双NIOSⅡ软核系统在潮流能发电中的应用

开发海洋潮流能对缓解能源危机具有重要意义,电力变换系统是潮流能发电系统的关键技术之一。提出了一种利用SOPC技术实现潮流能发电电力变换控制系统的设计方法,采用单片高性能FPGA芯片构建双NIOSⅡ软核系统,其中一个NIOSⅡ处理器负责系统任务调度和能量管理,一个NIOSⅡ处理器负责电力变换控制和异常诊断。针对电力变换系统的信息数据特点,提出了基于RAM、FIFO、GPIO的双NIOSⅡ处理器握手机制,并给出了系统的具体设计实现。该双NIOSⅡ处理器系统提高了系统的任务调度灵活性、控制算法处理速度和应急处理能力。     

双NIOS Ⅱ软核系统在潮流能发电中的应用

开发海洋潮流能对缓解能源危机具有重要意义,电力变换系统是潮流能发电系统的关键技术之一。提出了一种利用SOPC技术实现潮流能发电电力变换控制系统的设计方法,采用单片高性能FPGA芯片构建双NIOSⅡ软核系统,其中一个NIOSⅡ处理器负责系统任务调度和能量管理,一个NIOSⅡ处理器负责电力变换控制和异常诊断。针对电力变换系统的信息数据特点,提出了基于RAM、FIFO、GPIO的双NIOSⅡ处理器握手机制,并给出了系统的具体设计实现。该双NIOSⅡ处理器系统提高了系统的任务调度灵活性、控制算法处理速度和应急处理能力。     

基于FPGA的四轴飞行控制器的硬件系统设计

为提高四轴飞行器的数据采集与数据处理能力,降低四轴飞行器的功耗,研制了一种基于FPGA的四轴飞行控制器;飞行控制器以NIOS Ⅱ处理器为控制核心,结合嵌入的SPI、I2C、UART等IP核实现了数据的实时采集与快速处理,并提出并行处理PPM解码和编码、超声波检测与控制、蜂鸣器控制的设计方案,利用VerilogHDL语言在FPGA上设计了这些并行处理功能模块,这些功能模块通过PIO核与NIOS Ⅱ处理器连接,能够自主完成所规定的处理功能;经过多次飞行测试,四轴飞行器能够稳定地起飞和降落、快速的飞行、转弯、上升和下降,也能够避开障碍物,验证了四轴飞行控制器功能稳定,功耗较低,已达到设计的要求.     

基于NIOSⅡ软核处理器的嵌入式测试系统软硬件设计研究

介绍了利用NIOSⅡ软核处理器设计嵌入式测试系统的两类系统架构,详细讲述了基于NIOSⅡ软核处理器的嵌入式测试系统软硬件设计方法;最后结合EP2C8Q-208C8型FPGA芯片,利用Verilog语言描述A/D芯片的工作时序逻辑,利用NIOSⅡ软核处理器设计串口处理单元,将A/D采集的数据通过串口发送到计算机显示。实践表明,利用NIOS II软核处理器设计嵌入式测试系统,具有开发周期短,系统集成度高,功能灵活多样等特点,与传统利用单片机设计嵌入式测试系统相比,具有时钟频率高、运行速度快、调试方便等特点,是一种值得推广的嵌入式测试系统设计方法。     

基于NIOS Ⅱ处理器的 MIL-STD-1553B 接口卡设计

基于NIOSⅡ处理器搭建了可编程片上系统,在该系统中通过控制HI-6110实现了MIL-STD-1553B总线协议,通过双口RAM实现了与PCI总线的通信。重点论述了NIOSⅡ处理器系统的硬件和软件设计,双口RAM的地址空间划分,PCI9054的驱动软件设计。测试表明,用本方法设计的接口卡能很好地实现MIL-STD-1553B总线协议。     

基于NIOS Ⅱ的平台直方图均衡算法

NIOS Ⅱ软核处理器是Altera公司推出的一款灵活高效的嵌入式处理器。该处理器的应用常见于控制和通信领域。本文描述了在NIOS Ⅱ系统上实现平台直方图均衡算法(Plateau Equalization,PE)的设计方案。通过NIOS Ⅱ的自定制指令和C语言中嵌入汇编语言,成功的将PE算法在FPGA上实现,并且能够保证系统的运行效率和实时处理能力。     

NIOS Ⅱ处理器中定制指令的设计与实现

概要介绍NIOS Ⅱ处理器,详述NIOS Ⅱ处理器中定制指令的硬件实现和软件接口。并结合实例说明在进行SOPC设计时,可以把强实时软件算法或费时的软件计算作为定制指令,加入到NIOS Ⅱ处理器指令集中,提高系统性能。     

采煤机牵引四象限变流器驱动控制系统设计

针对采煤机四象限变流器指标要求,设计了一种新型的采煤机四象限变流器驱动控制系统,详细介绍了系统硬件电路设计及软件实现。现场调试结果表明,该系统实现了采煤机的快速制动,可为采煤机提供持续的制动力,提高了采煤机牵引运行的控制性能和可靠性,具有较好的工程应用推广价值。     

基于SOPC的条形码识别系统设计

本文提出了一种基于NIOS Ⅱ嵌入式软核处理器的条形码识别系统的实现方法.该系统在altera公司的cyclone Ⅱ系列芯片上实现,采用sopc builder里的组件生成了片上系统作为控制核心,同时可以通过GPRS发送信息.     

基于Avalon总线的计数器接口IP核设计及应用

在控制领域,随着基于FPGA的NIOS Ⅱ软核处理器的广泛应用,NIOS Ⅱ的Avalon总线与外设的接口IP(知识产权)核的研究就显得很有价值.该设计结合FPGA实现了编码器脉冲的整形、滤波、倍频、鉴相、计数和锁存功能,然后运用Verilog语言完成了计数模块与Avalon总线的接口IP核设计,最后采取SOPC(可编...     

基于NIOS处理器的面阵CCD采集系统设计

设计了一种基于Altera的SOPC Builder的软核处理器NIOSⅡ实现面阵CCD采集的系统;该系统采用集成了时序发生器（LR38617）、垂直驱动放大（LR36685）、模拟前端（IR3Y48A1）等功能的集成芯片模块LR38642驱动RJ21P3AHOPT面阵CCD,经LR38642内部的高速A／D转换后的各像素数字信号在NIOSⅡ处理器的控制下,通过自定义采集IP核以及Avalon总线传输到片外SDRAM存储区;经实验论证,该系统结构紧凑,可控性强,可用于高性能数码相机和实时图像采集与处理等场合。     

循环冗余校验在SOPC中的自定义指令实现

NIOS Ⅱ软核处理器是Altera公司一款灵活高效的嵌入式处理器,常应用于控制和通信领域.循环冗余校验(CRC)广泛应用于各种数据校验中.本文通过NIOS Ⅱ的自定义指令,成功地将循环冗余校验并行算法在FPGA上实现.结果表明,加快了专项任务的执行,提高了系统的效率.     

基于NIOSⅡ的离子迁移谱仪设计与实现

离子迁移谱技术是一种便携式、灵敏度高的痕量有机物分析技术,广泛应用在毒品、爆炸物探测和环境污染监测等方面.介绍了一种基于NIOS Ⅱ软核处理器的离子迁移谱仪系统设计.搭建了NIOS Ⅱ硬件平台并在此基础上编写了软件程序,实现了系统设计.通过丙酮试剂对系统进行了验证,得到了较好的离子迁移谱图.     

基于NIOS Ⅱ的嵌入式网络接口设计

阐述了基于NIOS Ⅱ软核处理器和以太网控制芯片RTL8019AS的网络接口设计.简要介绍了基于FPGA的SOPC(System On Programmable Chip,简称可编程片上系统)技术,给出了网络接口的软硬件的设计和实现.此设计增强了系统的灵活性,并且结构简单适应于不同应用领域对接入网络的需求.     

基于Nios Ⅱ的PWM控制电路设计

本文详细论述了基于Altera Nios Ⅱ软核处理器的PWM控制电路的设计方法,介绍了系统设计的各个步骤.该电路在一块基于Altera Cyclone Ⅱ FPGA的SOPC Board评估板上实现,完全满足设计要求.本文对基于NIOS II进行系统设计具有实际参考价值.     

128电极电阻抗断层成像数据采集系统设计

以实现旋转电极法电阻抗断层成像数据采集自动化为目的,设计开发了一种基于NIOS Ⅱ处理器、拥有128个电极的旋转电极法电阻抗断层成像数据采集系统.进行了数据采集实验,在PC机上获得了采集结果,验证了系统的可靠性.     

基于NIOS的SCSI应用系统设计

介绍一种基于可编程片上系统和处理器软核技术的SCSI应用系统的设计方案,其应用系统控制核心选用了基于NIOS软核的微处理器,将SCSI控制单元的外部主机处理器,DMA数据通道控制和数据缓存控制逻辑等集成在1片FPGA上实现,在能充分利用逻辑器件资源的同时,使得设计更紧凑、灵活、高速和可靠。     

基于SOPC的SCSI应用系统设计方法的研究

在分析了SCSI应用系统结构和常规设计方法的基础上，提出了一种基于可编程片上系统和处理器软核技术的SCSI应用系统的设计方案，其中应用系统控制核心选用了基于NIOS软核的微处理器，将SCSI控制单元的外部主机处理器，DMA数据通道控制和数据缓存控制逻辑等集成在1片FPGA上实现，在能充分利用逻辑器件资源的同时，使得设计更紧凑、灵活、高速和可靠，     

双PWM变频器及应用技术研究

针对变频调速电动机再生能量回馈应用技术中存在的问题,设计了一种基于SVPWM电流控制的四象限变流器。通过建立电网模型,阐述了双PWM变频调速技术的控制策略和解耦原则,文中利用Matlab工具对其控制策略进行仿真分析,得到了很好的控制效果。实际提升试验,也验证了控制策略的正确性。     

面向伺服机器人应用的可重构微控制器设计

为简化伺服机器人内部通信结构,增强机器人通信能力,提升处理速度,解决多轴协调控制问题,介绍了一种基于NIOSⅡ处理器和FPGA(Field Programmable Gate Array)的面向伺服机器人内部通信的可重构微控制器的设计方法.采用可编程技术和32位高性能NIOSⅡ处理器并自定义标准外设CAN总线控制器及PWM,在Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C20芯片内实现带CAN总线及PWM波输出功能的可重构微控制器.充分利用NIOSⅡ微处理器的高速运算能力和FPGA逻辑功能由硬件电路实现,计算速度快(纳秒级)的能力,大大减少了微控制器外围接口器件,有效降低成本,提高了微控制器的集成度和灵活性.实验表明,控制器性能可靠且能代替传统伺服机器人中常使用的专用微控制器芯片,满足伺服机器人中的通信需求.