可知,该模块最高控制效率优于传统模块,为数据高效存储提供支持。     

基于FPGA的数据异或校验加速卡设计

介绍了一种基于FPGA的数据异或校验加速卡的设计方案。该方法将PCI总线接口和控制逻辑集成于一片FPGA中，提高了系统的集成度和可移植性。最后给出了异或校验模块的设计方案和控制逻辑的实现。     

LXI总线模块接口电路的研究与实现

提出了一种基于S3C2440的LXI总线模块接口电路的设计与实现方法;依据LXI总线规范的要求,采用S3C2440作为主控芯片,开发了基于ARM的嵌入式WEB服务器,用于进行远程访问和控制,利用FPGA实现基于IEEE1588的LXI模块的高精度同步与触发,并利用CS8900和RJ45作为网络接口芯片完成了LXI接口电路的设计;经实验表明,该接口电路性能稳定,通用性强,具有较高的同步精度,可满足LXI总线模块的应用要求.     

接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台设计

为了对接触式智能卡的安全性进行研究,搭建了一个多功能的接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台,作为开放、可控的目标芯片激励平台;文中给出了具体的实现方案,尤其对智能卡接口电路、读卡器接口电路以及控制模块的设计进行了详细阐述;该平台可以模拟智能卡和读卡器的功能,与真实的智能卡或者读卡器通信,实施中间人攻击、产生侧信道攻击所需的触发信号、向卡片的电源和时钟施加扰动。通过该平台的使用,还可对智能卡芯片安全性设计进行FPGA验证;该方案具有灵活性强、成本低、高效率等优点,可以用于侧信道攻击、故障攻击、密码芯片安全性测试等领域,提高工作效率。     

一种大容量并行采集系统实现方法

针对数据采集多通道和大容量存储的实际需求,提出了一种基于AD7658级联和CF卡存储的设计方案,重点对多通道信号隔离技术、AD级联控制及CF卡存储接口逻辑设计进行了详细的讨论。以FPGA作为主控芯片,完成对AD7658级联方式的采样率及数据串、并转换等控制;同时完成CF卡读、写、擦除等功能,并最终通过自定义协议将数据上传,上传速率达10 MB/s。测试结果表明,该模块数据采集功能正常,存储容量不小于500 MB,满足系统设计要求     

基于PCF8563的数字钟FPGA设计与实现

针对基于时钟芯片的数字钟系统进行了研究,采用FPGA作为主控芯片通过I_²C总线实现对实时时钟芯片PCF8563的读写控制,实现了时钟/日历切换显示,对时钟/日历手动调校。在调校状态下,实现了数据移位时数码管闪烁指示功能。给出了系统设计以及FPGA各模块详细设计,通过SignalTap逻辑分析仪,验证了系统功能实现的技术可行性,并在开发板上完成调试,对FPGA开发人员有一定的借鉴意义。     

基于FPGA+COM Express的基带数字信号处理平台设计

针对卫星信号分离系统运算量大,实时性要求高的特点,设计了一种基于FPGA+COM Express的基带数字处理平台。通过对系统需求的分析,构建系统的硬件架构,将系统分为运算模块、网络接口模块、 A/D电路、D/A电路、电源变换电路和时钟管理电路等部分,然后根据各部分的具体需求确定主要芯片的选择和电路的具体设计。根据系统特点,将系统运算分为两类,将数据运算量大,实时性要求高但结构简单的部分用FPGA实现,将数据量少但控制结构复杂、实时性要求低的部分用COM Express实现。经测试,该平台能够满足卫星信号分离系统的运算需求和实时性要求。该方案可作为通用数字基带处理平台,能够灵活实现常用的基带数字信号处理系统所需的信号采集、运算、控制和输出,具有设计灵活多样,开发简单易行,研发周期短等优点。     

基于Wishbone总线片上传感器控制系统的设计

该论文在对传统传感器节点结构的分析基础上,设计了一种基于Wishbone总线的传感器控制系统结构IP核,并在XilinxSpantan 3系列的FPGA芯片上进行了调试测试。论文首先设计了以SHT7X作为传感器模块和以CC2420作为无线通信模块的传感器节点控制系统架构,然后详细设计了系统各模块,包括MCU、各种接口模块和系统连接模块,这些模块均采用WISHBONE总线标准。最后对设计进行综合、实现和调试,结果显示该设计值占用了625个Slice,最高频率达78.740MHz。