基于MicroBlaze的可重构嵌入式系统设计

基于MicroBlaze软核设计了一个可重构嵌入式系统,可完成基于嵌入式Web服务器的远程监控。介绍了Xilinx微处理器软核MicroBlaze的定制、硬件平台的搭建及uCLinux操作系统的剪裁,最后给出了实现远程监控的程序流程图。     

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。     

FSL总线IP核及其在MicroBlaze系统中的应用

MicroBlaze是基于Xilinx公司新一代FPGA器件的软处理器核。其FSL总线是FIFO单向链路,可以实现用户自定义IP核与MicroBlaze内部通用寄存器的高速直连。本文对MicroBlaze的几种主要总线接口进行比较,详细分析、介绍FSL总线的结构、特点、工作原理和配置方法。通过一个矢量汉字还原的应用实例,具体描述在FPGA片上系统设计中利用FSL高速总线整合用户自定义IP核,实现软处理器系统硬件加速的方法及步骤。     

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.     

基于XILINX FPGA的嵌入式CPU系统

介绍了把软处理器核放入FPGA中而构建一个完善的基于FPGA的嵌入式CPU系统，其优点是产品设计者可获得一个生命周期较长的CPU系统，提高系统集成度，大大增加了综合系统设计的灵活性和应用范围。并重点讨论MicroBlaze软处理器核内部的结构原理．介绍了MicroBlaze处理器使用CoreConnect总线架构来实现外围总线扩展的原理。     

嵌入式人脸检测系统设计

介绍了以计算机视觉为背景,基于FPGA实现嵌入式人脸检测系统的设计。系统设计过程包括配置MicroBlaze软核处理器、裁剪μClinux内核和应用程序设计3部分。以MicroBlaze软核为处理核心,通过片内添加外设接口和IP在Virtex-ⅡPro开发板上搭建硬件平台。以μClinux内核为软件平台,通过优化OpenCV提供的源代码设计人脸检测应用程序。     

一种基于SoPC系统的液晶控制IP核设计

介绍了基于MicroBlaze软核处理器的可编程片上系统结构.提出了一种LCD控制器IP核的设计方法.该控制器具有片上外设总线接口,和其它标准IP核一起组成以MicroBlaze为核心的片上系统.为进一步实现具有人性化人机交互界面的高性能、低功耗、小体积的嵌入式系统打下基础.     

基于MicroBlaze软核的液晶驱动程序设计

MicroBlaze嵌入式软核是一个被Xilinx公司优化过的可以嵌入在FPGA中的RISC处理器软核,具有运行速度快、占用资源少、可配置性强等优点;液晶显示器（LCD）具有功耗低、体积小、工作电压低、寿命长、可以显示复杂的文字及图形等优点。本文以信利MPG240128点阵液晶显示模块为例,选择Xilinx公司的Spartan 3E系列FPGA作为控制芯片,介绍嵌入式软处理器MicroBlaze与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术。     

MicroBlaze嵌入式处理器的硬件加速模块设计

MicroBlaze软核是嵌入在Xilinx FPGA之中的RISC处理器.介绍了在基于MicroBlaze的系统中引入用户自定义的IP core作为硬件加速模块的两种方式.其一是通过基于CoreConnect架构的片上外设总线(OPB),其二是通过Xilinx的快速简单连接(FSL).通过在MicroBlaze嵌入式处理器上引入硬件加速模块的设计,执行一系列常见算法并作出比较和分析.     

基于MicroBlaze的μC/OS-II操作系统移植

LT-H10滚齿机数控系统采用基于ARM的系统结构,其处理器等性能、资源比以往基于x86的系统受到很大的限制,所以CPU的占用率也相对较高.为了降低ARM CPU的占用率把系统运行的部分主站控制驱动程序迁移到底板FPGA MicroBlaze软核处理器上运行,本文提出了一种基于MicroBlaze软核处理器的μC/OS-II的移植方案.测试实验结果表明μC/OS-II系统移植到MicroBlaze之后能稳定的运行.快速的任务上下文切换更有利于数控系统的实时性.针对MicroBlaze μC/OS-II系统和ARM Linux系统设计了两个不同的任务调度算法对任务上下文切换的时间开销进行研究、测量和分析.此研究方案不仅可以满足基于ARM的数控系统的应用需要,同时适用于基于x86的数控系统,达到降低系统CPU占用率的目的,在嵌入式数控系统中具有重要的研究意义与应用价值.     

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。     

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。     

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。     

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MicroBlaze的AXI总线实时时钟IP核设计

应用MicroBlaze软核作为CPU的硬件平台,在此平台上设计了基于AXI总线的通用实时时钟IP核。给出了创建IP核的过程和导入IP核的方法。介绍了实时时钟的IP核结构,给出了IP核的结构框图。介绍了实时时钟的原理,给出了实时时钟各个模块的核心代码。     

Microblaze微处理器IP Core的结构及应用

本文概要介绍了基于RISC指令集的Microblaze微处理器IP core体系结构的主要特性和支持的标准外设，简述了MicroBlaze嵌入式系统开发环境的功能及使用，主要介绍了和PC机串口通讯为应用背景的一种Microblaze嵌入式系统的设计实现，给出了系统实现的硬件资源平台以及部分代码，并对系统性能加以分析。