一种基于FPGA的高速数据记录系统的设计

提出了一种基于SOPC技术的数据采集和存储系统的解决方案。系统通过使用microblaze软核处理器实现了一个可配置的高速、大容量可独立工作的连续数据流采集记录系统。系统采用模块化的设计思想,具有设计灵活、集成度高,较小的体积和较低的功耗等优点,克服了常规存储设备容量小,记录时间短,独立性不强的缺点。相关技术指标满足设计需求。     

基于FPGA的TCAM实现方法综述

近年来,FPGA由于其可编程和高性能的特性在高速网络中被大量使用,而在包处理中被广泛用于数据包分类等应用中的TCAM并没有内置于FPGA中。因此如何使用FPGA中的逻辑资源和存储资源来构建TCAM成为了研究热点。本文对主流的基于FPGA的TCAM实现方案进行了介绍和比较,包括基于块存储器(BRAM)的方案,基于分布式存储器(DRAM)的方案和基于触发器的方案。最后,对这些方案各自的优缺点和适用场景进行了总结。     

一种灵活的包含嵌入式存储器的FPGA结构

近年来,集成电路制造工艺的巨大提高使得FPGA有能力实现大的数字系统电路.这些大的系统通常需要大量的存储器以存储数据.很多FPGA生产商已经推出了含有大的嵌入式存储器的FPGA芯片.然而,大多数学术方面的CAD工具只针对于同质的FPGA结构(即只包括逻辑模块和布线通道的FPGA结构).FPGA的布线结构通常被表示为RRG(布线资源图).本文将介绍一种包含嵌入式存储器模块的FPGA的灵活结构以及一种建立RRG的方法.文中我们对VPR(versatile placingand muting)进行了改进,使得VPR可以处理包含嵌入式存储器结构的FPGA的布局布线问题,同时保持了VPR的灵活性.     

一种基于FPGA技术的高速数据通讯卡

介绍一种基于ＦＰＧＡ技术的，用于单片机控制的人机与微计算机间交换信息的数据通讯卡，通讯卡的结构简单，体积小，采用ＩＳＡ１６总线，从机与主机并行传输数据，传输速度可达２００ｋｂｐｓ以上，设有Ｐａｓｓｗｏｒｄ判别、通讯卡识别、从机识别等多项功能，使用方便。     

一种基于SRAM的FPGA的加密方法

FPGA在现代电子系统设计中,由于其卓越性能、灵活方便而被广泛使用,但基于SRAM的FPGA需要从外部进行配置,配置数据很容易被截获,故存遮安全隐患。总结了当前FPGA的加密方法;提出了一种基于外部单片机的FPGA加密方法,该方法中使用外部单片机配合FPGA产生了真随机数,并利用随机数进行加密,保护FPGA内部设计的知识产权;最后给出了该加密方法的一个实例。实验结果表明,该方法实现简单、使用灵活,适用于成本敏感场合。     

一种基于SRAM的FPGA的加密方法

FPGA在现代电子系统设计中,由于其卓越性能、灵活方便而被广泛使用,但基于SRAM的FPGA需要从外部进行配置,配置数据很容易被截获,故存遮安全隐患.总结了当前FTGA的加密方法;提出了一种基于外部单片机的FPGA加密方法,该方法中使用外部单片机配合FPGA产生了真随机数,并利用随机数进行加密,保护FPGA内部设计的知识产权;最后给出了该加密方法的一个实例.实验结果表明,该方法实现简单、使用灵活,适用于成本敏感场合.     

基于FPGA的线阵CCD相机控制系统设计

提出了一种基于FPGA的CCD相机采样率控制系统,该系统能改善线阵CCD相机采样的均匀性,使成像质量得到提高。     

一种基于FPGA实现的高速缓存设计

为了解决嵌入式实时数据采集系统中,高速采集数据量大,而处理器的处理速度有限的矛盾,保证数据不丢失并提高处理器的数据吞吐率,文中提出一种基于HGA(现场可编程门阵列)实现的最优FIFO(先入先出存储器)结构设计,它可以成倍提高数据流通速率,增加嵌入式系统的实时性.     

一种基于FPGA实现的高速缓存设计

为了解决嵌入式实时数据采集系统中,高速采集数据量大,而处理器的处理速度有限的矛盾,保证数据不丢失并提高处理器的数据吞吐率,文中提出一种基于FPGA(现场可编程门阵列)实现的最优FIFO(先入先出存储器)结构设计,它可以成倍提高数据流通速率,增加嵌入式系统的实时性。     

一种基于FPGA的高速自整角机数字解算方法

自整角机是广泛应用于轴角测量系统中一种非常重要的测量元件,现场可编程逻辑门阵列(FP-GA)技术近几年的发展使得利用硬件描述语言实现信号的快速实时处理成为可能。设计采用Spartan-3系列的XC3S400芯片,根据自整角机输出信号的特点和角度测量原理,利用Verilog HDL语言编程完成控制逻辑和自整角机角信息的解算。应用坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法在FPGA中实现了反正切函数的计算,并引入改进的CORD IC算法以提高运算速度,节省硬件资源。经过测试,达到0.01°的轴角解算精度,角度解算区间达到[-360°,360°],并且,在不同的角度偏移量和不同的轴初始位置情况下都能获得满意的结果。     

Dup-Pack:基于CRIS的FPGA装箱方法

设计了一种电路改写指令系统,并在CSPack算法的基础上提出了一种新的FPGA装箱方法Dup-Pack。Dup-Pack只需要改动指令流描述文件,就能实现对不同FPGA芯片的装箱。该方法采用将用户电路网表中的衍生逻辑单元替换为标准逻辑单元,再对标准逻辑单元进行装箱的方式,在实现高级逻辑功能装箱的情况下减少了样本电路总数。实验结果表明Dup-Pack的装箱结果相比较于T-VPack可减少11.26%的面积,在完成相同逻辑功能的情况下,较传统CSPack装箱速度提升2.77倍。     

基于FPGA的遥感数据采集与快视系统

提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的实时遥感卫星数据采集与快视系统的设计方案,该方案充分利用FPGA的硬件资源简化逻辑设计,并采用总线复用技术和内存映射文件的方法实现了采集和快视的实时并行处理以及海量数据的高速存取。     

FPGA平台实现基于遗传算法的图像识别的研究

利用模板匹配方法,采用基于遗传算法的图像识别技术,完成了对图像目标识别的算法验证。在此基础上进行了基于该算法的图像识别系统的FPGA实现,并在相关验证平台进行了硬件仿真与时序分析。实验结果表明,所设计的图像识别电路具有较高的识别精度和较快的识别速度。     

基于FPGA的双CPU容错控制器设计

基于冗余容错思想,设计基于现场可编程门阵列的双CPU容错控制器。该容错控制器在故障情况下可通过回溯重载进行故障判定和系统性能恢复,控制器控制律在传感器失效时能进行自我重构。仿真结果表明,该容错控制器通过冗余CPU的切换和控制律的重构实现了系统故障情况下的容错纠错功能。     

基于以太网传输的图像处理系统设计及FPGA实现

为了保存经过采集和处理后的图像,并且确保传输图像的实时性和高效性,设计了一种远距离、高效率传输存储系统,该系统的FPGA主控芯片是Altera公司研发的Cyclone IV E系列,通过以太网中的UDP协议实现图像数据的传输。首先,通过摄像头OV5640进行图像数据的采集;其次,把采集到的数据进行图像预处理;然后,把处理后的图像通过SDRAM进行缓存;最后,通过网线利用UDP传输协议传输到上位机上进行保存。该方法适用于数据传输量大、传输距离远以及传输效率高等要求,并且能够实时的保存处理后的图像数据,为后续的处理奠定了基础。     

HDLC协议在FPGA通信系统中的实现

设计了一种基于高级数据链路(HDLC)协议的数据通信系统,并将HDLC协议在现场可编程门阵列(FPGA)中实现。该系统可有效利用FPGA片内硬件资源,无需外围电路,高度集成且操作简单。着重介绍了系统中最重要的协议发送、接收模块以及”0”比特的插入删除模块的实现方法。     

一种FPGA配置文件压缩算法

基于现场可编程门阵列(FPGA)的可重构系统具有高性能和高灵活性,但随着FPGA规模的不断扩大,配置文件规模相应增加,导致可重构计算时间过长。该文提出一种FPGA配置文件压缩算法VLZW,降低了对片外存储器的容量要求,通过减少每次重构传送的配置数据缩短了系统重构时间。     

基于FPGA实时错误检测技术

高可靠性的系统都要求具备实时错误检测。针对内建错误检测,提出了三种在线模型的自我实时检测方法。错误检测模型利用了现场可编程门阵列(FPGA)中的两个管道,通过比较当前配置信息与FPGA外配置内存中的原始信息是否一致,可以实时地检测错误,而且可以通过比较它们的配置数据来定位那些具有单粒子翻转(SEU)错误的逻辑块。仿真测试结果表明所提出的方法比在线BIST有着更好的性能。     

基于FPGA的逆QR分解SMI算法的并行实现方法

在讨论了逆QR分解(逆正交三角分解)SM(I采样矩阵求逆)自适应波束形成算法的基础上,研究了逆QR分解SMI算法的Systolic阵列(脉动阵列)并行实现结构,分析了组成Systolic阵列的各PE(处理单元)单元的基本运算模块的实现,并给出了逆QR分解SMI算法基于Systolic阵列结构的FPGA(现场可编程门阵列)并行实现方法,提出了系统整体的设计与构架。     

基于FPGA的压砖机PLC加密控制系统

为使压砖机制造企业的合法利益免受严重侵害,该文在分析原控制系统的基础上,提出基于FPGA的具有加密功能的PLC控制系统,在通信电缆和PLC之间引入了加密板,采用VHDL语言为平台,开发了以有限状态机为内核的底层系统。经工业现场应用,验证了该控制系统的稳定性、可靠性和安全性。