Xilinx FPGA的嵌入式系统开发过程

围绕Xilinx公司FPGA中的MicroBlaze软核微处理器,对其体系结构、设计流程和相关开发工具进行了详细介绍,并且通过一个实例说明了以MicroBlaze软核处理器为内核的嵌入式系统的开发过程。     

嵌入式Web服务器下μClinux移植研究

以开发嵌入式Web服务器为目标,搭建了移植μClinux需要的开发环境和设计移植的流程,并对μClinux移植进行裁减和分析。bootloader、μClinux内核和只读的romfs文件系统烧到Flash中的分析研究及μClinux内核和根文件系统的烧到Flash详细过程描述。     

一种基于FPGA的容错嵌入式系统设计

在FPGA内部使用各种IP软核搭建了完整的嵌入式系统,实现了用三个MicroBlaze CPU软核进行表决的三模冗余容错方案。同时对μC／OS—Ⅱ操作系统以及应用程序进行改进,在程序的内部加入了错误检测和校正(EDAC)、函数堆栈保护等容错功能。通过实验证明,该系统减小了器件本身和内存模块受到的SEU(Single Event Upset)影响。     

基于μClinux操作系统的电子词典设计和实现

μClinux操作系统作为嵌入式操作系统之一,在μClinux下进行应用程序设计和实现,与无操作系统下的应用程序设计会大有不同。具体讲解μClinux操作系统下的电子词典的设计。     

基于μClinux的SoPC应用系统设计

随着芯片技术的发展,SoPC成为嵌入式系统设计的一个发展趋势,不同于桌面操作系统,嵌入式操作系统需根据特定的嵌入式应用及不同的处理器而进行移植和裁剪,文章采用SoPC技术实现一个UART串行口和以太网接口的转换器,具体给出加载μClinux到基于软核处理器Nios的SoPC系统中的方法和步骤,并基于μClinux开发了应用程序。     

基于μClinux嵌入式系统的开发

本文介绍了嵌入式系统(Embedded System)的概念、应用领域和研究意义,分析了μClinux的特点,并详细给出了在嵌入式μClinux系统模式下基于S3C4510B的开发板进行程序设计开发的方法和步骤,包括如何建立交叉编译开发环境、编译内核与文件系统及添加应用程序.     

基于μClinux嵌入式系统的开发

本文介绍了嵌入式系统（Embedded System）的概念、应用领域和研究意义,分析了μClinux的特点,并详细给出了在嵌入式μClinux系统模式下基于S3C4510B的开发板进行程序设计开发的方法和步骤,包括如何建立交叉编译开发环境、编译内核与文件系统及添加应用程序。     

基于S3C44BOX开发板的μClinux嵌入式系统移植

S3C44BOX是三星公司设计的一款基于ARM7TDMI的32位RISC处理器。实验以PC机为宿主机,通过在宿主机上对μClinux内核进行编译,然后向目标板S3C44BOX移植。比较了μClinux的应用领域,从交叉编译环境的建立、内核的裁减及修改等方面,系统描述了μClinux在S3C44BOX开发板上的移植过程。     

针对低固存嵌入式系统的μClinux小型化方法

μClinux已成为嵌入式应用中非常热门的嵌入式操作系统。针对某些嵌入式系统中固存容量低,不需要文件系统的特点,提出通过删除根文件系统、内核与应用程序一体化、针对本应用系统的特殊性开发的一种新文件系统ReFS、裁剪添加设备驱动程序等技术措施,来达小型化μClinux目的。根据具体的嵌入式应用,用文中提到的小型化措施,可以定制μClinux,使之适合于各种应用场合。     

嵌入式操作系统μClinux移植研究

为开发一个稳定性好、适应性强和安全性高的适合多嵌入式操作系统平台的嵌入式Web服务器,搭建μClinux移植需要的开发配置环境和设计移植的系统流程,讨论了移植μClinux需解决的如交叉编译环境的建立、μClinux的内核加载方式、改写编译blob．bin和烧blob等一些关键性技术问题,对μClinux移植做了恰当的裁减和分析工作以适合在设计的平台上的移植。并对移植μClinux需要的烧bootloader到Flash、烧μChnux内核文件到Flash、烧romf只读文件系统到Flash的分析研究及根文件系统的烧到Flash进行了详细过程描述。     

基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader设计

文章介绍了基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader程序的设计,详细介绍了适用该程序的FPGA嵌入式系统的硬件配置及Bootloader程序设计的硬件逻辑设计流程和软件设计流程。该程序是在FPGA硬件配置完毕之后,在内部处理器上运行的一段启动代码,用来将FLASH中的用户程序传输至外部RAM,并引导嵌入式系统从用户程序中开始运行。它解决了使用大规模复杂应用程序的嵌入式系统的引导问题,已在实际中应用,具有良好的适应性。     

基于MicroBlaze的PetaLinux嵌入式操作系统移植

近年来,SoPC(System On a Programmable Chip,可编程片上系统)的应用日益增多。针对此趋势,系统介绍了Xilinx公司的MicroBlaze软核处理器和PetaLinux操作系统的特点,利用EDK开发套件搭建一个基于MicroBlaze的硬件平台,并研究了PetaLinux的移植、自定义设备驱动的添加、配置和启动。实验证明,使用PetaLinux开发的SoPC能够满足用户复杂多变的需要,且构建简单、快速,缩短了产品的开发周期。     

基于MicroBlaze嵌入式系统的WCDMA评估系统

MicroBlaze软核是一种针对Xilinx FPGA器件而优化的功能强大的32位微处理器,它支持CoreConnect总线的标准外设集合,具有兼容性和重复利用性.介绍了以FPGA协同MicroBlaze嵌入式软核为开发平台的系统设计方法,并在此平台上实现了WCDMA评估系统的设计和验证.     

软核嵌入处理器MicroBlaze

MicroBlaze是Xilinx的软核嵌入处理器,使用开发工具ISE/XPS和相关IP-Core,利用FPGA内的通用资源,用户可以参数化地设计CPU、总线、接口等组件,在FPGA内部实现一个完整的高性能处理器,且支持多核处理器,同时可在XPS中完成操作系统配置和应用软件的设计调试。软核嵌入处理器广泛适用于各个领域。文章介绍软核嵌入处理器MicroBlaze及其设计方法。     

SOPC的多路信号同步采集编码系统

设计了一种基于SOPC(System-On-a-Programmable-Chip)的信号采集编码系统.采用AD7607模数转换器作为多通道信号采样的核心,搭建采样模块;利用FPGA设计并搭建了数据编码电路和以MicroBlaze为内核的嵌入式处理器,实现了对采样信号的快速编码,并取代了传统设计中的单片机.实验结果表明,本系统可以对8路模拟信号进行同步采样、编码及传输.相比于传统采集编码器,该系统不仅将采样通道扩充至8路,而且基于SOPC的单处理器的方法大大简化了设计结构和难度.     

基于SoPC的超声导波激励信号发生器设计

基于SoPC技术设计了一种专门激励管道超声导波的信号发生器。重点阐述了导波专用DDS IP核的设计方法。发生器以MicroBlaze软核处理器为控制核心,单片FPGA辅以必要的少量外围硬件电路,易于扩展升级。实验结果表明,输出的信号精度高、噪声小、稳定性好,频率连续可调,可方便地应用于管道超声导波检测。     

双MicroBlaze软核处理器的SOPC系统设计

设计了一款基于双MicroBlaze软核处理器、面向嵌入式领域的SOPC系统,在信息处理繁忙的情况下,实现两软核处理器之间的同步、通信和中断功能,提高信息吞吐率和系统灵活性,降低设备尺寸。两处理器之间通过Mutex模块实现同步功能,通过Mailbox模块实现通信和中断功能,通过共享BRAM模块实现大块通信功能,并进行了有效的功能验证。该SOPC系统在XUPV5－LX110T开发板上得到验证。测试结果表明,两软核处理器之间有效地实现了同步,通信和中断功能,达到了预期的效果,验证了方案的有效性。     

基于FPGA的激光拼焊板焊缝位置快速检测方法

提出了基于microblaze软核处理器的SOPC技术来进行焊缝结构光图像处理与特征提取;由图像预处理模块实现对焊缝图像滤波、二值化、数学形态学处理、边缘检测、中心线提取等步骤的预处理,预处理后的图像送入MicroBlaze软核进行特征点提取。该方法可以准确而快速的提取图像焊缝位置。相比传统的处理方法,可以大大提高焊缝跟踪系统的实时性。     

基于嵌入式MPMC接口的内存访问机制

为满足用户不同的设计需求,采用将MicroBlaze软核的嵌入式子系统与综合软件环境设计相结合的设计方式。在现场可编程门阵列设计中,需要反复访问较大数据模板,在板级调试时因板上资源限制,数据模板不能进行板级功能验证。为此,利用嵌入式系统提供的多端口存储控制器(MPMC)接口将数据文件下载到目标板的指定位置,访问已下载的数据并完成功能验证。实验结果表明,该架构设计合理,板上资源占用少,能够满足设计的时序和逻辑要求,较好地完成内存调度。