基于SOPC的嵌入式系统设计

SOPC是Altera公司提出的一种灵活、高效的片上系统设计方案,它可以有选择地将处理器、存储器、I/O等系统设计需要的组件集成到一个PLD器件上。在SOPC设计中可方便地加入用户自定义逻辑。该文简要介绍了SOPC设计架构,然后通过一个实例,详细介绍了嵌入式系统中SOPC设计的实现方法和效果。     

以SOPC为基的激光测距系统的设计与实现

介绍了一种以可编程片上系统(SOPC)技术为基的高精度激光测距系统的实现方法,以SOPC作为激光测距系统的信号处理和控制的核心,该系统能够在一次测量中对同一方向上多个目标进行高精度测距。系统设计方法是基于一种系统级电路,通过QuartusⅡ开发工具和SOPC Builder子系统实现对此系统的定制。通过系统内部32位定时器实现多个回波的捕获。与传统的测距系统相比具有可同时完成多目标测量、高速数据采集、实时数据传输、集成度高、可靠性强,以及测量误差小的优点,是一种应用很好的激光测距系统。     

基于SOPC的液压泵恒功率比例控制器的设计

以NiosⅡ软核处理器为基础研发了一种液压泵恒功率比例控制器.在FPGA中嵌入32位NiosⅡ软核系统,实现对液压泵的恒功率控制,并以此阐述了片上可编程系统(SOPC)思想.由于采用了SOPC技术,将全部接口电路集成在同一片FPGA上,结构简单,易于修改,具有很高的性价比.     

基于Nios Ⅱ的片上可编程系统(SOPC)实现的直流电机的PWM调速系统

介绍了一种基于Nios Ⅱ软核处理器的直流电机PWM调速系统,并以此说明了SOPC思想及其实现途径.该系统以一片PFGA为核心,结构紧凑,体现了SOPC系统集成度高、灵活性强、扩展性好的特点.并且能大大缩短产品的开发周期.     

基于SOPC技术的微小型飞控计算机设计

介绍一种基于SOPC片上系统的MUAV飞控计算机设计方案,详细给出了系统整体设计方案和接口实现方法。该方案在显著减小体积质量的同时,还极大提高了系统的可靠性和通用性。     

基于Nios II的片上可编程系统(SOPC)实现的直流电机的PWM调速系统

介绍了一种基于Nios II软核处理器的直流电机PWM调速系统,并以此说明了SOPC思想及其实现途径。该系统以一片PFGA为核心,结构紧凑,体现了SOPC系统集成度高、灵活性强、扩展性好的特点。并且能大大缩短产品的开发周期。     

基于SOPC的人体脉搏信号的测量

介绍基于SOPC并利用PVDF压电传感器对脉搏波信号进行实时采集处理的方案,阐述了系统的设计原理。系统由脉搏信号采集调理电路、SOPC数据处理和上位机测量结果显示3大部分组成。其中在SOPC数据处理部分嵌入32位Nios II软核处理器,用于控制脉搏信号的采集、处理。基于SOPC的人体脉搏信号的测量系统,将所有的接口电路集成在一片FPGA上,系统结构简单,易于升级和功能扩展,具有较高的性价比。     

基于Nios Ⅱ软核处理器的嵌入式MP3播放器

简要介绍了SOPC（可编程片上系统）技术、UC／OS-Ⅱ操作系统、ZLG／FS文件系统、SD卡系统和MP3解码算法。详细介绍了如何运用SOPC技术设计基于NiosⅡ软核处理器的嵌入式MP3播放器的硬件系统和软件系统。     

嵌入式逻辑分析仪在SOPC系统调试中的应用

随着逻辑设计复杂性的不断提高,仅依赖于软件方式的仿真测试了解设计系统的硬件功能已远远不够。本文介绍了可编程逻辑器件开发工具Quartus II中SignalTap II嵌入式逻辑分析仪的特点和使用过程,并给出一个具体的SOPC设计实例,详细介绍使用SignalTap II对Nios系统调试的具体方法和步骤S。ignalTap II在SOPC系统调试中能够捕捉和显示实时信号,方便我们在软件运行过程中跟踪FPGA硬件内部的特性,大大减少了调试、验证过程花费的时间,提高了SOPC设计的灵活性。     

基于NiosⅡ处理器的无线电力参数监测系统

针对电力系统对电网电力参数监测的要求,提出了一种基于NiosⅡ处理器的无线电力参数监测系统的实现方案.该方案将SOPC(可编程片上系统)与无线通信两种技术相结合,通过无线通信方式,利用NiosⅡ软核处理器实现对电网电压、电流、功率、频率等基本参数的实时测量和分析.该系统测量精度高、可测量参数多、灵活性强、实时性好、远程监控方便.     

基于SOPC的Flash数据烧写

随着EDA技术的发展和可编程逻辑器件性能的不断提高，可编程片上系统技术为系统设计提供了一种简单、灵活、高效的途径，而NiosⅡ嵌入式处理器是Altera公司新近开发的可编程片上系统解决方案。本文简单介绍了基于NiosⅡ的可编程片上系统的系统设计,并以Flash数据烧写为实例，讨论了在应用过程中遇到的一些问题和解决方案。     

基于SOPC的多功能数据记录仪设计

为提高装备管理信息化水平，提出采用基于FPGA的SOPC技术设计一种具有通用性且适合现代装备管理的多功能数据记录仪，尤其是在记录仪中集成了Zigbee技术和WIFI技术，可以实现无线传感方式采集和交换数据。首先对记录仪的总体结构和接口电路进行了设计，再利用SOPCBuilder开发了CAN1PCore，并运用IP核复用技术对系统进行SOPC硬件设计，最后进行了SOPC软件设计。设计简便灵活，且能解决记录仪小型化问题及缩短开发周期。     

基于SOPC的多通道动态脑电采集系统

针对脑电采集设备具有便携性、实时性、数据量大的实际需求,本文提出一种基于SOPC的多通道动态脑电信号的采集系统设计方案.由电极采集到的多通道脑电信号经过预处理和模/数转换,再经SOPC系统实现数据的处理、存储和传输.该SOPC系统是在ALTERA公司的FPGA中集成NiosII软核,使用MATLAB、DSP Builder工具设计生成多通道数字信号处理器模块,并与其他外围器件集成,取代了传统的MCU+DSP的模式,更加集成和易于扩展.     

SOPC中用户定制外设的设计与实现

随着FPGA技术的不断提高,基于SOPC的嵌入式系统设计已经成为了电子系统设计的一种趋势。可裁减、可定制的系统外设更加体现出它设计上的灵活性与开放性。本文介绍了SOPC(可编程片上系统)的基本概念,着重描述了AVALON总线的架构和从设备接口的设计方法,并结合实例说明如何实现AVALON总线的用户定制外设。     

基于SOPC/Nios-II与数字移相技术的频率计设计

为实现uClinux下的电子测量集成仪器中的数字频率计设计,采用Cyclone系列FPGA 芯片EP1C6Q240,运用SOPC软核设计、Nios-II软件开发技术、数字移相技术,实现了0.02 Hz～225 MHz,1×10-6精度的频率及脉宽、相位差的测量.实验表明,这是一种有效、低成本的解决方案.在重点给出该技术实现方法的同时,介绍了系统仿真和误差分析.     

基于SOPC控制直流无刷电动机电路的设计与实现

介绍了一种基于SOPC片上系统产生控制直流无刷电动机的PWM的原理方法,阐明了应用SOPC的设计思想。并说明了应用该技术产生PWM波形以及对波形控制的实现过程。该方法具有产生的波形可调、高精度等优点。试验结果表明,该方法可行。对焊接机器人的控制提供了一种新方案、新方法,从而满足一些焊接新工艺的要求,提高了焊接质量。     

基矛NIOS Ⅱ的数据采集系统

NIOS Ⅱ是Altera公司推出的第二代IP软核处理器,它与其他IP核构成了SOPC系统的主要部分。用户可以通过自定义逻辑的方法在SOPC设计中添加自己开发的IP核,使设计简单高效。本文利用FPGA中内嵌的NIOS Ⅱ处理器设计了一种数据采集系统。通过FPGA内部自带的双口RAM IP核和乒乓操作,实现数据的缓存。利用NIOS Ⅱ嵌入式软核实现缓存数据的读取、存储和传输。缓存数据的读取采用自定义组件的方式实现。该系统避免了控制单元与时序单元的分立设计,简化了电路,增强了可靠性,具有较好的可移植性。经试验验证,该系统能够较好地实现数据的采集,运行效果良好。     

SOPC技术在图像处理中的应用与展望

SOPC技术在硬件上对图像进行实时处理是图像处理技术新的发展方向,FPGA是运用SOPC技术进行图像处理的核心器件,本文介绍了SOPC技术及常用图像处理算法的原理和特点,将传统DSP图像处理技术与嵌入NiosII软核处理器的FPGA芯片实现图像处理技术进行了比较,得出运用FP—GA能够提高图像处理的速度和工作频率,并对SOPC技术在图像处理中的应用现状进行了分析,指出应用SOPC技术进行图像实时处理和解决当前图像处理领域存在的问题有着重要意义,SOPC技术将引领图像处理技术向更高、更广泛的方向发展。