单片数控信号发生系统的SoPC技术设计与实现

设计了一种微型多功能数控函数发生器,采用了嵌人式微处理器NiosⅡ和QuartusⅡ等应用软件来完成设计.利用NiosⅡ可配置、可优化的特点,将系统所需的各逻辑部件植入到一个FPGA芯片之中.并通过Avalon总线将NiosⅡ的Avalon总线主端口(指令和数据的控制端口)与外设的功能选择按键及LED显示部件等连接,具有可裁减、可扩充、能耗低的特点,且实现了软硬件系统在线可编程的片上系统(soPC)功能.     

基于双NiosⅡ软核处理器的机器人控制器设计

介绍了基于FPGA的双Nios Ⅱ软核处理器的特点及开发流程.利用双Nios Ⅱ软核处理器的特点,在一片FPGA芯片实现双软核处理器,分担外设控制与算法控制,很好地解决了机器人控制器程序结构复杂以及实时性差难题.实际调度结果表明,该控制系统切实可行,有利于进一步的设计和发展.     

基于SOPC的任意波形发生器的设计

提出了一种基于Altera公司的SOPC(可编程片上系统)& NiosⅡ嵌入式软核处理器技术的一种任意波形发生器的设计;以此设计的波形发生器具有波形记录与回放功能,能实现两路可调相位差的任意波形输出;该系统主要包括NiosⅡ主控模块、存储器模块以及各外设的控制模块;实验结果表明,该系统具有体积小、功耗低、数据处理速度快以及可靠性高等特点。     

基于NiosⅡ的视频采集及网络传输系统的实现

研究了一种以NiosⅡ为处理器核心的视频采集及网络传输系统并FPGA实现.系统采用双NiosⅡ处理器构架,利用SOPC技术构建网络平台,分析了SOPC系统定制、存储空间共享、内存映射、双核通信的实现机制.设计采用PAL制式的摄像头作为视频数据源,两个NiosⅡ软核和外设组成的SOPC系统负责视频数据的采集、缓存、打包及发送.系统中双NiosⅡ协同工作,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,在RTP实时传输协议的支持下实现视频数据网络传输,提高系统的工作效率和稳定性.     

基于Nios Ⅱ的智能同步开关控制装置设计

针对传统同步开关控制装置操动精度不高且外围硬件电路复杂的状况,提出了以Altera公司的FPGA为核心的基于Nios Ⅱ软核处理器的智能同步开关控制装置的实现方法;采用SOPC技术和软硬件协同设计思想,用VHDL语言设计相关外设,以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为系统软件平台,在Nios Ⅱ IDE开发环境中编写软件算法,同时采用定制指令提高系统性能;实际结果证明该控制装置具有良好的实用性和可扩展性.     

基于SoC FPGA抓包的电站控制系统时钟同步设计

为实现基于工业以太网的电站控制系统的高精度同步数据采集和控制,对时钟同步提出了较高的要求。通过分析影响时钟同步精度的因素,提出了一种基于片上系统现场可编程门阵列(So C FPGA)抓包辅助实现电站控制系统时钟同步的硬件设计。使用So C FPGA对IEEE 1588协议进行解析,并采用So C FPGA和硬件描述语言设计时间戳生成器。该方法解决了在软件层获取时间戳不稳定、同步精度低等问题,降低了电站控制系统时钟同步设计的复杂度。长期测试数据表明,So C FPGA解析和网络报文获取准确,主控制器时钟节点和从I/O设备节点间达到了微秒级的精确定时同步,事件顺序记录(SOE)精度小于1 ms。     

基于SOPC技术的光纤通道网络接口卡的设计与实现

介绍了一种基于可编程片上系统(SOPC)的光纤通道(FC)网络接口卡(NIC)的总体设计方案;该方案采用了NiosⅡ软核处理器的嵌入式技术;并将NiosⅡ软核处理器和网络接口卡的控制逻辑集成在一块FPGA芯片中;且数据的发送和接收采用流水技术。测试结果表明该设计方案达到了设计要求,通信性能稳定可靠;该方案极大地提高了系统的集成度和稳定性,使NIC的通信协议得到了极大的简化;由于能够灵活的自定义外设,因此也能够加快NIC开发速度。     

基于SOPC的以太网实时数据采集系统设计与实现

设计了一个基于SOPC技术的实时数据采集系统.系统采用NiosⅡ软核处理器为主控制器,以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件运行平台,以LWP为以太网通信协议,实现了数据采集系统的以太网传输及控制.整个系统在Cyclone Ⅱ EP2C35开发板上实现并通过验证.     

基于SOPC技术的嵌入式PLC虚拟机设计

设计了一种新型的基于可编程片上系统(SOPC)技术的嵌入式可编程逻辑控制器.介绍了嵌入式PLC的总体结构,并且对核心部分PLC虚拟机的实现分别从硬件和软件两个方面进行了详细阐述,其中运用NiosⅡ软核作为处理器,μC/OS-Ⅱ实时操作系统作为虚拟机运行平台,实现了逻辑控制器的实时控制功能.系统以现场可编程门阵列(field programmable gataarray,FPGA)为平台开发的逻辑控制器简化了平台硬件结构,具有开放、使用方便、可自定义外设和本身结构紧凑等特点,可以灵活的实现定制应用.     

Nios Ⅱ多核系统缓存一致性解决方案

Nios Ⅱ处理器软核是Altera公司为其FPGA器件设计的一款32位RISC处理器,它在SOPC(片上可编程系统)技术中占有重要的地位.为了提高嵌入式系统性能,Altera提供了Nios Ⅱ多处理器支持,但它并没有有效解决缓存一致性问题,因而制约了Nios Ⅱ在共享存储器多处理器系统中的应用.本文对此问题提出完整解决方案,使在Nios Ⅱ多核系统上可以应用SMP(对称多处理器)、AMP(主从多处理器)等多种传统多处理器架构.     

基于S3C44B0X微处理器的VxWorks BSP开发与设计

SAMSUNG公司的S3C44B0X微处理器是众多嵌入式手持设备和高性能微控制器的首选。该微处理器配合主流的实时多任务操作系统VxWorks,可以满足大多数嵌入式手持设备和高性能的低功耗和高可靠性的要求。文中阐述了基于ARM7TDMI核S3C44B0X微处理器,介绍基于该处理器的实时操作系统VxWorks BSP(Board Support Package)的开发与设计过程,并给出了实现的部分具体源代码。     

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和NiosII软核的语音识别系统的研究

嵌入式语音识别的应用还是比较少,主要还是通过DSP实现,而且准确率还不是太高。提出一种基于FPGA和NiosII软核处理器的嵌入式语音识别系统的设计方案。系统以EP2C35 Cyclone II芯片和NiosII处理器为基础,采用软硬件结合的设计方式,共同完成语音识别的设计。系统结合改进的端点检测方法,提取线性预测倒谱系数（LPCC）的音频信号特征,采用IP核硬件实现动态时间规整（DTW）的识别算法,能达到较高的识别准确率。     

嵌入式通用图形加速芯片的研究与设计

研究并设计实现了一种嵌入式通用图形加速芯片。该芯片将图形图像的显示功能完全用硬件逻辑电路实现,把嵌入式微处理器从繁重的图形图像显示处理任务中解放出来,不但提高了图形图像的处理速度,而且改善了系统响应速度和实时性。另外,芯片具有通用的数据、地址和控制总线,能与各种不同的嵌入式微处理器通信,并能作为微处理器寻址空间的一部分而被直接访问,因而具有很强的通用性。详细分析了该图形加速芯片的总体结构设计和各模块的功能,并在FPGA板上成功的实现图形图像的显示,达到了预定的设计目标。     

非易失存储器NAND Flash及其在嵌入式系统中的应用

文中介绍了NAND Flash的芯片内部组织结构、主要的外部引脚及其功能、NAND Flash的类型、NAND Flash所支持的文件系统、与微处理器的连接和NAND Flash的固有特性,并对比了NAND和NOR Flash的异同。最后简述了闪存固件程序架构和如何在Linux操作系统中加入对NAND Flash的支持。     

基于VxWorks的嵌入式SOC的设计与实现*

提出了一种以自主研发的32位RISC结构高性能嵌入式微处理器"龙腾"R2为核心,包括存储控制单元、中断控制器、微处理器接口单元、中央控制单元、配置寄存器单元等的嵌入式SOC微处理器的设计方法,成功实现了VxWorks操作系统的移植.     

物联网概述第4篇:物联网时代嵌入式系统的华丽转身

微处理器诞生后立即分化出通用处理器与嵌入式处理器。通用处理器用来构成通用计算机,嵌入式处理器用来构成嵌入式应用的微控制器。微控制器有单片、嵌入、物联三个基本特点。30年来微控制器经历了三个不同的应用时代,即单片机时代、嵌入式系统时代、物联网系统时代。嵌入式系统是单片机的华丽转身,物联网系统是嵌入式系统的华丽转身。每次华丽转身都对应有重大的变革。     

Avalon总线SHT11的自定义IP核的开发

首先简要介绍了SOPC和Avalon总线,详细阐述了温湿度传感器SHT1自定义IP核的开发流程.该IP核根据其驱动控制器的规范以及时序要求,利用SOPC的Avalon总线,采用嵌套状态机,构建了基于NiosⅡ嵌入式处理器片上系统.CPU通过自定义的IP核对SHT11控制读写,并在农业大棚中应用,测试所得数据准确.其他用...     

基于龙芯SoC的嵌入式网络收音机设计

针对嵌入式系统在高性能电子产品中的应用需求,研究并实现一个以龙芯SoC处理器HS3210为核心的嵌入式网络收音机的设计方案。以龙芯SoC处理器HS3210为核心,介绍Linux操作系统在龙芯SoC处理器上运行的实现,及外围部分电路芯片的选择与接口设计。实验结果表明,应用该方法设计的网络收音机成本低、性能高、功能易扩展。     

基于串口设备的嵌入式Web 服务器系统

随着Internet的迅猛发展和广泛普及,让全部设备接入网络,以Internet为介质实现信息交互成为未来设备网络化的发展趋势.介绍了一种以ARM7系列的微处理器S3C44B0X和RTL8019AS网络接口芯片为主要构件的嵌入式系统,移植了uClinux操作系统、boa软件和CGIC库,实现了串口设备的网络化,用户可以通过Internet访问该系统并通过Web网页与之交互,实现远程实时监控和管理设备,在工业自动化、远程监测等领域有广阔的应用前景.