一种FPGA抗辐射工艺映射方法研究

 提出一种基于部分TMR和逻辑门掩盖的FPGA抗辐射工艺映射算法FDRMap,以及一个基于蒙特卡洛仿真的并行错误注入和仿真平台.该平台和算法已经应用到复旦大学自主研发的FPGA芯片FDP4软件流程的工艺映射模块.实验结果表明,FDRMap能够在增加14.06%LUT数目的前提下,降低电路的抗辐射关键度32.62%;与单纯采用部分TMR的方法相比,在节省12.23%的LUT数目同时,还能额外降低电路关键度12.44%.     

实时工业图象检测系统控制电路的FPGA实现

本文给出一种实时工业图象检测系统控制电路的ASIC设计实例,包括系统原理、芯片总体设计、各模块的逻辑设计、FPGA实现、仿真及联机调试。     

FPGA与ASSP和ASIC竞争

一系列可编程逻辑器件（PLD）替代专用集成电路（ASIC）和专用标准电路（ASSP）的趋势主要是由现场可编程门阵列（FPGA）的显著优点所造成的,这些器件在逻辑密度、性能和特性上有惊人的增长,而同时在     

基于TotalRecall技术ASIC的FPGA原型验证

芯片设计中一个非常重要的环节是验证.随着FPGA技术的迅速发展使基于FPGA的原型验证被广泛的用于ASIC的开发过程,FPGA原型验证是ASIC有效的验证途径,但传统FPGA原型验证的可视性非常差.为了解决传统FPGA原型验证可视性的问题,验证工程师采用了结合TotalRecall技术的FPGA原型验证方法对一款鼠标芯片进行验证.获得该方法不仅能提供100％的可视性,还确保FPGA原型验证以实时硬件速度运行.该方法创新了ASIC的验证方法学.     

NPS-1数字神经元芯片的实现与应用

本文设计了数字神经元芯片NPS-1，其结构简洁，易于级联，用FPGA实现样片，集成度约一万门电路以阿拉伯数字识别和双向存储器为例，测试结果表明，该芯片设计、实现正确，同时结构简洁，适于实时处理的嵌入式神经网络应用系统     

基于FPGA的COTS器件辐射效应测试系统

为了满足航天商业现货(COTS)器件辐射效应评估的高效率、低成本、批量测试需求,通过分析典型COTS器件不同辐射效应测试的异同,设计了COTS器件通用辐射效应测试系统。测试系统由面向仪器系统的外围组件互连(PCI)扩展(PXI)系统和基于现场可编程门阵列(FPGA)的监测主板组成,适用于FPGA、模数转换器(ADC)、静态随机存储器(SRAM)、运算放大器、电源芯片等典型COTS器件单粒子和总剂量效应地面模拟试验,能够在线实时测量被测器件的功耗电流、逻辑功能、输出信号等参数,可对被测器件的输入电压、输入电流、输出电压等需要高精度测量的功能性能参数进行离线测量。通过典型器件的单粒子与总剂量效应试验,对测试系统的在线与离线测试功能进行了验证,结果表明该测试系统能够满足测试需求。     

基于ARM与FPGA的高速数据采集技术研究

现场可编程门阵列(FPGA)与ARM(高级RISC微处理器)的结合能降低系统体积并实现强大的功能,在数据采集系统中得到越来越广泛的使用,FPGA与ARM之间的高速数据传输是系统实施的最具挑战性的问题之一。在本文中,我们使用FPGA来从前端获取海量数据,将其发送到ARM,同时ARM通过TCP/IP协议传输数据到远程计算机。本文主要介绍了FPGA和ARM之间高速传输方法的接口设计。该理论研究表明,这种方法最大传输速度可以达到50MB/s。     

基于FPGA的验证开发系统

本文介绍一种用于实现测试和验证的FPGA新的应用。利用FPGA可配置的传统优点，在同一个系统上完成各种电路板级功能验证，这是一个有效、简洁、低成本的开发工具。     

基于SRAM型FPGA单粒子效应的故障传播模型

SRAM型FPGA在辐射环境中易受到单粒子翻转的影响,造成电路功能失效.本文基于图论和元胞自动机模型,提出了一种针对SRAM型FPGA单粒子效应的电路故障传播模型.本文将单粒子翻转分为单位翻转和多位翻转来研究,因为多位翻转模型还涉及到了冲突处理的问题.本文主要改进了耦合度的计算方式,通过计算FPGA布局布线中的相关配置位,从而使得仿真的电路故障传播模型更接近于实际电路码点翻转的结果,与以往只计算LUT相关配置位的方法比较,平均优化程度为19.89%.最后阐述了本模型在故障防御方面的一些应用,如找出最易导致故障扩散的元胞.     

基于VHDL语言实现FPGA设计

介绍采用VHDL语言在现场可编程门阵列器件(FPGA)上实现通用芯片8255的设计,并简要介绍8255的结构,给出VHDL语言设计程序。     

基于FPGA的DWDM光源控制系统

设计了一种新型的DWDM光源控制系统,该系统采用MCU FPGA技术,可以同时对多个DWDM光源通道进行温度、波长和功率的检测控制,并且通过GPIB总线实现了PC机的远程控制.数字控制系统中FPGA技术的采用降低了系统的复杂性,提高了系统的可靠性和灵活性.在温度控制模块中,采用分阶段模糊控制的方法提高了系统的响应速度和控制精度.在LD控制模块中采用新型的波长锁定技术实现波长的高精度控制,同时采用软启动、限幅电路和短路开关等措施进行LD的浪涌保护.实验研究表明,该系统的温度和波长控制效果较好,而且能抑制因老化引起的波长漂移.     

基于FPGA的超声相控阵接收系统的研究

超声相控阵检测技术具有提高检测灵敏度、分辨力和信噪比等优点。该文基于现场可编程门阵列(FPGA)技术,控制接收部分的信号以完成电压隔离,放大,滤波处理并转换为低电压差分信号(LVDS)等功能,实现了超声相控阵接收控制系统的小型化和数据传输的高速化。实验结果表明,处理的信号满足所需要求,系统稳定,对相控阵接收系统的优化具有重要意义。     

基于RapidIO的FPGA远程更新系统设计与实现

现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在航电系统领域广泛应用,但是采用JTAG方式更新FPGA程序,效率低下,易受设备环境限制而缺乏灵活性,已经难以满足工程应用的需求。提出了一种实现FPGA程序远程更新的方案,该方案采用RapidIO总线,以软件异构的方式,构建在线更新实时通信链路。通过以太网下发镜像升级文件,经SRIO交换网络传送至FPGA节点,写入FLASH配置空间,实现FPGA程序的远程更新。经过测试,验证了设计的正确性和可行性,并有效地提高了FPGA程序更新的速度。     

DSP处理器单粒子翻转率测试系统的研制

航天器及其内部元器件在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,因此航天用电子器件在装备前必须进行抗SEE能力的测试评估。针对传统测试方法存在的测试系统程序容易在辐照过程崩溃、统计翻转数不准确、单粒子闩锁(SEL)辨别不清晰和忽略内核翻转统计等问题,设计了一种测试系统,通过片外加载与运行程序从而减少因辐照导致片内程序异常的现象;通过片外主控电路统计被测电路翻转数使统计翻转结果准确;通过主控电路控制被测电路时钟供给排除因频率增加导致电流过大而误判发生SEL的情况;通过内核指令集统计内核翻转数。实验结果表明,该测试系统可以实时全面地监测数字信号处理器(DSP)的SEE,并有效防止辐照实验器件(DUT)因SEL而失效。     

基于FPGA的自适应谱线增强系统设计

在此基于Altera公司的现场可编程门阵列（FPGA）芯片EP2C8F256C6,采用最小均方算法设计了自适应谱线增强（ALE）处理系统。以FPGA为处理核心,实现数据采样控制、数据延时控制、LMS核心算法和输出存储控制等。充分利用FPGA高速的数据处理能力和丰富的片内乘法器,设计了LMS算法的流水线结构,保证整个系统具有高的数据吞吐能力和处理速度。并且通过编写相应的VHDL程序在QuartusⅡ软件上进行仿真,仿真结果表明该设计可以快速、准确地实现自适应谱线增强。     

一种基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

对DDR SDRAM的基本工作特性以及时序进行了分析与研究,基于FPGA提出了一种通用的DDR SDRAM控制器设计方案。在Modelsim上通过了软件功能仿真,并在FPGA芯片上完成了硬件验证。结果表明,该控制器能够较好地完成DDR SDRAM的读写控制,具有读写效率较高、接口电路简单的特点。