FPGA芯片内部可重构配置系统设计

设计了可以配置单个逻辑阵列的FPGA芯片内部配置系统结构,提出了可重构配置的电路结构。在现有FPGA芯片结构的基础上,设计了可以根据实际需要有针对性地调整配置操作的系统以及相关的通信协议,使得调试开发过程中的操作时间尽可能缩短。     

激光距离选通成像同步控制器设计

距离选通技术是激光主动照明成像系统中的关键技术;以TI公司DSP芯片TMS320F2812作为主控制芯片,设计了一种基于DSP的激光距离选通成像系统的同步控制器;给出了该控制器的功能和硬件结构以及软件流程设计;通过观测3km处的车牌目标对比试验,在非距离选通情况下,模糊不清;而在距离选通情况下,车牌目标细节清晰可见;实验结果表明,该控制器具有结构简单、延迟时间精确、实时性好等特点,可以满足激光主动照明成像系统的要求.     

基于FPGA光纤扰动检测算法的设计与实现

目前光纤通信应用日益广泛,通信的保密性也变得越来越重要.光纤扰动检测技术,是保密光通信和光纤侵入预警等光纤应用系统的核心技术,通过检测光纤中传输信号的强度变化,分析出是否有外界侵入.当前常用的扰动检测方法,存在系统构架庞大、应用模式狭窄、速度慢等缺点.利用FPGA并行处理结构及丰富的逻辑资源等特点,设计了基于FPGA纯...     

基于FPGA的道路环境图像采集压缩系统

基于视频的道路综合信息检测系统,由于图像数据量大的特点,图像压缩效率低一直是系统设计的瓶颈。利用现场可编程门阵列（FPGA）的并行处理特点,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的图像采集压缩系统设计方案,将FPGA技术、图像压缩等技术应用于设计过程中,提高了图像压缩效率,并有效防止图像信息的丢失。     

基于FPGA的直接数字频率合成技术研究

介绍了直接数字频率合成(DDS)技术的设计原理、方法及结论。重点介绍DDS技术在FPGA中的实现方法,采用该方法设计的DDS系统可以很容易地嵌入到其他系统中而不用外接专用DDS芯片,使电路具有结构简单、可编程控制等特点。     

基于EP1K30TC144的视频信息捕捉系统的设计与实现

在各种数字图象处理系统中,由于数据量庞大,特别是在图象帧速率和分辨率要求比较高的场合下,仅用专用的视频压缩芯片和视频信号处理器或通用的高性能数字信号处理芯片均无法获得令人满意的效果。针对该问题,提出了一种基于FPGA技术的视频信息捕捉系统的设计方案,给出了采用FPGA芯片EP1K30TC144构成视频图象信息捕捉系统的硬件结构;并结合图象压缩算法的需求,详细介绍了采用MAX+PLUSⅡ设计的系统软件实现方法。实际调试表明,该系统具有灵活、实用和可扩展等特点。     

用于超声导波测温技术的数据采集系统设计

探讨了在超声导波温度测量中一种对超声回波信号进行高速采集的技术.系统采用了两块高速A/D转换芯片在不同的时钟相位条件下,对单个超声回波信号进行采集.在USB芯片读取FPGA片上FIFO中存储的数据时,对两个FIFO中的数据读出进行乒乓操作,从而实现了两倍于A/D转换芯片速率的高速数据采集.该系统由上位机设置采样频率等不同的参数,并传递给FPGA以控制数据采集时序,这样设计极大地提高了系统的灵活性和适应性.该方案尤其适合于高速、高精确度的超声导波测温技术中.     

激光平面系统的设计与实现

具有激光平面系统的农用、建筑智能机器在农业生产、机械加工以及建筑安装工 程领域都有广阔的应用前景．本文设计了激光平面系统的光源整形变换装置和光束探测装置 ，论述了光束接收装置的背景噪声的特点并提出相应的解决方法．本激光平面系统可使误差 控制在120m范围内不超过±10mm．     

基于μClinux的FPGA远程更新系统的实现

针对Altera公司的Cyclone系列FPGA在特殊环境中无法使用下载电缆来重新配置芯片的问题,设计并实现了一个基于μClinux的FPGA远程更新系统。该系统利用Altera的片上可编程系统(SoPC)技术,嵌入Nios II软核处理器,移植μClinux系统,通过UART串口接收升级数据,通过MTD驱动将升级数据写入配置芯片EPCS4和CFI存储芯片。该方法利用FPGA的软硬件可编程的特点,实现了系统软硬件同时在线升级,完成了FPGA的远程更新。     

基于W5300的加载头姿态及位移测量系统设计

针对当今社会数据传输的网络化趋势,设计一种基于以太网接口的多线阵CCD加载头姿态测量系统.首先分析了测量加载头位移及姿态变化的原理,然后结合以太网接口芯片W5300主要特点,提出了这种芯片与FPGA的硬件接口设计,并对系统进行了实验验证.该系统使用FPGA为主控芯片,满足了在天平校准过程中精确检测加载头位置和姿态的设计需要.系统具有测量、维护便捷、结构简单、精度高特点,满足设计要求.     

基于国产FPGA及DAC的任意波形发生器的设计

任意波形发生器作为测试测量设备的一种重要仪器,在航空航天的测量与控制技术领域中得到了广泛应用;当前市场成熟任意波形发生器产品多为国外产品或者国内厂商基于国外FPGA和DAC研制的产品;为了打破技术垄断,提高国产任意波形发生器的自主技术保障能力,研制基于国产芯片的任意波形发生器愈发重要;随着国产芯片设计技术提升,国产FPGA和DAC的性能显著提高,并得到了广泛应用;PXI总线作为当前仪器领域的主要总线类型之一,可以满足大部分测试仪器的通讯要求;基于国产FPGA和DAC器件,从硬件设计和软件设计两个方面出发,成功研制了一款采样率为100 MSa/s的 PXI总线任意波形发生器模块,实现了43 MHz信号输出,通过实验测试了模块的功能和性能,完全满足模块指标要求,充分证明了国产芯片在工程设计中的性能特性。     

基于XAUI协议的10 Gb/s光纤通信系统

为提高光纤通信系统的数据吞吐量,增加系统集成度,提出基于附加单元接口(XAUI)协议的10 Gb/s光纤通信系统的设计方法。采用Virtex-5 FPGA内置RocketI/O收发器的通道绑定技术实现用户逻辑至光模块之间的数据通路。利用FPGA及XPAK光模块使以往复杂、高成本的高速光纤通信系统得到简化。     

嵌入式CPU软核综述

随着FPOA和SoPC（Systern on Progratomable Chip）技术的迅速发展,基于FPGA的嵌入式系统得到了广泛的研究和应用。该文针对目前比较有影响和特点的4款嵌入式CPU软核Nios／Nios2、MicroBlaze、Leon2／Leon3和OpenRISC1200进行了性能分析和对比,最后分析了各个CPU软核的特点。     

片上LCD控制器的设计与实现

LCD显示在电子产品中的应用越来越广泛,同时芯片制造工艺的迅速发展使得在片上集成LCD控制器成为可能。文章基于对片上LCD控制器的性能分析,在ICT-E32嵌入式CPU中设计并实现了一个片上的LCD控制器。该控制器支持大部分通用的液晶面板(LCDpanel),并已通过FPGA验证。     

基于CORDIC的梯度跟踪算法的FPGA实现

梯度跟踪算法在多飞行器测控及卫星移动通信中有广泛的应用,但现有的实现方案还存在很多缺点。该文以均匀圆阵为接收天线阵,在分析梯度跟踪算法原理及CORDIC算法原理的基础上,提出一种基于CORDIC算法与数字波束形成技术相结合的FPGA实现方案,给出电路实现原理图并使用Quartus软件进行了仿真分析,仿真结果表明该方案是正确、可行和有效的。     

基于FPGA的嵌入式Ethernet-CAN通信转换卡设计

为实现CAN总线与PC通信,便于CAN总线数据的远程监控,提出一种新的基于现场可编程门阵列（FPGA）的多路CAN总线转Ethernet接口方案,以嵌入FPGA的NiosⅡ作为主控制器,MCP2515为CAN总线控制器,88E1111为以太网PHY芯片。利用可编程片上系统（SOPC）技术搭建了系统的硬件模型,在NiosⅡ IDE软件开发环境中,完成CAN控制器、以太网初始化和Ethernet-CAN转换程序。以数控系统中交流伺服驱动器为应用背景,实验结果表明：该转换卡完全满足以太网和CAN总线通信要求,方便地将CAN总线数据接入工业以太网,用户通过网络可方便地实现对工业底层的监控。     

基于STM32和FPGA的激光甲烷检测系统设计

为了开发小型化的实用激光甲烷检测系统,设计了基于STM32单片机和FPGA的系统方案。FPGA实现系统中正交矢量锁相放大器和激光器调制驱动信号的产生。STM32负责半导体激光器温度控制,气体体积分数计算,通信接口等功能。设计的激光甲烷检测系统对4种标准甲烷气体进行了实际测试,在10%量程范围内示值误差不超过±0.2%。此方案可以作为激光气体检测系统的通用平台,实现对其他气体的测量。     

基于USB总线的FPGA与PC机接口通信的实现

本文介绍了通过USB接口实现的FPGA与PC机间的通信。包括FPGA及USB接口控制芯片的硬、软件设计．阐述了FPGA与PC机通信的整个系统设计与实现方法。     

基于FPGA的通用异步串行接口IP软核设计与实现

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的通用异步串行控制器(UART)的IP核,该核符合串行通信协议,具有可重配置、可扩展性、灵活性、兼容性、功耗低的优点,适合于SOC应用。设计使用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusII环境下进行设计、综合、布局布线,在Model Sim下仿真,最后在FPGA上嵌入UART的IP核实现异步串行通信功能。     

基于FPGA的实时图像采集与分析系统设计

当今社会通信技术的发展促进了视频技术的运用,而视频图像分析技术在安防、娱乐、交通等领域受到了广泛的关注并遇到一些挑战;而近些年FPGA的稳定可靠、研发周期短等特性和该技术的成熟运用为图像的采集分析提供了一个新的方向;因此文章研究分析将FPGA运用到实时图像采集分析系统的技术;分析方法从介绍软硬件基础入手,硬件分析中主要讲解了各个功能模块的硬件选则和工作原理,软件部分分析了图像处理的算法并通过仿真检验算法;最后利用视频库资源的实验表明,系统可以完成对图像信息的读取、存储、算法检测、显示等功能,尽管存在一定的不足;从而得出结论:基于FPGA芯片技术为核心的系统可以完成对实时图像的采集与分析功能,较好地满足了系统对实时性的要求。