基于Niosll的嵌入式网络通信系统

设计基于当前流行Altera公司的第二代片上软核处理器NiosⅡ和嵌入式网络通信领域非常成熟的协议栈uIP,文中对NiosⅡ软核处理器进行了简单的介绍,详细介绍了网络通信系统的设计,包括整个片上系统的配置和校验和计算自定义指令;软件设计,包括网络接口芯片底层驱动程序和uIP协议栈程序在NiosⅡ上的移植。     

用于微惯性测量单元的FPGA数据采集系统

本文结合微惯性测量单元(MIMU)的应用,设计了基于FPGA的数据采集与处理系统,系统中,用低噪声、低功耗芯片对模拟电路进行信号的调整和采集,利用FPGA生产商Altera公司的NiosⅡ处理器进行实时信号处理,并移植了uCOS-Ⅱ实时操作系统。实验结果表明该系统具有体积小、重量轻、精度较高、低功耗、实时性好等优点,非常适合于小型飞行器、车辆导航等众多军用和民用领城。     

一种基于Nios Ⅱ的喷涂控制系统设计方案

文中介绍基于Nios Ⅱ处理器的嵌入式改进喷涂控制系统的实现.该系统通过在SOPC加载Nios软核和相应的外围电路,利用FPGA开发板和Nios Ⅱ的定制指令来实现.该系统具有开发周期短、成本低、易于实现等优点.     

基于NiosⅡ的Boost型功率因数校正系统研究

分析了基于双环Boost型功率因数校正(PFC)的控制原理及小信号模型,建立了基于PI调节的Boost型PFC控制系统。由于现场可编程门阵列(FPGA)可将NiosⅡ软核处理器及PWM等外设集成到系统主控芯片,从而使系统具有控制精度高、可靠性好等优点。在此基础上,设计了基于NiosⅡ的Boost-PFC硬件电路,并搭建了相应的实验平台进行系统实验。实验结果表明,该系统校正后的功率因数高,达到了理论设计要求。     

基于Nios Ⅱ和GigE Vision的图像采集系统

借助图像处理技术在工业生产中进行非接触测量和检测的重要前提是实现图像数据实时稳定的采集,为此设计了基于Nios Ⅱ的千兆以太网图像采集系统.提出了采用Altera的FPGA作为控制芯片,通过在FPGA中植入软核处理器Nios Ⅱ以采集千兆以太网工业相机中的图像数据.详细阐述了该视频采集系统的设计方案,研究了其中的关键技术,实现了以太网的驱动程序,解析了千兆以太网相机标准通信协议GigE Vision.实验结果表明该系统能够对基于GigE Vision的千兆以太网相机进行实时控制,完成对图像数据流的有效采集,为后续的数字图像处理提供了可靠保障.     

Altera Nios Ⅱ处理器结构综述

本文介绍了Altera公司的基于FPGA的NiosⅡ嵌入式处理器，着重介绍了Altera Nios Ⅱ处理器的系统特性、构架技术。对NiosⅡ处理器的内部结构有很详细的阐述，使得电子工程专业读者建立“软核”处理器的全面认识，让设计人员更加清楚应该添加什么样的外设以及如何编写指令，从而设计一个出色的Nios Ⅱ处理器。[编者按]     

数字助理系统设计

文中介绍可重构的软核处理器Nios,通过在SOPC中加载Nios软核和相应的外围接口以及定义相应的指令,利用FPGA开发板设计电子工程师数字助理系统.经仿真验证,该系统功能稳定可靠,达到预期设计目标,并为电子工程师和电子相关专业的学生提供了一种实用便携式工具.     

基于SOPC/Nios-Ⅱ的高性价比频率特性分析仪

为实现基于SPOC/NiosⅡ高性价比的频率特性分析仪,在Altera-Cyclone EP1 C6Q240中嵌入软核处理器Nios Ⅱ,在Nios Ⅱ控制下自动产生0～10V/0.1Hz～1MHz DDS扫频正弦波输出到被测系统,然后对经过被测系统的信号进行峰值与相位测量,通过计算得出被测系统的幅频/相频特性,进而完成系统的频率特性测试.实验效果好,实践表明该设计是切实可行的.文中详细介绍系统结构、模拟电路的同时,重点讲述了NiosⅡ-FPGMSOPC的设计思想和实现方法.     

远程测控中嵌入式Web服务器的FPGA实现

利用SOPC技术设计一种以FPGA内部的可配置嵌入式软核处理器（NiosⅡ）为CPU,uClinux为操作系统的动态WEB服务器,并将这种嵌入式的WEB服务器与电网参数测量仪器相结合,构成远程电网参数测量系统,实现了电网参数远程实时监控系统,这种基于Internet的远程电网参数测量仪具有广阔的应用前景。     

基于可编程片上系统的电能质量检测系统

在复合小波理论的基础上.设计了一个基于可编程片上系统(SOPC)的电能质量检测系统.选择ALERA公司的EP2C5作为主芯片,实现复合小波算法,完成电能质量的检测.设计芯片的外围硬件电路,包括芯片配置电路、存储扩展电路和通信电路等.构建NiosⅡ软核硬件及采用硬件描述语言编写一些功能模块.在NiosⅡIDE软件中编写软核程序.选用LPC2131作为辅助芯片,完成数据的采集.     

嵌入式处理器Nios Ⅱ与液晶显示模块的接口及应用

文中介绍了一种基于嵌入式Nios Ⅱ软核处理器的SOPC（System On Programmable Chip）的设计方法,给出了软核处理器Nios Ⅱ与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术,以及Bresenham画线算法的Nios Ⅱ应用程序。     

基于FPGA的UHF RFID阅读器基带处理电路设计

本文介绍一种基于FPGA的UHF RFID阅读器基带处理电路的设计.该基带处理电路兼容EPC Class-1 Generation-2UHF RFID协议,内嵌了Nios Ⅱ软核嵌入式处理器.基带处理中的大部分操作,如CRC校验、PIE编码、ASK/PSK解调、FW0/Miller解码等由硬件实现,处理速度较快:而内嵌的处理器使得本设计对协议的支持更加灵活.本设计在Stratix IS25F780C5 FPGA平台上实现,能快速准确地完成RFID基带处理任务.     

基于FPGA的激光雪深测量系统的设计

介绍了以Altera公司RISC结构的NiosII软核处理器作为系统的处理器,以FPGA芯片作为硬件平台,实现了激光雪深测量系统的设计,分别设计完成直接数字频率合成器DDS激光调制信号源、信号处理、人机交互界面等功能模块。DDS采用数字合成技术,其在精度、灵活度以及可靠性方面都大大超过了模拟信号发生器,用FPGA芯片作为DDS的载体,具有性价比高、设计灵活等优点。信号处理模块采用基于FPGA的高频脉冲填充数字鉴相技术,该技术取代了传统的鉴相方式,既简化了硬件电路又提高了鉴相精度。     

基于SoPC的嵌入式数字频率计设计与实现

设计基于SoPC技术的嵌入式数字频率计实现方案。该方案以Altera公司的EP1C6芯片作为设计载体,将IP软核、NiosⅡCPU等功能模块嵌入其中,采用硬件语言描述、参数选择配置、功能裁剪定制等多种设计方式和软硬件协同开发手段,在单片FPGA上构建了整个测频系统硬件,具有精度高、功耗小、成本低、体小便携、工作可靠、开发效率高等特点,是嵌入式应用系统设计的一次有益尝试。文中详细阐述了利用集成开发平台QuartusⅡ进行系统硬件设计和软件调试的思路与过程。     

基于FPGA的智能化电器改进设计

利用片上可编程系统设计方法,设计了基于FPGA的智能化电器.在综合分析智能化电器结构模块的基础上,设计了构成微机保护芯片的一系列IP模块,并充分利用NiosII软核处理器的宏功能模块,组合实现线路保护的系统芯片设计.在Altera公司的FPGA作硬件仿真和测试,验证了芯片设计的正确性.     

基于SOPC技术的串口通信模块的设计

本文利用嵌入式处理器NiosⅡ构建一个可编程片上系统（SOPC）,实现了FPGA片上串口通信模块的设计,避免了传统设计中专用串口扩展芯片进行串口扩展的设计。本文简要介绍了SOPC设计架构,从硬件、软件两个方面详细介绍了基于SOPC的串口数据采集系统的实现。并通过实验验证FPGA与外界系统的通讯的可靠行,有效提高了系统的集成性,降低了硬件成本。     

基于SOPC的等精度数字频率计设计

提出了一种等精度数字频率计的SOPC实现方法。该方法的关键是从性能和成本的要求出发配置嵌入式Nios II软核的微处理器系统,实现了＂FPGA＋嵌入式微处理器＂的无缝结合。频率计各参数测量由FPGA逻辑实现,计算、控制与显示由微处理器系统实现,二者结合完成对频率、周期、占空比、脉宽的测量。测试结果表明,该频率计的测量精度高、稳定性好、成本低、体积小。验证了SOPC实现等精度频率计是一种行之有效的新方法。     

基于SOPC系统的虚拟示波器设计

以LabWindowS/CVI为开发平台,利用嵌入NiosⅡ软核的FPGA构成的SOPC系统,设计了1种双通道虚拟示波器,详细阐述了虚拟示波器数据采集电路的设计方法、信息处理部分电路设计方法、SOPC系统的构建方法、USB通信接口的设计方法,完成了基于μC/OS-Ⅱ的NiosⅡ软件和基于LabWindows/CVI的虚...     

一种新型交流伺服控制系统试验研究

介绍一种基于FPGA的嵌入式处理器NiosⅡ软核的永磁同步电动机交流伺服系统.针对伺服驱动系统高速度、高精度的要求,传统控制方法很难对其实施有效控制.介绍一种自适应控制策略.控制器利用径向基神经网络(RBFNN)调节,实现了系统的自适应控制.RBFNN的结构和初始参数通过混合递阶遗传算法离线训练获得.实验结果证明,控制系统具有较高的控制精度和较好的稳定性.     

基于FPGA的六轴机械手驱动控制系统设计与测试

针对FPGA芯片具有快速硬件运算能力和平行处理能力的特点,设计以FPGA为基础的六轴关节型机械手伺服驱动控制系统。首先,推导以永磁同步电机为驱动的机械手数学模型,其位置控制器采用模糊控制器以提高位置控制的稳健性。其次,以嵌入软核Nios Ⅱ处理器的FPGA芯片开发机械手的伺服驱动控制器,以IP软核方式实现点对点运动轨迹规划,同时用数字硬件实现六轴位置、速度、电流控制。通过位置跟踪响应测试与点对点位置重现性测试证实,FPGA的六轴驱动控制系统具有有效性及正确性,同时实现了驱动器的一体化,有助于多轴伺服控制的发展。