基于SOPC的指纹识别模块设计

随着EDA技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,简称FPGA）的性能有了大幅度的提高。以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC（Systemon Programmable Chip）系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,利用SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成Nios Ⅱ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA配置电路这些纯实物硬件设计。     

模块化机器人嵌入式多核主控制器设计

针对模块化机器人控制,提出一种基于FPGA的片上多核主控制器设计方案。利用SOPC技术在单一芯片上设计两个完全不同结构的核心:Nios II软核处理器和协处理器。详细介绍了机器人控制的路径规划流程、Nios Ⅱ软核体系、协处理器的构架及接口以及基于SOPC的片上多核系统实现。实验结果验证了多核主控制器设计的可行性。     

基于NiosII的NANDFlash控制器IP设计

文章介绍一种基于NiosⅡ处理器的NAND Flash控制器的设计思路和设计方法。着重介绍NANDHash控制器的状态机和驱动程序的设计。该NAND Flash控制器IP已在集成测试仪器的SOPC系统中稳定应用。     

一种新型可编程多轴控制器PMAC的设计

通过SOPC Builder搭建出的NiosⅡ微处理器软核及外围设备控制器作为可编程多轴控制器硬件平台,本文较详细地介绍基于μC／OS-Ⅱ的多轴控制器的软件设计思想。系统将μC／OS-Ⅱ与片上可编程技术SOPC的特点充分结起来,很好地解决了可编程多轴控制器PMAC（Programmable Multi -Axis controller）的程序结构复杂以及实时性差难题。实验结果表明,改善了传统系统软件单任务顺序机制,系统安全性、实时性都得到了显著的提高。     

基于NiosⅡ软核处理器的PWM控制器设计

介绍了Altera公司最新开发的SOPC解决方案——Nios Ⅱ软核处理器,提出了基于Nios Ⅱ嵌入式软核处理器的脉宽调制PWM控制器的硬件、软件设计方法,并给出了脉宽调制PWM软件编写的程序。实验结果表明,与现有的其它方法相比,该方法具有灵活、稳定、易维护、高效率等优点。     

基于NiosⅡ的USB接口模块设计

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。这种用户自定义逻辑具有灵活高效等特性,充分体现了SOPC设计的优越性。本文简要介绍了Nios II设计架构,然后通过一个USB控制器的接口模块设计实例,详细介绍了Nios II设计中用户自定义逻辑的实现方法和效果,同时给出了对USB控制器SL811HS的底层读写函数。     

基于SOPC的蓝牙-以太网语音网关的设计

基于先进的SOPC技术的系统设计具有极大的灵活性,广泛应用于各类电子设计中.本文提出的语音网关,将蓝牙作为短距离无线接入技术,支持多个蓝牙终端通过以太网交换分组语音数据.网关可以同时支持的蓝牙终端数目可以通过配置IIS控制器灵活地调整.文章系统地介绍了SOPC的开发流程,IIS控制器IP核,以及基于Nios Ⅱ软核的设计方法.     

SOPC系统建立及uClinux移植实现

本文通过具体实现一个可以运行uClinux操作系统的最小SOPC系统,较为完整地介绍了构建SOPC系统以及构建Nios Ⅱ软核处理器的方法及步骤,并详细描述了uCLinux操作系统在该SOPC系统上的移植方法.此外,还进行了基于Nios Ⅱ处理器uClinux操作系统下应用程序的开发,以从总体上完成实用性的验证.     

基于SOPC和SD卡的嵌入式存储系统设计与实现

本文介绍了一种基于NiosⅡSOPC系统和SD卡的嵌入式存储系统的实现方案,构建了基于NiosⅡ软核处理器的SD卡读写操作系统,编写了软件驱动程序,实现了对SD卡读写的基本操作。     

基于SOPC的多功能车辆总线控制器设计

简要介绍传统的MVB通信控制器芯片MVBC的结构及功能;通过深入研究MVB底层通信协议,设计出符合IEC-61375标准用于网络连接的MVB总线访问IP(Intellectual Property)核;基于SOPC的设计思想,利用SOPC Builder在一片FPGA上集成了32位NiosⅡ软核处理器和MVB总线访问IP核,以及一些必需的外围组件,并给出MVB控制器的设计实现方案.     

基于SOPC的以太网实时数据采集系统设计与实现

设计了一个基于SOPC技术的实时数据采集系统.系统采用NiosⅡ软核处理器为主控制器,以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件运行平台,以LWP为以太网通信协议,实现了数据采集系统的以太网传输及控制.整个系统在Cyclone Ⅱ EP2C35开发板上实现并通过验证.     

基于Nios Ⅱ的EEPROM Controller Core的设计

介绍了基于Nios Ⅱ的Controller Core的基本组成结构,并详细介绍了如何在SOPC中设计EEPROM Controller Core,用Verilog HDL语言实现其硬件逻辑部分,并编写了相关驱动程序和应用层软件,构建了基于Nios Ⅱ的SOPC.同时以AT24C02 EEPROM为例,通过设计的EEPROM Controller在Altera Stratix1S10系列的FPGA上实现了读写操作,试验结果正确.     

Avalon总线SHT11的自定义IP核的开发

首先简要介绍了SOPC和Avalon总线,详细阐述了温湿度传感器SHT1自定义IP核的开发流程.该IP核根据其驱动控制器的规范以及时序要求,利用SOPC的Avalon总线,采用嵌套状态机,构建了基于NiosⅡ嵌入式处理器片上系统.CPU通过自定义的IP核对SHT11控制读写,并在农业大棚中应用,测试所得数据准确.其他用...     

基于FPGA的图像采集与VGA显示系统

针对传统的PCI图像采集卡的弊端,利用Altera公司的DE2开发平台,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像采集与VGA显示系统。该系统以嵌入了NiosⅡ软核的可编程逻辑芯片FPGA作为控制器,以图像传感器、数字存储器、视频D/A转换器、VGA显示接口等作为FPGA外设,利用可编程片上系统(SOPC)技术实现对FPGA及其外设的编程与控制,最终实现对实时图像的采集、处理与显示。设计结果表明,利用SOPC技术实现的电子系统具有设计方法灵活高效、可移植性强、易于实现高速数据采集、通用性好等优势。     

基于NiosⅡ多核驾驶疲劳检测系统设计

采用SOPC技术,对多核驾驶疲劳检测系统进行了研究与设计.为了实现系统设计的单片化,把NiosⅡ软核处理器、摄像头采集控制器IP核、部分图像处理算法模块等系统部件都集成到一块FPGA上.为了提高系统处理速度,系统采用双NiosⅡ软核处理器设计,同时利用NiosⅡ处理器自定制指令与C2H加速编译工具对系统中关键部分进行硬件加速,使系统具有实时性检测功能.     

基于SOPC的嵌入式Web服务器设计与实现

设计并实现了基于SOPC技术的嵌入式Web服务器，简单介绍了SOPC技术的特点及构建方法，随后对该嵌入式Web服务器的实现在硬件和软件两方面都作了详细论述,其中运用NiosⅡ软核处理器作为主控制器,实时多任务操作系统uC／OS-Ⅱ为应用软件运行平台，简化的TCP／IP协议LwIP为应用层通信协议。具有设计灵活、可重构、集成度高、实现风险低、开发周期短的优点。     

基于NiosⅡ的视频采集及网络传输系统的实现

研究了一种以NiosⅡ为处理器核心的视频采集及网络传输系统并FPGA实现.系统采用双NiosⅡ处理器构架,利用SOPC技术构建网络平台,分析了SOPC系统定制、存储空间共享、内存映射、双核通信的实现机制.设计采用PAL制式的摄像头作为视频数据源,两个NiosⅡ软核和外设组成的SOPC系统负责视频数据的采集、缓存、打包及发送.系统中双NiosⅡ协同工作,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,在RTP实时传输协议的支持下实现视频数据网络传输,提高系统的工作效率和稳定性.     

基于Nios Ⅱ的信道模拟系统控制单元实现

本文介绍如何在Quartus Ⅱ开发平台上,使用Altera Nios Ⅱ软核处理器实现信道模拟器的控制功能.使用Nios Ⅱ软核处理器是一项新的设计思路和方法,本文从实例开发角度,详细讨论了基于SOPC的信道模拟系统控制单元硬件的设计思路与实现方法.     

SOPC中NiosⅡ的LCD显示驱动IP设计

针对SOPC Builder系统没有提供128064液晶模块驱动的问题,以CBG128064液晶模块为例,采用有限状态机,用Verilog HDL语言设计了显示驱动IP核,并构建了基于NiosⅡ嵌入式处理器的片上系统。通过把显示驱动IP核下载到Cyclone系列FPGA上,验证了该设计的可行性。     

SOPC技术在电力机车改造中的应用

简要介绍韶山3型4000系电力机车有触点控制的弊端和无触点逻辑控制模块LCM的基本原理;按照机车控制电路功能,设计出符合标准接口规范的专用IP;基于SOPC的设计思想,利用SOPC Builder在1片FPGA上集成了32位NiosⅡ微处理器、逻辑控制单元IP、CAN总线控制器IP及一些必需的外围组件,给出逻辑控制模块的设计实现方案.