基于多种EDA工具的FPGA设计

介绍了利用多种EDA工具进行FPGA设计的实现原理及方法,其中包括设计输入、综合、功能仿真、实现、时序仿真、配置下载等具体内容。并以实际操作介绍了整个FPGA的设计流程。     

CCD时序电路与数据缓存器的一体化设计

在分析了Samoff公司的VCCD512H面阵型CCD图像传感器驱动时序关系的基础上,结合某CCD相机电子系统的总体要求,完成了基于FPGA驱动时序发生器与数据缓存器的一体化设计.选用Xilinx公司的XQ2V3000系列FPGA作为硬件设计平台,运用VHDL语言对驱动时序电路和数据缓存子系统进行了描述,并采用Alter公司的Ouartus Ⅱ集成设计软件对设计进行了RTL级仿真及配置.仿真结果表明,所设计的基于FPGA一体化时序与数据缓存子系统不仅可以满足CCD芯片和视频处理的时序要求,还可以与CCD相机控制系统进行可靠的串行通信,从而检测和控制相机的工作状态.     

基于多种EDA工具的FPGA设计流程

本文介绍了FPGA的完整设计流程，其中包括电路设计与输入、功能仿真、综合优化、综合后仿真、实现与布局布线、时序仿真、板级仿真与验证、调试与加载配置等主要步骤。并通过一个8-bit RISC CPU的设计实例系统地介绍了利用多种EDA工具进行FPGA协同设计的实现原理及方法。     

基于反馈约束的SRAM接口时序分析方法

FPGA验证作为保证FPGA产品功能和可靠性的重要手段已经备受关注。对接口芯片时序的验证通常通过布局布线后仿真来进行,但布局布线后仿真需要耗费大量的时间。本文介绍了一种基于反馈的SRAM接口时序验证的方法,将FPGA输入输出连接成一个回路,验证结果表明,与动态仿真验证相比,该种静态时序验证方法可以较早、快速、精确定位FPGA接口时序设计存在的问题。缩短了验证时间,提高了验证效率、准确性和覆盖率。     

基于FPGA的PCI目标接口控制器的设计与实现

给出了一种基于FPGA实现PCI总线目标模块接口控制器的设计方案，用时序状态机来实现总线访问操作复杂的时序。给出了PCI总线配置空间的设计以及PCI接口控制器中时序状态机的实现。模式设计在Xilinx Foundation环境下通过VHDL源程序进行仿真、逻辑综合后下载到Xilinx公司生产的两万门的FPGA-XCS20内，效果令人满意。     

基于FPGA的视频监控系统

提出了基于FPGA的视频监控系统整体实现方案。首先介绍了在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频处理芯片进行合理的配置,然后简单介绍了视频信号的处理过程。经过处理后的视频信号通过乒乓机制存储到SDRAM缓存,最后按照VGA的时序送到显示器正常显示。本设计采用Ver—ilogHDL语言编写程序,并用Modelsim软件进行仿真,采用ISE下载到Virtex-Ⅱ XC2VP30 FFG896开发板实现了视频监控功能。     

FPGA器件在嵌入式系统中的配置方式的探讨

通过说明FPGA的各种配置方式及各种配置文件的使用,重点探讨了在嵌入式系统中使用FPGA的软硬件设计。使用微处理器在线配置FPGA时,需要将存储在Flash中的配置文件,通过微处理器的I/O口存储到FPGA的数据存储器(SRAM)。文中详述了如何利用FPGA的被动串行方式(PS)配置方式,和根据配置时序实现嵌入式系统中FPGA的配置电路和相应的应用软件的过程。     

TMS320C61416 EMIF 总线下双FPGA加载设计

在对FPGA配置比特流文件时序进行分析的基础上,用常用的Flash ROM替代FPGA专用配置芯片,通过DSP外部高速EMIF总线,在Slave SelectMAP配置模式下实现双FPGA上电加载软硬件设计,解决了系统成本造价高的问题.该设计已成功运用于某公司的一款软件无线电平台中,现已投放市场.     

嵌入式系统中FPGA的被动串行配置方式

介绍一种在嵌入式系统中使用微处理器被动串行配置方式实现对FPGA配置的方案,将系统程序及配置文件存在系统Flash中,利用微处理器的I/O口产生配置时序,省去配置器件;讨论FPGA的各种配置方式及各种配置文件的使用;详述被动串行配置的时序及在嵌入式系统中实现的软硬件设计;说明本方案的优越性及应用前景。     

基于NiosⅡ的视频采集与DVI成像研究及实现

采用FPGA作为视频采集控制和图像处理芯片,配置NiosⅡ软核,在FPGA片内完成图像处理和图像显示控制,简化了硬件电路和软件程序的设计。在FPGA片内编写视频采集时序,并配置NiosⅡ控制软核,模拟视频数据经视频解码芯片输出ITU-RBT.656格式数据送入FPGA,通过时序控制和NiosⅡ软核把视频解码数据依序存储在SSRAM中,并进行裁剪、交织、颜色处理。     

Leon3软核的FPGA SelectMap接口配置设计

与通常采用外围的CPLD器件和CPU来产生配置接口控制逻辑的方法不同,本文设计了采用嵌入到FPGA的Leon3开源CPU软核来控制实现Virtex系列FPGA的SelectMap接口配置的方法,可将其应用于对FPGA芯片的在线配置.该方法设计成本低,不局限于某一类型的FPGA芯片,减少了外围分立元件的使用,增强了设计的...     

用Xilinx FPGA实现DDR SDRAM控制器

DDR SDRAM使用双倍数据速率结构,它能获得比SDRAM更高的性能。DDR SDRAM需要特定的DDR控制器才能完成与DSP、FPGA之间的通信。由于Xilinx VirtexTM-4系列FPGA具备ChipSync源同步技术等优势,本设计采用它来实现DDR SDRAM控制器。该DDR SDRAM控制器采用直接时钟数据捕获技术,本文将重点阐述该技术。     

基于Flash和JTAG接口的FPGA多配置系统

针对需要切换FPGA器件的配置以实现不同功能的特殊应用场合,提出了一种使用大容量的Flash存储器作配置码流载体的FPGA多配置系统.该系统采用传输速度快的JTAG接口提高了配置码流的烧写速度,采用并行从模式减少了FPGA器件配置时间,并利用串口通信实现了配置码流的在线切换.应用结果表明,该系统操作方便,可靠性高,实现...     

基于SOPC的单芯片云控制器

本文提出基于可编程片上系统在FPGA中实现单芯片云控制器的设计方法。将定制处理器系统加入硬件设计实体,生成硬件配置文件,编写调试云控制器代码,生成软件配置文件,再利用二者生成最终的配置文件并下载到FPGA配置芯片中,实现单芯片云控制器,具有接口灵活,扩展性强,体积小,成本低等优点。     

基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader设计

文章介绍了基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader程序的设计,详细介绍了适用该程序的FPGA嵌入式系统的硬件配置及Bootloader程序设计的硬件逻辑设计流程和软件设计流程。该程序是在FPGA硬件配置完毕之后,在内部处理器上运行的一段启动代码,用来将FLASH中的用户程序传输至外部RAM,并引导嵌入式系统从用户程序中开始运行。它解决了使用大规模复杂应用程序的嵌入式系统的引导问题,已在实际中应用,具有良好的适应性。     

FPGA的AP模式及在可重构仪器中的应用

针对目前在可重构仪器设计采用PS配置方式需增加CPLD或单片机配置电路且配置时序较繁琐的问题,提出一种基于FPGA的AP配置模式可重构仪器设计方案.采用flash和SD卡存储软硬件配置文件,在SOPC Builder中调用ALTREMOTE UPDATE、PFL和SD卡控制器IP核,实现FPGA的AP配置模式.该模式...     

基于FPGA的在线重构设计方法

为了解决SRAM型FPGA和配置存储器中存在的单粒子反转现象导致的FPGA工作异常和配置失败问题,同时满足FPGA类产品在总装后可以通过和地面通信接口实现远程更新的需求,提出了三种基于Xilinx FPGA的软件重构方法。对于7 系列以下FPGA,采用ASIC在线重构技术,通过JTAG和SPI接口控制配置存储器读写实现在线重构,该方法简单,适用于多板卡应用场景;对于7系列FPGA,采用MultiBoot多镜像技术实现多镜像启动,通过直接更新M镜像的方式实现在线重构功能,该方法不需要外部控制芯片,电路简单,设计方便,适用于单芯片控制场合;针对ZYNQ类芯片,利用其内部的BootROM和FSBL功能,在配置存储器中通过多镜像方式实现在线重构设计,适用于高性能应用场景。三种方法保证了FPGA可靠启动,同时具备在线更新功能,可以保证在更新失败的情况下,依然可以运行旧版本或可以重新对其进行配置,增强了系统的安全性和可靠性。     

基于ARM微控制器配置FPGA的实现

介绍了基于ARM内核的ATMEL AT91FR4081微控制器以JTAG的ISP方式配置XILINX XC2S150PQ208 FPGA的实现过程。这是一种灵活和经济的FPGA的配置方法。介绍了ISP和JTAG的原理、系统实现的流程、硬件电路设计、JTAG驱动算法的实现和配置时间的测试结果。     

基于PCI总线的FPGA配置系统的设计

在对FPGA配置比特流文件进行结构分析的基础上，通过系统PCI总线利用Select MAP配置模式实现了对FPGA数据进行在线配置系统的设计，解决了传统数据加载方法中需要加载电缆的限制，完成了对FPGA芯片程序加载过程的完全软件化操作．使得整个系统的配置、调试能够同步进行。实验测试表明，系统工作正常，证明系统原理与硬件设计是成功的。