基于Xilinx MicroBlaze的嵌入式I/O系统设计与实现

MicroBlaze是Xilinx公司推出的基于RISC架构的32 bit IP内核,用它可以进行基于FPGA的嵌入式系统设计.本文介绍了MicroBlaze的体系结构,分析了基于MicroBlaze的嵌入式系统的开发方法,并采用软硬件协同设计的思想提出了利用其进行嵌入式I/O系统设计的方案,给出了详细的软、硬件设计实现办法,并讨论了其中的关键技术问题.     

基于Zynq平台的集成IP验证系统设计

本设计基于Zynq平台搭建USB IP验证系统,利用成熟开发平台可以简化大量软硬件设计工作.以Zynq平台为核心,通过合理配置处理器,选择合适的总线挂载USB IP,完成管脚分配和时钟约束,生成硬件工程.基于硬件工程开发相应软件程序,实现软硬件互调,平台的配置简约方便,使得设计人员更加专注于IP本身的软硬件调试.利用Z...     

基于ARM的嵌入式软硬件系统设计与实现

近年来科技发展越来越快,计算机网络技术以及微电子技术的发展,使得嵌入式系统在各行各业中的应用越来越广泛,传统的嵌入式系统的不足逐渐暴露无遗,ARM嵌入式系统逐渐成为很多行业嵌入式解决方案的最佳选择。本文将对ARM嵌入式系统的一般概况进行研究,得出其设计方法。     

基于Xilinx Zynq的解决方案展示

Zynq-7000系列器件将处理器的软件可编程能力与FPGA的硬件可编程能力实现完美结合,以低功耗和低成本等系统优势实现无以伦比的系统性能、灵活性、可扩展性,同时可以加速产品上市进程。与传统的SoC处理解决方案不同,Zynq-7000器件的灵活可编程逻辑能实现优化与差异化功能,使设计人员可以根据大部分应用的要求添加外设和加速器。嵌入ARM Cortex-A9双核的Zynq芯片系列,实现了真正的All Programmable SOC系统。     

基于FPGA的软硬件协同测试的设计与实现

在软硬件的开发阶段中,测试结果直接关系到这个软硬件能否顺利进行调试应用。其中,硬件的测试往往容易受外界因素的影响,如环境、计算机设备等,可以通过一些仿真软件来避免外界环境的影响,但是其测试速度比较慢,不利于硬件的开发进度。面对这一难题,文章从FPGA的软硬件协同测试角度出发,利用PC机和测试硬件设备的特点,进行FPGA的软硬件协同测试的设计,努力实现FPGA的软硬件协调测试系统在软硬件的测试和分析中的应用。     

基于IP 模块的片上系统设计

传统IC设计方法关注的是如何创建一个全新的设计并进行有效的验证。复杂的IP模块，嵌入式软件，不断增长的晶体管数量，这些都变成了传统方法日益沉重的负担，在片上系统SOC（system-on-chip)设计中，基于IP模块的功能组装正在逐渐代替传统的功能设计而成为主流的设计方法，本文介绍基于IP模块的片上系统的设计和验证。     

基于Python定点平方根的FPGA实现

针对当前系统设计中软硬件设计者分别采用不同的设计语言存在的问题,采用基于Python的软硬件协同设计方法,以信号处理和图像处理中常用的平方根算法为例,在FPGA上实现了定点平方根算法。实验结果表明Python可以有效地将软件算法快速地转换为硬件设计,并能大幅度提高系统设计,仿真和校验的效率,使得这种方法设计的产品能更快地进入市场。     

一种基于SystemC的软硬件协同设计方法

随着集成电路工艺的飞速发展,传统的设计方法已不能满足设计高集成度的复杂数字系统的要求。软硬件协同设计成为嵌入式系统设计的新方法。SystemC是一种兼容C++的系统建模语言,它同时支持RTL级、行为级和系统级描述,使其成为软硬件协同设计平台的基础。     

基于VxWorks的高速数据采集系统设计与实现

目前在分时操作系统下,数据采集系统的实时性和稳定性都有待提高,为了解决这些问题,设计了基于Vxworks的高速数据采集系统.采用FPGA协调PCI控制芯片和AD转换芯片的工作,在FPGA内部开辟专用RAM,保证数据的实时更新.同时,还开发了Vxworks系统下的驱动程序.实验结果表明,该方案具有优良的性能,满足军用及航空航天领域的应用需求.     

基于Zynq 7000的四旋翼飞行器设计

利用软硬件协同设计思想,论文设计实现了基于Zynq7000 SOC的四旋翼飞行器系统。Zynq 7000是Xilinx公司的一款高性能嵌入式微处理器,集成了ARM Cortex-A9和FPGA的双核资源。在进行四旋翼飞行器系统设计时,对硬件平台和功能任务进行合理的规划,充分发挥Zynq 7000软硬件协同设计的优势。一方面利用ARM核执行灵活度较高的运算任务,包括飞行器飞控程序,飞行器的姿态解算和电机控制信号输出等;另一方面利用FPGA核实现基本逻辑和高速接口,包括遥控器信号解码、传感器数据接口以及电机控制等。可为航拍和测控业务中四旋翼飞行器的开发提供一定的参考。     

Zynq7000环境测控系统研究

设计了一项高性价比的人参栽培环境测控系统,提供了有效的人参种植解决方案。系统采用Xilinx公司的Zynq7000可扩展处理平台作为主控单元,利用ZigBee无线传感器网络实现对人参栽培土壤温湿度、日光照射强度、空气中CO2浓度等环境参数的监测。系统通过HART协议网络控制供水管道的智能阀门,实现参地滴灌。现场VGA显示器可以绘制环境参数趋势曲线图,同时系统可以连接至互联网,实现远程控制。系统在智慧农业工程研究中心运行和调试,性能优良、工作稳定。     

基于ARM的嵌入式汽车检测装置的设计与实现

结合基于ARM的嵌入式汽车安全性能检测装置的设计，对整个嵌入式系统开发过程，包括硬件平台，操作系统的选择，开发环境与开发工具以及软／硬件的协同设计方法进行了探讨。     

并行K均值聚类和贪婪算法融合的软硬件划分

提出了一种并行K均值聚类和贪婪算法融合的软硬件划分算法.算法首先将有相似属性的任务节点通过并行K均值聚类算法组成一个大的任务节点,而后使用贪婪算法划分由大的任务节点组成的系统.实验结果表明,这种软硬件划分的方法具有高效率及高面积利用率的特点,尤其对多节点的复杂任务算法的求解时间远小于贪婪算法.     

基于开源SoC平台的语音编解码器设计

以LEON开源SoC平台为基础,构建MELP声码器片上系统,给出实现过程中用到的一系列开源软、硬件开发组件。MELP算法是一种低比特率、高质量的语音编解码算法,面向移动设备和保密电话。选用LEON2做为SoC平台的处理器,MELP算法直接运行于LEON2处理器之上,计算密集型模块采用软硬件协同设计的思想,设计成隶属于总线的IP核。原型系统构建在Statix2-EP2S60开发板之上,采用CYGWIN作为工作站。同时给出传统NiosII处理器与LEON2的性能差异作为对比,这更预示着开源平台将成为未来SoC设计的一种新的选择。     

基于Zynq-7000的高速实时自适应均衡器设计

设计了一种基于Zynq-7000芯片的高速实时自适应均衡系统,该系统采用GAL-NLMS算法。芯片的PL部分实现了35阶的GAL算法模块和AXI-Stream IP设计,PS实现了基于Linux的驱动程序设计,基于Qt的应用程序设计和NLMS算法模块,并详细介绍了系统的开发流程。PL与PS内部通信速率达到了5.32 Gbit/s,外部最高输入速率达到175 Mbit/s,误差百分比小于3%。对当前和今后的高速通信具有很强的实用价值。     

基于ARM9的数字对讲机基带SoC设计

数字化是对讲机领域的发展趋势。采用软硬件协同设计的思想,提出了1种基于ARM946E-S内核的数字对讲机基带SoC结构,并给出各处理单元的功能,从技术和成本两方面考虑进行软硬件划分,给出具体的设计方法和软硬件验证方法。     

基于Zynq的图形生成电路设计与实现

为了适应机载液晶显示器向低功耗、高集成度发展的趋势,提出了一种基于Zynq可扩展处理平台的图形生成电路实现方法。该方法以Zynq为核心搭建硬件平台,使用Zynq集成的ARM处理器执行图形生成算法运算,配合可编程逻辑资源,按照一种三缓冲机制对DDR3 SDRAM帧存数据进行缓冲处理,实现图形的实时生成。采用本设计可以生成多种分辨率的机载图形画面。实验结果表明,当生成分辨率为1 024×768的EFIS电子飞行显示系统画面时,帧率可达74fps,能够满足机载液晶显示器高性能实时显示需求。     

基于ARM的危险品搬运机器人的设计与实现

针对具有很高危险性的物品,设计和实现了智能危险品搬运机器人,使用MINI6410控制板和电脑作为控制体统,机械臂采用的是AS-6DOFB型六自由度机械臂,每个关节都可在规定的范围内运动,通过操作上位机控制软件,可给伺服舵机控制器发送控制指令信号,从而实现机械臂在空间内精确作业,任务完成情况可通过在机械臂上安装摄像头反馈图像,如果将其安装到移动平台上,还能替代工作人员在有害环境中可视作业,实时修改控制指令,精确地完成每一项任务。实验表明,本文所提供的设计方案正确可行,能够达到要求。     

基于DM8168的高清视频智能分析系统设计与实现

为了实现高清视频的智能分析功能,设计了一种以TI公司的DM8168为核心的高清视频智能分析系统,从硬件设计和软件设计两个方面介绍了硬件组成、工作流程、软件架构,并详细描述智能分析算法的构成、实现和优化。该高清视频智能分析系统能实现对复杂场景的昼夜不间断监控,具有架构简单、可靠性高、误报警率低等特点。