基于DSP和FPGA的实时图像采集处理系统的设计

针对目前对图像采集处理系统的高速性和便携性的要求,设计了一套基于DSP、FPGA和ARM9的实时图像采集处理系统.该系统主要利用FPGA的SoPC系统定制NiosⅡ软核处理器及相关外设IP核来完成图像数据的采集和存储.DSP通过EMIF接口和EDMA接口完成数据的搬移和图像处理的算法.ARM作为主机,通过HPI接口与DSP进行数据通信.结果表明,该平台工作性能稳定,处理能力强,能完成算法的数据处理并对数据实时显示,适用于自动循迹、模式识别等高速数据采集的应用场合.     

SEP3203处理器的FPGA数据通信接口设计

SEP3203是东南大学自主研发的基于ARM7TDMI的一款微处理器.系统在该处理器的控制下通过FPGA实现对信号的A/D采样和采样后的数据存储.采样数据经过FPGA的算法处理后,SEP3203处理器通过DMA方式将运算结果存储到片外SDRAM,SEP3203与FPGA的数据通信遵循SRAM时序.通过两组FIFO存储A/D数据,系统实现了信号的不间断采集和信号处理的流水线操作.     

基于ARM与FPGA图像采集存储系统设计

设计实现了一种基于ARM与FPGA高速图像采集存储系统.该系统采用视频编码芯片SAA7113和FPGA实现高速视频采集,采集数据经由ARM处理器读取并存储到大容量硬盘存储器,为数字图像的后续处理提供了可能.     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

基于FPGA的高速数据传输系统设计与实现

为了满足国家重点专项“量子科学实验卫星”中“量子存储板”高速串行数据传输的测试要求,提出了一种以Nios II嵌入式处理器为控制核心,TLK2711、RS422、USB2.0和千兆以太网为传输接口的高速数据传输解决方案;系统采用TLK2711完成高速数据的串并转换,采用RS422完成命令和控制信号的传输,实现与“量子存储板”的高速数据传输;利用Xilinx公司Zynq-7000芯片独有的ARM+FPGA架构实现千兆以太网完成数据的高速传输,利用EXAR公司XR21V1414 USB转串口芯片实现命令、遥测等数据的传输;采用Labview编写上位机控制整个系统的运行,实现命令发送、指令解析、运行状态显示、数据帧产生、高速数据传输、解析和存储等功能;实测结果表明,此系统数据传输速率高达600 Mbps,满足高速串行数据传输的要求,且具有稳定性高、可靠性好等优点。     

基于FPGA的AXI4总线时序设计与实现

针对AXI4总线设备之间的高速数据传输需求,根据AXI4总线协议,设计实现了一种基于FPGA的AXI4总线读写时序控制方法.以FPGA为核心,采用VHDL语言,完成了满足AXI4总线协议的读猝发方式数据传输和写猝发方式数据传输时序控制模块的设计.利用FPGA内部嵌入式系统提供的高性能数据传输接口完成AXI4时序控制模块的功能验证.实际应用表明,依据提出的设计方法实现的读写时序控制模块能够满足AXI4总线协议规定的时序关系,实现数据的高速正确传输,总线数据传输速率能够达到1.09 GB/s.     

一种紧耦合Ubuntu系统的卫星导航接收机设计

提出了一种采用ARM+FPGA架构的紧耦合Ubuntu系统的卫星导航接收机的设计,ARM上运行Ubuntu系统, ARM与FPGA之间通过 ARM自带的 GPMC接口进行通信,重点解决 Ubuntu 系统与 GPMC 通信相关的驱动软件设计问题。首先介绍了 ARM Cortex A8的GPMC接口原理,然后给出了Ubuntu系统的主要软件驱动模块的设计思路。本设计结合了ARM和FPGA各自的优点,借助Ubuntu系统自身强大的功能,加快了接收机的研发速度,增加了其稳定性。     

基于SSI协议的高速运动参数测量接口设计

采用FPGA和其他辅助芯片作为硬件平台,并通过使用HDL语言对FPGA编程,在FP-GA内部实现了带有SSI通信协议的时序控制与信号转换和M法、T法两种速度算法的高速运动参数测量接口,并且加入双口RAM作为数据存储于中转核心。最后经过测试,本接口具有快速高效、稳定使用、灵活性强等优点。     

基于ARM和FPGA的NoC资源网络接口驱动设计与实现

将ARM处理器作为NoC系统中的一个资源节点,设计了资源网路接口,基于Linux操作系统的基础上,编写了FPGA设备的驱动程序。在典型的3×32DMesh结构的NoC系统中进行了测试,结果表明该设计实现了ARM处理器资源节点和NoC系统中其他IP核数据的高速、可靠传输。     

基于ARM的嵌入式系统在电力系统中的应用

为了满足变电力系统对现场交流信号采集的实时性与准确性要求,提出并设计了一种基于ARM的嵌入式高速数据采集系统。该系统以LPC2138微处理器为核心,利用硬件同步与软件纠错相结合的方法实现电力现场模拟量信号的采集与处理;该系统可通过RS-422总线与主CPU通信完成数据的存储、传输与处理;也可通过本地人机交互接口对系统进行维护和升级。     

一种FPGA高速访问USB设备的设计方案

针对FPGA访问USB设备存在传输速率低、资源消耗大、开发复杂的缺点,提出了一种将ARM处理器与FPGA相结合实现高速访问USB设备的方案。该方案利用ARM处理器的USB Host读取USB设备数据并缓存于高速内存,采用乒乓机制通过SRAM接口将数据传给FPGA。经测试,数据传输速率可以达到48Mbps。该方案具有开发难度小,资源占用率低和传输速率高的特点,适合于FPGA高速读取大量外部数据。     

基于FPGA的RapidIO总线接口设计与实现技术

为了适应新的数字信号处理技术的发展,采用FPGA实现技术设计了串行RapidIO高速串行传输接口,实现了DSP与FPGA之间、FPGA与FPGA之间的高速数据传输,详细介绍了本地端点设备访问和远端设备访问的时序设计过程。对RapidIO总线的性能指标进行了测试,试验表明,在1lane、全双工模式下,数据传输速率可达243MB/S,突破了以前DSP的外部接口总线的传输速度瓶颈。     

基于DSP和ARM的自适应振动信号采集系统

本文提出并设计了一种能够实现增益自适应功能的振动信号采集系统,该系统采用数字信号处理器（DSP）及嵌入式处理器（ARM）。该系统特点是能够根据被测信号的幅值变化自动调节放大器的增益,因而使得系统具有较广泛的适应性。同时利用SPI接口进行DSP与ARM之间的通信和数据传输,实现了高动态范围振动信号的高速采集。     

基于ARM和FPGA的高扩展性超声检测模块设计与实现

介绍了一种以ARM和FPGA联合作为中央控制处理单元的4路超声探伤模块。给出了其整体结构方案,阐述了以4路超声模拟信号为一组的多路超声探伤模块硬件扩展的设计思路和实现方案,讨论了FPGA对高速LVDS数据的采集、处理、时序同步功能的实现,ARM与FPGA之间总线接口的实现,ARM嵌入式系统功能以及网络通信功能的实现。实际应用表明,该功能模块能达到预期的设计要求,并能方便地实现硬件扩展。     

基于ARM-FPGA的NURBS插补嵌入式平台研究

针对非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出基于ARM-FPGA嵌入式技术的NURBS曲线插补硬件平台,对硬件平台结构进行了设计,利用读写下降沿同步信号解决ARM与FPGA跨时钟域总线传输问题,自主开发了ARM-FPGA嵌入式硬件平台。该平台结构具有小型化、智能化特点,在硬件平台上经实际测试表明,ARM与FPGA之间数据传输稳定可靠,能有效降低单一处理器的计算负载。     

基于ZYNQ的全冗余高速箭地通信装置设计

针对新型低温燃料运载火箭箭体较长,箭地之间通信距离远且传输可靠性要求高的特点,采用ZYNQ架构研制了一套小型化的全冗余高速通信装置;该装置通过分体式结构设计实现了模块的可扩展性,通过FPGA实现了 LVDS/422接口、链路层组帧拆帧、板上时序及逻辑控制,通过ARM实现了系统资源调度、数据存储、网络通信及双网口绑定,通过采用基于AXI总线的多DMA通道并行传输方式实现了高性能传输;与传统的箭地通信装置相比,这种装置不仅体积缩小到原来的1/4,成本降低为原来的1/3,通信速率提高了一倍,且可靠性更高.     

移频键控信号测量系统设计

为了提高铁路机车中移频键控信号的测量精度,给出了一种利用FPGA和ARM处理器测量频率的方法。该方法在FPGA中利用量化时钟实时测量一组FSK信号周期长度,并将测量数据存储在FPGA内部设计的双口RAM中。FPGA通过设计的串口模块将测量数据送给ARM处理器,ARM处理器对产生测量误差的主要原因进行分析,并对上、下边频切换时产生的畸变数据进行处理,给出了时间间隔测量误差的分析和补偿方法。实验表明,该系统具有较好的抗扰动能力,能够满足一般工业现场测试速率和精度的要求。