Zynq-7000"FPGA+ARM"架构的数字图像处理系统设计

针对目前数字图像高帧频、高分辨率、大数据量的特点,本系统选取有丰富逻辑资源、具有高速并行运算能力和可重构能力的Zynq-7000系列产品,其"FPGA+ARM"的体系架构提高了数字图像处理系统前端图像的采集速度、方便了中端图像处理以及后端的显示.本文介绍了基于Zynq-7000的Cameralink图像输入与采集、Cameralink图像传输与存储和CameraLink图像显示的数字图像处理系统的设计,并且详细介绍了各部分功能涉及的关键技术.经验证,本系统实时性高、体积小、性能稳定,实现了大数据量的图像采集与传输,目前已应用在实际的项 目中.     

基于FPGA的千兆以太网高速数据传输系统设计

随着导弹飞行器等设备的逐渐发展,对弹上数据采集设备的要求越来越高,数据传输应该更加快速高效,本设计采用FPGA+千兆以太网的数据传输方式,并且在数据传输过程中增加了数据重传机制,加快了数据传输速度,提高了传输效率,降低了数据远距离传输过程中容易出现的数据丢失和误码问题发生概率。试验在Xilinx公司的FPGA板卡上进行验证,证明FPGA+千兆以太网的数据传输是可行的,且数据传输速率更高,具有良好的可维护性和稳定性,能够在实际工程中应用。     

基于FPGA视频合成系统设计与实现

为实现将输入的六路BT656视频无失真地合并成一路BT1120视频输出,采用将FPGA技术和视频合成系统相结合的设计方法,用verilog语言设计完成有效视频数据的抽取、SRAM乒乓操作以及FPGA对于视频的拼接处理方法;该系统由视频输入解码模块、存储模块、输出解码模块、I²C模块以及时钟管理模块组成;经算法仿真和逻辑综合,该设计可以实现视频合成的基本功能,满足视频监控系统的实时性要求.综合结果表明该设计占用FPGA片上逻辑资源少,系统运行频率高。     

基于FPGA和SSPC的智能配电系统设计与实现

航天及航空领域智能配电技术发展迅速;配电系统是航天及航空飞行器的重要分系统,其性能的优劣直接影响到飞行任务的成败,为了提高配电系统的可靠性和灵活性,提出了基于FPGA和SSPC的智能配电系统设计,从航天及航空飞行器智能配电技术的发展现状出发,具体阐述了该系统总体方案的设计思路及关键技术,同时分析了采用FPGA、SSPC和总线通信带来的控制灵活、易于实现故障隔离和系统重构、可靠性高以及系统重量轻等诸多优点;该系统已开展了相关的试验验证,试验结果表明该系统稳定可靠,具有广泛的应用前景。     

基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现

当前的路由器或交换机产品都提供多端口千兆以太网接口.采用高性能FPGA设计十端口千兆以太网接口,阐述了系统平台的硬件设计及主要单元模块的功能,并对FPGA内部程序设计的主要思想和数据流程作了较详细介绍.测试结果表明,该接口实现了十路千兆的线速处理的性能要求.     

基于FPGA的十端口千兆以太网接口的设计与实现

当前的路由器或交换机产品都提供多端口千兆以太网接口。采用高性能FPGA设计十端口千兆以太网接口,阐述了系统平台的硬件设计及主要单元模块的功能,并对FPGA内部程序设计的主要思想和数据流程作了较详细介绍。测试结果表明,该接口实现了十路千兆的线速处理的性能要求。     

基于Linux的FPGA+ARM高速数据采集系统设计

对于高速A/D的采集,采用I/O读取方式, ARM9最大能够采集500KSPS的A/D,因此ARM不能实现对更高速度数据读取;为达到更高速,提出了FPGA+ARM的双核架构的高速数据采集的方法,FPGA能够采集2MSPS的A/D,并采用ARM的DMA完成与FPGA的FIFO通信,以及使用Linux的内存映射技术来提高应用层与内核层数据传输效率,完成数据采集。该系统设计了FPGA+ARM接口电路,开发了Linux下的DMA驱动程序。经试验测试,系统具有高速采集的性能。     

基于FPGA的IRIG-B编解码设计与实现

随着系统间时间同步要求的提高,IRIG-B码被越来越多的应用于系统间的时统模块中;针对传统的单片机及专用芯片实现方法已经不能满足产品的可靠性和可移植性的问题,对基于FPGA的IRIG-B编解码设计和实现方法进行了研究;提出了一种将BCD码和二进制码之间相互转换的迭代算法;结合FPGA设计方法对IRIG-B编码和解码方法进行了研究;通过对实验方法进行仿真,结果表明该方法能够正确有效的对时间信息进行IRIG-B格式的解码和编码,并且FPGA内部的实现形式可以大大减少外部芯片及电路的使用,从而大幅提升产品的可靠性和可移植性。     

基于FPGA的千兆光纤以太网实现

本文中利用FPGA控制88E1111芯片实现千兆光纤以太网数据传输。此款PHY芯片具有以太网口与光纤两种物理接口,对于MAC接口具有多种模式的选择,应用FPGA来实现千兆光纤接口的数据传输,控制方式选择了GMII模式,同时此物理芯片还具回环模式,能够方便的测试诊断千兆光纤以太网;芯片的封装也具有三种形式,具有不同的引脚,可根据实际环境选择任一种封装。     

基于FPGA的Gigabit入侵检测系统设计与实现

随着网络带宽的增长,基于软件的入侵检测系统已不能适应千兆网络安全的需求。本文基于FPGA实现了千兆网入侵检测系统,其中的流量捕获、数据包解析、规则集模式匹配等计算密集的任务模块由FPGA中的高速运算逻辑实现,而人机交互部分由嵌入式系统实现。测试结果显示,系统在1Gbps最小包压力流量下进行数据包分析与检测时,可以达到0丢包率。     

基于FPGA的视频监控系统

设计并实现了一个基于FPGA的视频监控系统。在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频芯片ADV7181进行合理的配置,介绍了视频信号的处理过程,包括ITUR656视频解码、视频插值、解交织和色度空间变换。处理后的视频一路通过VGA接口在本地显示器上显示,另外一路经过压缩后通过网络传输到网络终端,从而实现网络远程监控。     

基于FPGA的千兆网络数据采集系统设计与实现

介绍了网络流量管理中的网络数据采集系统的设计与实现。以Altera StratixGX系列FPGA为平台,结合Marvell 88E1111网络芯片,完成了网络数据采集系统。本设计采用SoPC技术,利用Altera提供的千兆以太网IP核,完成FPGA系统无缝连接千兆以太网,实现网络数据包采集。     

基于Zynq-7000的宽幅视频处理系统设计与实现

针对安防监控与智慧交通领域无盲区视频摄录的需求,基于Zynq-7000平台优势进行宽幅视频处理软硬件系统的设计。通过研究基于嵌入式系统的多路视频实时拼接技术,设计并实现了以XC7Z020芯片为核心的视频处理板卡,在双核ARM Cotex-A9硬核处理器端服务程序协同调度下,基于片内FPGA硬件加速能力实现多通道视频实时采集与预处理、投影变换、图像融合,进而形成完整宽幅视频画面,通过远程客户端实现定制化的视频摄录功能。测试结果表明,该系统是兼具稳定的性能和灵活区域部署能力的便携式解决方案。     

基于ARM+FPGA的微小陶瓷管缺陷检测系统设计

针对微小陶瓷管难以实现微小尺寸缺陷检测问题,提出了一种基于ARM+FPGA的微小陶瓷管缺陷检测系统。该系统利用ARM存储空间大、运算速度快和FPGA并行运算能力强、稳定性好等优势,采用小型工业摄像头AR0134实现陶瓷管图像采集,通过FPGA完成陶瓷管图像的预处理,借助SPI通信将预处理数据传送给ARM STM32F4处理后,将检测结果通过以太网发送到PC上位机以及OLED,从而完成陶瓷管的缺陷检测。研究结果表明,该系统检测速度快,漏检率低,成本低廉,稳定性高。     

基于FPGA的高速采集系统设计与实现

给出了高速采集系统的实现架构及控制原理,并在分析数据采集系统现状的基础上,针对高速采集系统存在的采集和传输速度、资源利用不合理以及硬件成本偏高等问题,给出了一种共享总线、同步采集、分时读取的方法。实践表明,采用该方法提高了系统的采集和传输速度,实现了对多通道、高分辨率并行A/D同步采集的有效控制,节省了FPGA系统资源,降低了硬件成本。     

基于FPGA的PXI多路高速数据传输系统设计

针对目前自动测试系统中要求测试信号传输距离远、传输速度快、传输信号种类多、系统工作环境恶劣等问题,设计并实现了基于PXI总线的多路高速数据传输卡。采用FPGA实现了自主化的UART和PXI接口模块,与专用接口芯片相比,具有传输速度快、灵活高效的特点,增强了系统的集成度、稳定性和可靠性。     

基于Linux和FPGA的嵌入式千兆网数据传输实现

把现场采集的海量数据可靠地传到远程的服务器上是论文的任务。在Xilinx FPGA上用PowerPC硬核、内存控制器和千兆网IP核构建SOPC系统。在PowerPC405上移植嵌入式Linux操作系统,实现了嵌入式千兆网数据传输。通过编程测试得出网络传输性能和数据包大小的关系。此外,设计了用户自定义接口逻辑IP核,以便能和采集模块高速通信并缓存。该系统的优点是体积小、数据带宽高、可靠,结果表明符合项目的要求。     

基于DSP+FPGA的高速数据处理与存储系统设计

针对信号处理数据量大、实时性要求高的特点,从实际应用出发,设计了以双DSP+FPGA为核心的并行信号处理模块。为了满足不同的信号处理任务需求,FPGA可以灵活地选择与不同的DSP组成不同的信号处理结构,同时为满足大数据存储要求设计了可方便网络控制的数据存储模块。模块之间可以通过自定义LVDS接口实现互联,组成一个系统。     

基于FPGA和千兆以太网的数据采集系统

针对某航空航天领域的探测装置传感器数据采集、存储和传输等需求,通过结合FPGA技术和千兆以太网接口,开发出了一种高效的数据采集系统,并对其进行了详细的分析与研究。以FPGA作为主控芯片,将采集的传感器信号通过AD7606转换器调理转换,并临时缓存到FIFO+RAM的存储结构中,经编帧处理后存储到NAND Flash中,通过千兆以太网口实时传输,测试结束后可回读出Flash中存储的实验数据。     

基于ARM+FPGA高分辨率液晶显示系统的设计与实现

结合ARM操作灵活和FPGA实时处理的优点,提出采用ARM+FPGA结构驱动高分辨率RGB888液晶显示屏。ARM接口丰富、操作灵活可以满足客户操作方便的需求;FPGA模块采用FPGA+DDR形式,数据存取速度达到400 MB/s可以满足画面刷新速度较快的需求;FPGA操作DDR方式采用双端口64 bit模式,设计32 bit数据读取宽度,实现RGB888数据无失真显示。通过ARM处理器LPC1788和Xilinx公司XC6SLX9硬件平台搭建形成产品,在很大程度上满足了工业液晶显示市场的需求。