基于FPGA的激光测距控制系统设计

本文介绍一种基于FPGA和ARM9的激光测距系统的硬件原理设计和软件设计方案.该方案采用SICK公司的户外型激光传感器LMS221,和ALTERA公司cyclone系列的EP1C12Q24017 FPGA芯片.控制系统采用ARM+FPGA的结构,系统运行嵌入式Linux操作系统,从而保证系统可以灵活的实现高速数据采集和实时数据传输.     

基于ARM和NAND Flash的FPGA加载配置在TD-LTE中的实现

提出一种基于ARM和NAND Flash的FPGA加载配置的设计。选取Virtex-5系列的XC5VSX95T和ARM11系列的S3C6410处理器作为硬件平台,研究了利用NAND Flash自启动、以8 bit的SelectMAP模式配置FPGA的流程及实现。介绍了其配置原理、软硬件实现过程以及实现结果分析,重点分析了ARM+NAND的控制方法。该方案已在TD-LTE无线综合测试仪表中成功应用,是一套灵活和高效的FPGA配制方法。     

采用ARM的多FPGA串口命令选择配置及其应用

针对嵌入式系统中的多FPGA配置问题,结合实际应用,设计了一种基于ARM、NAND Flash存储器和串口的多FPGA命令选择配置方案。该方案以含有4片FPGA的嵌入式系统为例,选用ARM作为主控芯片,使用超级终端输入配置文件选择命令,构建了基于TMS320C6A8168、XC3S400AN和NAND Flash的硬件平台,实现了根据设备的应用差别加载不同FPGA配置文件的功能。详细描述了系统的硬件构成、软件实现以及在TD-LTE无线综合测试仪表中的应用情况。与传统基于专用存储芯片的配置方法相比,该方案大大提高了多FPGA系统配置的灵活性,在通信电子领域具有一定的实用价值。     

FPGA动态高速加载的设计与实现

针对现场可编程逻辑阵列（FPGA）动态高速加载问题,设计了一种基于可编程逻辑器件（CPLD）和闪存（FLASH）芯片的动态加载方案,介绍了设计方案、系统硬件连接图及典型的应用案例,并对具体的配置流程、详细的时序设计、软件实现流程进行了介绍。该方法相对传统的配置方法具有加载速度快、存储空间大和使用灵活等优点,方便FPGA在线升级和动态加载,在依据应用环境更改FPGA配置的软件无线电平台上,有较好的应用前景。     

一种基于TMS320C6A8168的FPGA动态配置方法

针对基带处理系统中FPGA传统上电配置中存在的速度和灵活性等问题,提出一种基于TMS320C6A8168的SD卡和网口动态加载FPGA配置文件的方案。该方案以含有4片FPGA和1片C6A8168 ARM处理器所组成的嵌入式系统作为平台,通过修改U-boot中的代码使得基带系统上电运行U-boot时能够选择性地加载PC中FPGA的配置文件,从而使FPGA完成相应的物理层算法及硬件加速。有效实现了对FPGA的配置,提高了FPGA系统配置的灵活性,在基带处理系统中有很好的应用前景。     

基于FPGA的视频采集控制设计

在视频采集系统中,需要根据不同的系统要求对视频采集进行控制。本文介绍了一种使用FPGA进行视频采集控制的设计与实现方案,该系统采用了灵活可配置的FPGA芯片对视频解码芯片SAA7114H进行视频采集控制,使之在不改动系统硬件电路的条件下,只要根据不同的系统需要进行不同的FPGA配置,就可以将该视频采集系统应用到各种视频信号处理系统中。     

基于ARM7实现转速测量的应用研究

本文介绍了转速测量的基本原理,并对几种测速方法进行了分析比较,说明了这些方法各自的优缺点.在此基础上,介绍一种基于S3C44B0系列的ARM芯片,引入可调度多达255个任务的嵌入系统合作式调度器,.利用ARM实现电机转速的测量,引入了嵌入系统合作式调度器的概念,开发了可进行多任务实现的可靠应用.还解决了电机转速测量及多种附加功能的实现.实现了转速计算,图形显示等功能.     

应用FPGA动态配置技术实现uClinux动态外设

本文提出了在uClinux嵌入式操作系统中应用MCU实现对FPGA的一种配置方案。该方案实现了FPGA配置数据的加密、压缩,减少了配置文件对嵌入式存储资源的占用,并且实现了FPGA资源的在系统动态配置,本文还介绍了动态配置技术在多编码支持VOIP终端上的应用实例。     

基于ARM和FPGA的服务机器人运动控制系统研究

介绍了一种基于ARM和FPGA的嵌入式控制系统,该系统既能独立运行又能在计算机辅助下运行,是一种兼具柔性和开放性的系统.利用ARM的强大的数据流转换功能和FPGA的快速配置能力,实现硬件可重构.给出了系统的总体结构、ARM和FPGA之间的通信设计,重点给出了基于Nios Ⅱ的嵌入式可重构底层控制设计,PWM功能模块在FPGA上的实现.设计的系统集成度高、灵活.实验表明系统具有高可靠性,能满足服务机器人外围器件多样性控制的要求.ARM和FPGA不仅可以并行运行处理数据,其之间又可以互相通信,实现了系统的扩展应用.     

用Z-80单板机实现转速频率测量

<正> 在航空发动机、燃气轮机、电机等机械性能的测试中,各性能参数对转速的特性曲线及流量的精确测量占有很重要的地位。如何提高转速、流量等低频信号的测量精度一直是测试工作者努力的目标。随着测试自动化技术的发展,对频率信号的联机处理(频率量通道)各单位也正在努力解决。本文介绍一种用Z-80微处理机CTC 时钟芯片作为频率量通道的技术和用TP801Z-80单板机实现转速、流量等低频信号精确测量的方法。这种方法大大简化了硬件设计,充分发挥了软件程编灵活、易变的特点,并且具有记忆、计算等功能,测量精度高,测试时间短,满足了对发动机转速、流量等低频信号的测量要求。     

Cyclone IV系列FPGA的配置方式及其工程应用

为了高效正确配置Ahera Cyclone IV系列FPGA，详细研究了该系列FPGA配置的引脚、方式、原理图、过程、时序和数据格式等，并比较了各配置方式。同时，通过一个实际工程应用表明该系列FPGA配置方式的灵活多样性。     

Zynq-7000的柔性直流输电桥臂控制器设计

介绍了基于Xilinx Zynq-7000芯片的柔性直流输电桥臂控制器的设计方案。集成在Zynq-7000芯片上的FPGA和ARM之间采用AXI4总线传输数据;配置芯片上的ARM双核各自运行独立的应用程序,移植了Linux操作系统;同时,基于Linux增加了HDMI图形控制界面和SD卡数据记录等功能。FPGA和ARM间的数据速率实测达到8.9Gb/s,大大地提高了桥臂控制系统的实时性。     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

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。     

Zynq芯片的三维视频混沌保密通信系统设计

本文基于具有FPGA+ARM架构的Zynq芯片,提出了一种新的实时视频混沌保密通信系统的设计方案.阐述了一种三维视频混沌加密算法的原理并且加以应用,详细介绍了系统设计方法和软硬件实现过程.利用Zynq的FPGA资源实现视频的采集和显示,ARM处理器实现混沌加密与解密和网络收发功能.最终在局域网内实现了视频的实时采集加密和自同步解密,获得了良好的安全性和实时性,为混沌保密通信的应用提供了新方向.     

基于Zynq的图像角点及边缘检测系统的设计与实现

以Zynq芯片为基础,采用软硬件协同设计的方法设计并实现整个系统。Zynq芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,既具备ARM处理器的灵活性,又拥有FPGA并行处理的能力。本系统的设计充分发挥了Zynq芯片的优势,在软硬件划分上, 通过ARM处理器来实现图像的采集;图像角点及边缘检测用FPGA来完成,即通过硬件加速提升系统的整体性能。ARM处理器与FPGA通过AXI4总线进行数据交互,在Zynq上实现集图像采集、图像特征提取、图像显示为一体的片上系统。最终系统测试结果表明,采用硬件加速实现图像特征提取的相关算法比在ARM处理器软件上实现的算法的速度提高了6～8倍。     

ARM与神经网络处理器的通信方案设计

基于ARM芯片和FPGA的特点,设计了一种ARM与FPGA人工神经网络处理器之间的通信方案。该方案采用ARM的ZDMA控制器对数据传输进行控制,完成ARM与神经网络处理器的控制寄存器组、分布式存储器、样本存储器等存储体的数据交换。     

基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统设计

针对核心工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T抗辐照能力较弱、在轨运行期间存在较高单粒子翻转风险的问题,为了提高XC7V690T在轨抗单粒子翻转的能力及配置文件注数修改的灵活性,设计了一种基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统架构。其硬件架构主要由XC7V690T SRAM型FPGA芯片、AX500反熔丝型FPGA芯片以及多片FLASH组成;软件架构主要包括AX500反熔丝型FPGA对XC7V690T进行配置管理及监控管理,对XC7V690T进行在轨重构管理,XC7V690T通过调用内部SEM IP核实现对配置RAM资源的自主监控和维护。在轨实验结果表明,采用工业级SRAM型FPGA芯片XC7V690T的某航天器通信机在轨测试过程中成功进行了SEM纠错,通信机在轨工作正常,通信链路稳定,满足使用要求,表明该系统架构可以有效提升XC7V690T抗单粒子翻转能力,可以为其他SRAM型FPGA抗单粒子翻转设计提供借鉴与参考。