基于指令统计的SOPC硬件资源优化技术

在可编程片上系统（System on Programmable Chip，SOPC）中，特定应用程序中用到的指令是软核CPU指令集的子集，如果在FPGA中实现软核CPU时仅保留应用程序用到的指令子集，将可以提高硬件资源利用率．文中分析了对应用程序进行指令统计的方法，重点介绍了通过修改HDL文件对8051软核CPU指令集进行删减和扩充的技术．采用这一技术设计的SOPC芯片硬件资源利用率得到了显著的提高，降低了系统成本，适用于可编程逻辑资源受到限制和对成本敏感的嵌入式应用中．     

基于FPGA的8位CPU设计

基于FPGA和电子设计自动化技术,设计了一个8位CPU,其功能模块包括取指功能部件、指令译码功能部件、指令执行功能部件、时序信号处理功能部件等.利用VHDL语言完成各功能部件的设计和仿真验证,在顶层文件建立各模块的连接.仿真结果表明,其功能达到了设计要求.     

SystemC与SCP结合仿真多处理器嵌入式系统

为了在保持适当的仿真精度的前提下,使多处理器嵌入式系统(MPES)软硬件协同仿真的速度适合于实际应用,提出了一种基于SystemC及源代码分析器相结合的方法,即将自行开发的源代码分析器工具用于处理嵌入式软件源代码,并将其转换为标注了时间信息的ANSI C代码,通过使用BFM(bus functional model),这些代码可以被集成至SystemC系统模型中作为EPU(embedded processing unit)的时间注释模型．将专用SystemC模块用于硬件建模,并对SystemC仿真内核的同步机制进行扩展以支持新的处理器中心同步仿真．时间注释模型和新的同步机制均可有效地提高仿真速度．使用这一方法成功建模仿真了一台包含12个处理器的通信设备,仿真目标设备1s内的行为耗时59．8s．试验结果表明,该方法可被用于MPES的软硬件协同设计中．     

8051 VHDL设计及FPGA实现

利用VHDL设计开发具有自主知识产权的IP核是设计嵌入式系统的重要设计手段,本文主要讨论的是使用VHDL设计8051的IP核.     

基于System C系统级的语音识别系统性能分析库函数的设计

在嵌入式系统的建模和性能分析过程中,经常需要定量地分析和评估系统的平均延迟、CPU占用率等性能指标.本文基于System C语言,针对System C没有系统级的性能分析库函数的问题,设计了一套性能分析评估的库函数,用于统计性能参数样本、计算期望值和置信区间,同时在性能指标满足要求精度时终止仿真.通过对仿真结果的分析,设计的库函数适用于嵌入式语音识别系统的性能分析,并可以用于基于System C的复杂嵌入式系统的性能分析评估.     

高性能低功耗嵌入式CPU的关键技术

正技术开发单位中国电子科技集团公司第三十二研究所技术简介高性能低功耗嵌入式CPU(中央处理器)是嵌入式系统、工控系统、通信设备等的核心部件。其设计需要突破自主指令架构及编译工具链的设计技术,高性能、多发射超标量嵌入式CPU核心的设计技术,多层次低功耗设计技术,验证平台及验证用例库设计     

数字系统的EDA方法

现代的电子电路或系统都离不开计算机辅助设计（CAD－Computer Aided Desing)工具的帮助，尤其是数字系统的描述，仿真及综合都不离不开电子设计自动化技术（EDA－Electronic Design Automation)工具软件的支持，当前流行的各种EDA软件平台，支持VHDL语言输入功能，应用VHDL硬件描述语言，对系统采用top-down的设计方法，首先对系统功能在顶层模块上进行为描述，然后对低层各模块进行行为描述，结构描述或混合描述，最后通过仿真及逻辑综合优化工具编译下载到可编程器件上，完成全部设计或综合过程，论述了高级语言VHDL的行为模块描述和结构模块描述，并通过一简单实例总结出混合模块的描述方法。     

高性能嵌入式CPU特殊指令单元的设计与实现

为了增强嵌入式CPU处理复杂运算的能力,加入特殊指令--乘积累加指令MAC和置换指令PERM.MAC用于提高CPU执行数字信号处理运算的效率,PERM用于增强加密、解密的运算性能.在集成电路设计过程中,运用了硬件资源共享、完全流水线、时钟控制等技术,使得整个运算单元在不增加过多芯片面积的条件下达到高性能、低功耗的设计指标.采用这种设计,在进行信息安全、多媒体处理时可以大大提高CPU的运算效率.     

基于CPLD的彩色模拟TFT-LCD驱动板设计

提出了一种基于CPLD的彩色模拟TFT-LCD驱动板的设计方法。在划分各个功能模块的基础上,一方面阐述了该设计方法的核心芯片设计原理;另一方面详细描述了CPU与CPLD之间控制逻辑的设计,同时根据实际情况选择了协调CPU与LCD的仲裁协议方案。芯片在QuartusII环境下使用VHDL编程、仿真,最终成为某公司无纸记录仪的一个关键部件。     

数字系统的EDA方法

现代的电子电路或系统都离不开计算机辅助设计 (CAD -ComputerAidedDesign)工具的帮助 ,尤其是数字系统的描述、仿真及综合都离不开电子设计自动化技术 (EDA -ElectronicDesignAutomation)工具软件的支持。当前流行的各种EDA软件平台 ,支持VHDL语言输入功能 ,应用VHDL硬件描述语言 ,对系统采用top -down的设计方法。首先对系统功能在顶层模块上进行行为描述。然后对低层各模块进行行为描述、结构描述或混合描述。最后通过仿真及逻辑综合优化工具编译下载到可编程器件上 ,完成全部设计或综合过程。论述了高级语言VHDL的行为模块描述和结构模块描述 ,并通过一简单实例总结出混合模块的描述方法     

基于VHDL语言的嵌入式微处理器的设计

详细介绍了用VHDL语言设计可逻辑综合的32位嵌入武微处理器及其实现过程。微处理器指令系统构架采用MIPS结构,设计上使用结构化编程方法,将微处理器内核按照功能划分为不同的模块,采用VHDL语言设计每一个模块的内部功能和外围接口。所有的功能模块组合起来后,通过EDA工具进行微处理器内核的逻辑综合和功能仿真。最后,在可编程逻辑器件上实现完整的微处理器内核。     

基于SOPC的自演化硬件实现

提出了一种基于SOPC（片上可编程系统）的自演化硬件实现的设计方法,并以Virtex-ⅡPro开发板为硬件平台,内嵌的软核处理器Microblaze为控制核心.首先使用VHDL硬件描述语言设计虚拟可重构电路;然后将虚拟可重构电路定制成可进化IP核并通过OPB总线与软核处理器相连;最后在处理器上编写遗传算法程序对定制的可进化核进行进化操作,以一位加法器为例验证了自演化硬件的实现.结果表明,该方法不但可以大大简化染色体编码,便于进化操作,而且软件上操作灵活方便,硬件上又具有可定制性.     

基于VHDL语言和电路图混合输入的FPGA设计

以硬件描述语言（ＨＤＬ）为输入方式的硬件电路设计，现以发展成为第三代电路设计方法。本文通过使用ＶＨＤＬ语言和电路图的混合电路设计方法在Ｘｉｌｉｎｘ的ＦＰＧＡ上实现单片机ＰＩＣ１６Ｃ５７的兼容电路设计。     

广域电磁接收机中ARM系统的应用

在多通道广域电磁接收机中,高性能嵌入式系统的应用,将有利于提高其智能化控制水平,更好地满足勘探中在功耗、信号处理能力和实时响应能力等方面的要求。本文在分析嵌入式系统及微处理器的基础上,选取了美国德州仪器公司生产的嵌入式ARM Cortex－A8微处理器AM3517作为硬件核心,阐述了AM3517处理器的基本工作原理和ARM嵌入式系统硬件平台的设计方法,结合广域电磁法的应用需求,设计了基于AM3517的核心主控电路。应用Cadence专业电子设计软件,详细解析了硬件平台设计过程,所设计平台配置了存储系统及外围硬件等模块,完成了核心系统的硬件电路原理图和PCB板设计。同时基于硬件平台,完成了Linux软件系统的移植以及主要模块的调试,经测试表明该ARM系统应用在广域电磁接收机中以实现主控功能是可行的。     

基于X51的嵌入式Web服务器的设计与实现

将一般的嵌入式设备连接到Internet上的核心问题是,一组极其复杂的TCP/IP协议如何在一个简单、资源有限的嵌入式系统上实现。笔者研究了一种基于IntelX51序列8位微处理器的嵌入式Web服务器,在一个以8位MCU和以太网控制器为主的系统上实现了ARP、IP、ICMP、UDP和一个经简化的TCP协议,并完成了一个可用通用Internet浏览器进行浏览的Web服务器。     

基于Xilinx SOPC的TFT-LCD控制器设计与实现

根据TFT-LCD的工作原理,采用Xilinx公司的Microblaze微处理器软核,提出了一种基于嵌入式FPGA SOPC平台的TFT-LCD控制器方案,并验证了该方案的可行性.该控制器为进一步在嵌入式FPGA片上系统进行图像和多媒体开发提供了一个稳固的平台.     

网络数字音频终端设计

研究了一种基于SOPC技术的嵌入式网络数字音频终端的设计方案。该终端通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块实现其主要硬件电路,结合系统的软件设计控制音频解码芯片VSl003和音频信息的网络传输。该文详细介绍了其中的硬件设计、软件设计和网络传输等方面的内容。     

硬件描述语言在数字系统设计中的应用

硬件描述语言（VHDL）是数字系统高层设计的核心,是实现数字系统设计新方法的关键技术之一。本文介绍了硬件描述语言的功能特点,并通过彩灯控制系统的设计过程（给出了仿真结果）,介绍应用硬件描述语言及自动综合系统以自顶向下的方法进行大规模数字系统设计的过程,揭示了硬件描述语言设计数字系统、逻辑综合和仿真等技术在数字系统设计中的重要地位和作用。