TS201 LINK口光通信传输的接口设计

针对在应用中高速DSP TS201的LINK口不能直接通过光纤实现数据远程传输的缺陷,介绍了一种基于FPGA(Xilinx的Virtex-4系列中的XC4VFX60)的LINK口与光纤通信的接口设计。给出了DSPTS201的LINK口与光纤通信转换的硬件和FPGA逻辑设计实例,并对逻辑设计的时序进行了综合和仿真,最后在Virtual DSP开发环境中验证了接口设计的LINK口远程通信互连结果。结果表明通过接口设计电路的转换,TS201 LINK口实现了在物理层按照RocketIO方式通信,数据层按照LINK口协议通信的远程数据传输功能,数据传输速度单向为250 MB/s,双向为500 MB/s,且具有高速、可靠稳定等特点。     

基于TS201与FPGA的信号处理系统

针对现代信号处理的数据量大和实时性高的特点,需要采用高速数字信号处理器及其他高速逻辑器件配合进行处理.基于高性能DSP TigerSHARC201和大规模FPGA STRATIX-EP1S10,提出了DSP和FPGA高速互联的异构系统体系结构,采用了LINK口的通信方式,实现了一种高速信号处理电路.     

基于FPGA的飞机机电系统通用接口单元的研究

针对机载机电系统远程数据采集与控制的接口问题,设计了一种基于FPGA的机电系统通用接口单元.采用“FPGA+微处理器+开关矩阵”的硬件架构,利用FPGA并行的硬件模块以及可重构性,实现了机载子系统的功能分配以及故障诊断与重构;利用开关矩阵对任意通道的桥接功能,实现了机载信号到调理电路的灵活切换.研究了通用接口的设计思想、体系结构,重点讨论了模块化设计、FPGA重构、开关矩阵配置等关键技术.实验结果表明,该通用接口单元速度快、可靠性好、配置灵活,具有一定的通用性和扩展性.     

一款基于APA300的创新型FPGA实验板

基于Actel公司Flash型FPGA芯片APA300设计并实现一款创新型FPGA实验板.该实验板包括2片互通的APA300、丰富的外围设备和常用外部设备端口,还提供与外部电路连接的扩展接口,能够开展多种创新性实验,并可作为科学预研的平台.在详细介绍了实验板各部分的实现原理和电路连接图后,给出了实验板的两个典型创新性实验示例:协处理器密码机和MP3播放器.     

一种基于FPGA的高速图像采集及显示电路设计

为了实现高速图像采集和显示,采用CamLink接口和DVI接口来完成视频采集和显示。详细介绍了基于FPGA采集和显示的系统组成,给出了CamLink接口采样模块和DVI显示模块的工作流程及硬件电路实现方式。该硬件电路基于CPCI总线设计,实现了计算机与图像电路之间的高速数据交换。设计中使用的FPGA是Altera公司的EP2S30F672I4,用该FPGA进行配置和验证,测试表明该设计不仅实现了图像高速采集和显示,且使图像清晰、系统稳定可靠。     

基于FPGA的通信卡设计和实现

基于FPGA的通信卡设计原理。通信卡实现了4路ISDNU接口、4路RS232串口、2路音频接口及1路PCI总线之间的通信,该卡以FPGA(现场可编程门阵列)和MPC860为核心进行设计,利用FPGA的可编程性灵活实现了各接口之间的数据通信。本文给出了系统的硬件构架,并对串口传输功能和数字交换网络功能的FPGA实现进行了分析。     

浅谈基于WinCE环境下的ARM+FPGA系统

ARM嵌入式单片机和FPGA逻辑电路组成的系统平台是实现仪器仪表便携式、智能化发展的重要方法。系统设计的核心为ARM对FPGA进行管理控制。通过分析ARM的外围总线和与GPIO研究,设计出FPGA通过数据总线交换数据、GPIO完成状态传递的直接连接方式,有效利用了ARM处理器的地址资源,简化了接口电路;通过研究Windows CE系统驱动程序原理和编程,设计了简化的Windows CE对数据总线和GPIO驱动过程,节省了系统资源,完成了ARM+FPGA系统的多通道数据采集系统应用开发。     

WinCE 下ARM+FPGA 系统

ARM嵌入式单片机和FPGA逻辑电路组成的系统平台是实现仪器仪表便携式、智能化发展的重要方法。系统设计的核心为ARM对FPGA进行管理控制。通过分析ARM的外围总线和与GPIO研究,设计出FPGA通过数据总线交换数据、GPIO完成状态传递的直接连接方式,有效利用了ARM处理器的地址资源,简化了接口电路;通过研究Windows CE系统驱动程序原理和编程,设计了简化的Windows CE对数据总线和GPIO驱动过程,节省了系统资源,完成了ARM+FPG A系统的多通道数据采集系统应用开发。     

嵌入式单片自重构平台体系结构的实现

讨论了在Xilinx开发平台上利用FPGA动态重构技术实现自重构系统的方法以及流程。系统中包含静态和动态两种模块,采用Xilinx的基于模块的动态重构设计方法实现。静态模块和动态模块通过一个称为总线宏的结构通信,由嵌入式硬核处理器PPC405控制Xilinx的内部访问接口(ICAP)完成重构。实验表明采用自重构技术可以在单片FPGA上实现复杂的可重构系统。     

基于Impulse—C的可重构编程技术研究

可重构计算的研究使用高度灵活的计算结构进行高性能计算。近年来采用FPGA器件来创建可重计算平台的研究大量出现。基于高级语言的FPGA编程技术可以让软件工程师摆脱硬件的干扰,致力于算法的实现。Impulse C语言工具集就是一种对软硬件划分和软硬件过程协同设计的相对简单的、基于C语言的方法,它与高效的基于FPGA的硬件编译器相结合,形成了一种完整的混合处理器和FPGA实现的方法。这些工具极大地简化了可重构部件的设计过程,但是在高效性和电路优化等方面跟手工设计仍有差距。     

基于DSP的数字检波设计及实现

该文介绍了一种在实时频谱分析仪环境中,基于DSP的数字检波设计方案,给出了如何利用DSP实现多种视频检波等关键技术的实现原理与方法。传统方案通常选择利用FPGA的童配置来实现检波与其它功能模式的切换,而重配置较为复杂,导致模式切换速度慢,不稳定因素增加。该设计明显减少了测试模式切换所带来的重配置操作,从而降低了系统的复...     

基于FPGA的航空发动机电子控制器设计技术研究

基于FPGA的并行运行、可重配置以及采用软/硬件协同设计的技术特点,提出了一种基于FPGA的片内分布式航空发动机电子控制器设计方法。重点研究了FPGA内嵌处理器选型、硬件协处理器及同步数据总线设计等3个关键技术问题。在此基础上,基于Altera FPGAEP2C35设计了控制器原理样机,并进行了硬件性能测试,结果表明该控制器设计方法在当前的技术条件下具有实施的可行性。所提出的发动机电子控制器设计方法有利于克服当前集中式电子控制器设计时存在的软件高度定制、可重用性差、并行实时任务开发难度大、开发效率低等缺     

基于FPGA的在线重构设计方法

为了解决SRAM型FPGA和配置存储器中存在的单粒子反转现象导致的FPGA工作异常和配置失败问题,同时满足FPGA类产品在总装后可以通过和地面通信接口实现远程更新的需求,提出了三种基于Xilinx FPGA的软件重构方法。对于7 系列以下FPGA,采用ASIC在线重构技术,通过JTAG和SPI接口控制配置存储器读写实现在线重构,该方法简单,适用于多板卡应用场景;对于7系列FPGA,采用MultiBoot多镜像技术实现多镜像启动,通过直接更新M镜像的方式实现在线重构功能,该方法不需要外部控制芯片,电路简单,设计方便,适用于单芯片控制场合;针对ZYNQ类芯片,利用其内部的BootROM和FSBL功能,在配置存储器中通过多镜像方式实现在线重构设计,适用于高性能应用场景。三种方法保证了FPGA可靠启动,同时具备在线更新功能,可以保证在更新失败的情况下,依然可以运行旧版本或可以重新对其进行配置,增强了系统的安全性和可靠性。     

适用于空间环境下的FPGA容错与重构体系

FPGA极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性，被广泛地应用在各个领域。在空间环境中，FPGA 容易受到SEU的影响而导致内部逻辑的紊乱，系统重构与故障恢复也比较困难。该文提出了一种在星载环境下，使用CPLD对FPGA进行基于错误诊断的容错体系结构设计，兼顾到了系统重构与故障恢复，在实验中取得了较好的效果。     

FPGA远程动态重构技术的研究

提出了一种FPGA远程动态重构的方法,结合FPGA动态重构技术和GSM通信技术来实现。利用GSM技术实现配置数据的无线传输,在单片机控制下将数据存储于CF卡中。在内嵌硬核微处理器PowerPC405控制下,FPGA通过内部配置存取端口读取CF卡中新的配置数据,对可重构区进行配置以实现新的功能。     

自动映射多循环程序到有限FPGA资源的参数化流水线模板

FPGA为加速计算密集型应用提供了一个灵活高效的平台.然而,由于片上资源有限,在一些情况下,需要将大规模应用中包括的多个循环程序分别映射到FPGA上执行,当一个循环程序执行完毕后,需要重新配置FPGA以执行下一个循环程序,FPGA重构过程在整个程序执行过程中占用了较多时间.文中设计了一个参数化流水线模板,并提出了相应的指令分配调度策略,实现了自动将多循环程序顺序映射到目标FPGA片上系统,同时在程序切换时,不需要进行FPGA重构.实验结果表明,对每个循环程序,文中设计的流水线模板能达到与专用硬件结构相当的执行节拍,同时节约了程序切换时的重构时间.     

基于DSP和FPGA的海底地形匹配辅助导航系统设计

针对海底地形匹配辅助导航系统中需要多路数据同步接收、匹配结果实时回传的特点,设计了基于DSP和FPGA的多通道实时地形匹配辅助导航系统。该系统通过高性能通用DSP芯片实现实时海底地形匹配算法,通过基于FP-GA的SOPC技术实现多通道数据通信接口和数据流控制,具有电路结构简单、对外接口灵活、功能易于扩展、系统结构可重配置的优点。软件仿真和现场试验结果表明,该系统能够良好的满足水下潜器对于海底地形匹配导航系统的实时性、稳定性、扩展性和体积功耗等方面的要求,具有良好的工程应用前景。     

人体外骨骼控制器硬件设计

为了适应外骨骼机器人的发展需求,设计了一款可以实现外骨骼控制的控制器,该控制器采用以PowerPC芯片为核心,FPGA芯片为辅的硬件设计,文中详细说明了各个模块的设计思想及外围接口电路的设计,由于PowerPC芯片较高的内部集成了多种功能,以及在平台中加入了以FPGA来集中控制各个接口,因此可以实现多个传感器接口信号采集和控制,并使用实时操作系统对各个传感器信号处理和控制。该控制器具有运算速度快,扩展方便,可靠性较高的特点。     

动态部分可重构方法在SDRAM控制器中的应用

动态部分可重构方法应用于FPGA系统设计中,充分利用了FPGA芯片提供的可重配置功能,减小了FPGA芯片的配置时间。通过对可重构方法的研究,提出了基于模块化动态可重构方法应用到SDRAM控制器设计中,给出了重构流程,并对实验结果进行了分析。该方法提高了FPGA芯片的利用率,有效地提高了可重配置计算系统的整体性能。     

基于动态可重构技术的装备测试系统研究

当前国内自动测试系统存在实时性差、测试资源冗余、成本高等问题,针对以上问题,提出了基于FPGA部分动态重构技术的自动测试系统,该系统基于FPGA动态可重构技术并结合嵌入式操作系统实现测试资源的动态管理,并开发了用于测试过程的硬件自动测试任务编程模型,提出了一种用于重构任务加载的ICAP控制器;该系统实现测试过程的并发执行,从而增强自动测试系统测试的实时性,进而提高测试的准确性与覆盖性。在验证试验中,将动态重构测试系统应用于自动测试实例中,试验结果表明硬件重构测试任务加载正常,各测试资源功能执行正确