UPFC控制系统的SOPC设计

针对统一潮流控制器(UPFC)的物理模型控制系统实现时要求频率跟踪电网、幅值和相位连续可调的关键技术问题,采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,给出了UPFC物理模型控制系统的SOPC解决方案.阐述了其软硬件设计思想和方法,利用Altera公司的EDA开发工具Quartus Ⅱ,采用SPWM方法设计了一个基于Avalon总线接口的统一潮流控制器的IP核,给出了UPFC IP核的功能及其结构,对正弦波幅值和相位设置、正弦波寻址、数据查找及幅值计算等子模块进行了详细描述,并利用Simulator和嵌入式逻辑分析仪SignalTap Ⅱ进行了仿真验证.UPFC的SOPC解决方案使其整体性能大幅度提高.     

PCI-1149.1边界扫描主控器的设计

在边界扫描测试系统中,JTAG主控器是一关键部分。本文设计的PCI-1149．1边界扫描主控器利用计算机的PCI总线实现对JTAG总线的控制,不仅自行设计并实现了JTAG主控芯核,而且在芯核内引入了FIFO（First-In-First-Out）,以提高边界扫描的测试效率。通过MAX＋PLUSⅡ软件仿真后,JTAG主控芯核成功地集成在一片FPGA中。目前PCI-1149．1边界扫描主控器已应用于边界扫描测试系统中,经实验验证了整个设计的正确性。     

基于SOPC的MPEG-4内核设计

针对MPEG-4的视频图像压缩,采用基于片上可编程系统芯片（SOPC）的知识产权核（IP核）的设计方法来实现。本设计在视频对象VO（Video Object）分割的基础上,对图像的采集、预处理和处理器模块进行背景DCT编码、量化编码、哈夫曼编码及纹理形状编码等,完成了主函数及可重复利用的IP核的设计。通过综合仿真得到仿真波形及压缩处理结果,并实现了在SOPC硬件开发平台上的下载。用可重复利用的IP核的方法来实现视频图像压缩,增强了系统的灵活性和扩展性,体现了本设计的创新。     

基于Microblaze的数据采集与存储控制器IP的设计

介绍了基于MicroBlaze软核处理器的可编程片上系统结构。提出了一种数据采集与存储控制器IP核的设计方法。该控制器具有片上外设总线（PLB）接口,和其它Xilinx标准IP核一起可以组成以MicroBlaze为核心的片上系统。用以实现用户所希望的高性能、低功耗、小体积的嵌入式系统。按该方法设计的数据采集与存储控制器...     

基于SOPC的全彩色LED景观灯控制系统设计

针对全彩色LED景观灯控制系统的缺乏,结合SOPC嵌入式开发技术,以FPGA为核心开发了一款基于NiosⅡ嵌入式软核的灯控系统,通过μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的多任务控制方式,实现了对LED灯群进行情景播放的控制。文中分析了系统的功能结构,给出了硬件系统总体设计方案,重点论述了系统中显示驱动单元的设计、PWMIP核的定制方法,对PWMIP核的功能进行了仿真,介绍了系统软件的设计思想和流程。仿真及实验结果表明,通过该系统控制的LED灯群,可以显示256种颜色,具有5种变化方式及全彩色动态变化效果。采用SOPC嵌入式开发技术,简化了系统结构,系统的处理能力、稳定性、功能扩展性显著增强。     

高速SCSI磁盘记录仪的设计与实现

在长时间大数据量记录手段上,目前多采用模拟量记录方式的磁带记录仪,但这种磁带记录仪功能单一,操作不灵活.本文针对这些缺陷提出了一种三端口I/O拓扑结构的SCSI磁盘记录仪,并给出了这种SCSI磁盘记录仪的SOPC工作原理及相应的SCSI系统控制器IP的设计、应用.仿真与测试的结果说明了这种磁盘记录仪具有记录数据的速率高、智能化等特点,这种采用IP技术的SOPC设计方法为测试领域的设备研制提供了一种新的途径.     

PS/2设备接口IP核设计

用Verilog硬件描述语言实现了PS/2设备接口的IP核设计,详细描述了IP核的结构划分和各模块的设计思想,并在FPGA上进行验证.结果表明此IP核功能正确,可以方便地在SOPC系统中复用.     

基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器设计研究

分析了内存映射型LCD控制器的特点及优点,针对常用设计方法在系统扩展性、设计灵活性、成本等方面存在的不足,利用可编程片上系统（SOPC）技术,设计了一种基于Avalon总线的内存映射型LCD控制器,给出了系统的结构设计和测试结果。测试结果表明,基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器具有结构清晰、成本低、扩展性强等特点,可广泛应用于LCD、LED和CRT等各种类屏幕的显示控制。     

USB3.0设备控制器IP核OUT端点测试平台的研究与实现

从一款自主研发的USB3.0设备控制器IP核出发,完成USB3.0设备控制器IP核OUT端点模块3种传输模式(批量传输、中断传输和等时传输)的功能验证。通过Verilog语言搭建一个完整的OUT端点测试平台,测试平台包括USB3.0设备控制器IP核、主机模块(包参数产生模块、包产生模块、链路命令产生模块、包检测模块及链路命令检测模块)和应用核模块。实验测试结果与USB3.0 OUT端点3种传输模式的协议规范完全符合。该平台能够对USB3.0设备控制器IP核OUT端点的3种传输方式进行全方位的功能验证。     

基于SOPC的远程可重构系统设计方法研究

为解决基于FPGA的嵌入式系统远程重构问题,基于SOPC技术,提出了一种利用单片FPGA的嵌入式系统远程软、硬件资源重构的设计方法。同时,提出了一种软硬件镜像缓存机制,以有效地提高重构效率。实际测试证明,新方法是一种开发高性能、低成本远程可重构嵌入式系统的高效模式。     

基于PXI总线的矩阵开关模块设计

针对现有通用性自动测试系统中矩阵开关体积大、性价比低、可靠性以及通用性差等问题,设计了一种基于PXI总线的继电器矩阵开关模块.该矩阵开关模块采用FPGA实现核心控制逻辑,采用Altera公司提供的基于SOPC Builder的IP核实现PXI总线接口逻辑,该设计不仅节省了电路板的面积,还省去了购买接口芯片的费用.利用NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器软件编写驱动程序以及仪器软面板设计,该设计不仅集成度高、人机界面友好,还使得调试方便.该矩阵开关已得以实现,具有占用空间小、成本低、通用性强等特点,可广泛应用于基于PXI总线的通用性自动测试系统中.     

一种基于Avalon总线PCI从设备IP核设计

在工程实践中,如何实现上位机与Qsys系统之间的无缝链接,一直是设计中的重点。针对以上问题,本文提出了基于Avalon总线的PCI从设备IP核的设计方法,以嵌入式IP软核的形式取代原有专用接口芯片。设计按照自顶而下设计流程,首先给出了PCI从设备的RTL级模块划分,并详细设计了其mealy型状态机,然后将Avalon总线与PCI总线实现片内互联,最终开发了一个具有自主知识产权的IP软核。该IP核符合PCI 2.2标准,可进行资源自动配置,实现数据正确读写,还实现了PCI总线与Nios II处理器之间的数据传输,验证了该设计的正确性和可行性。     

32位软核处理器NIOS II的以太网接口设计与实现

本文阐述了32 位软核处理器NIOS II以太网接口的实现方法,结合SOPC可以灵活配置的特点,定制了硬件系统,给出了软件设计的主要流程及部分实现要点.在FPGA上构建SOPC系统,并在NIOS II上移植了操作系统uClinux,编写了软件驱动程序,通过PC向片上可编程系统发数据包,可以从以太网接口获得所有数据包的返回信息.实验表明,以NIOS II和DM9000A以太网控制器构成的网络化测控系统,结构简单、性能稳定可靠.     

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的逻辑分析IP核设计

设计了1种Avalon总线接口的逻辑分析伊核和完整的逻辑分析仪SOPC系统.该系统具备对待测信号进行电平、边沿组合触发,以及多条件顺序触发的能力,触发位置精确可调;能够实现循环存储、分段存储等功能,采样点数连续可调;集成USB2.0 ULPI接口IP核,可以实现高速数据通信;使用了Nios Ⅱ处理器,并最大限度的优化了...     

基于AMBA总线的SpaceWire控制模块IP核设计

SpaceWire是欧空局提出的新一代高速星载互联总线技术,已逐步应用到星载设备网络建立中,卫星即插即用标准的提出需要节点设备智能化且具有SpaceWire接口。本文介绍了SoC片上处理器中SpaceWire接口模块向AMBA总线连接的总线控制器IP核设计,且为SpaceWire接口的高速率数据传输特性增加了DM A功能。本文详细说明了该接口控制模块的系统架构以及各部分的实现方式。最后对该总线控制器IP核进行RT L级仿真验证且在FPGA上进行了硬件测试。     

基于NiosⅡ的数字信号源的SOPC设计

研究了基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的全数字通用信号源的SOPC设计与实现方法,阐述了该信号源的总体设计方案,重点介绍了FPGA中自定义组件的设计,信号发生模块的设计,给出了信号发生模块的顶层设计原理图及时序仿真结果。该信号源可以灵活地实现任意波形输出,并且输出频率稳定、准确,波形质量好和输出频率范围宽,具有很高的应用价值。采用SOPC方案进行系统设计,充分利用FPGA的可编程性,整个开发过程变得灵活方便。