SOPC设计策略的研究

SOPC是当前IC设计发展的主流,开发和应用SOPC是当前IT产业发展的需要。介绍了SOPC技术发展关键要素、设计方法、设计集成平台、开发策略等内容,并给出了以SOPC为中心的设计实现方案,探讨了SOPC发展的必然趋势及广阔的应用前景,为采用NIOS处理器的嵌入式系统用户提供了一些建议。     

基于QNX的无人机地面控制台嵌入式系统开发

针对当前各种嵌入式系统开发中存在的图形界面开发较难的现状,介绍了一种新型的具有简便的图形界面开发功能的嵌入式系统--QNX;通过其自带的PhAB开发工具,可以方便地开发出用户所需的良好界面;根据QNX强实时性和高可靠性的特点,结合无人机地面控制台嵌入式系统的开发,论述了QNX下嵌入式系统的开发过程以及图形界面的开发方法.叙述了控制台软件的设计思想,给出了软件图形界面,对用户定制其它的带有图形界面的嵌入式系统具有一定的指导意义;通过实时性测试分析可以看出,系统实时响应时间在1～28ms之间,完全满足实时系统的要求.     

模型驱动的实时嵌入式系统结构设计与属性分析

实时嵌入式系统的实时性约束主要来自系统的安全性需求。传统开发方法不仅需要较长的开发周期和较高的开发费用,而且缺少对安全性的支持。本文基于模型驱动开发方法,使用结构分析和设计语言设计铁路平交道口控制系统,并使用谓词演算对系统的安全性进行分析,提高了系统的开发效率。     

uIP协议栈在SOPC系统中的应用

为了提高嵌入式系统设计的灵活性,适应未来嵌入式系统发展的方向,提出了一个基于Xilinx FPGA利用片上可编程系统(system on a programmable chip,SOPC)技术实现以太网数据传输的方法.对整个系统的硬件结构,Xilinx SOPC设计所使用的工具、流程和采用的关键技术进行了介绍.在此基础上应用Xilinx的嵌入式开发套件,以Xilinx公司提供的知识产权(intellectual property,IP)核为基础,搭建了一个SOPC平台.将uIP协议栈应用于软件设计中,实现了驱动程序和应用程序的开发.与上位机进行通信测试的结果表明了该设计的可行性和有效性.     

基于嵌入式SOPC的ABS控制器设计

SOPC作为一种特殊的嵌入式微处理器,它融合了SOC和FPGA各自的优点,并具备软硬件在系统可编程、可裁减、可扩充、可升级等功能。利用EDK工具在FPGA上设计了以NIOSII为处理器的嵌入式ABS控制器,说明了控制器的硬件和软件设计,并介绍SOPC嵌入式系统软硬件协同开发的设计方法和流程。     

基于Linux的S3C2410嵌入式系统开发

在嵌入式系统中基于ARM微核的嵌入式处理器已经成为市场主流。随着ARM技术的广泛应用,建立面向ARM构架的嵌入式操作系统成为当前研究的热点问题。该文介绍了嵌入式系统在linux下的交叉编译的方法以及BootLoader的配置,并选择Samsung公司的S3C2410处理器做为硬件开发平台,对于嵌入式系统的开发方法做了进一步分析。     

面向嵌入式PLC领域的构件模型的研究与实现

嵌入式PLC以其软硬件可裁剪性,可以根据用户的个性化需求进行定制,节约成本等特点逐渐发展成为当前PLC开发的一种主流模式。而嵌入式PLC系统的开发面临着软件复用率低及非功能属性难以量化的挑战。以嵌入式PLC系统的构件化开发方法为出发点,采用高扩展性语言XML作为构件的描述语言,提出一种嵌入式PLC构件模型EPCM,它支持对非功能属性的分析与评估。通过构建一个嵌入式PLC控制算法的生成平台及基于该平台之上的案例分析,表明该构件模型不仅能提高软件的复用水平,而且对非功能属性的分析和验证的支持也是可行的。     

基于Matlab/RTW的嵌入式系统实验开发平台

针对传统嵌入式系统开发需要手工编写代码,致使开发周期长、开发效率低的问题,提出了一种基于Matlab/RTW、Proteus的嵌入式系统开发方法。实现了系统建模、代码开发和验证的系统开发体系,为快速开发基于51系列的嵌入式控制系统提供了一种新方法,具有一定的实用价值。     

SOPC中定制功能实现方法比较及性能分析

Altera公司的SOPC技术是目前最成熟且应用最广泛的可编程片上嵌入式系统架构,定制功能设计是SOPC开发的主要内容之一。以CRC16算法为例,采用4种主要的SOPC定制功能设计方法进行实现,并利用实验结果对这4种方法的设计复杂度和算法运行效率等指标进行了评估,获得了对SOPC定制功能设计有实际指导意义的结论。     

基于NOIS处理器的定制硬件技术研究

基于系统级FPGA的SOPC嵌入式设计特点,采用SOPC Builder设计工具可以有选择地将处理器、存储器、I/O等系统设计所需的IP组件集成到FPGA器件上,也可以通过自定义用户逻辑集成到FPGA器件上,从而构建高效SOC。本文分析了嵌入式处理器NOIS软核特性,并给出了基于NOIS内核的SOPC软硬件开发流程和自定义用户逻辑的软硬件设计过程。     

基于SOPC的网络视频平台的构建

片上可编程系统(System on a Programmable Chip,SOPC)是可编程逻辑器件在嵌入式领域的重要应用。基于SOPC构建了一个网络视频传输及显示平台,该平台接收来自以太网的图像,经过处理后,通过数字视频接口传输到显示设备进行显示。详细描述了硬件平台和软件平台的创建,以及测试该系统的方法,在该平台上可以扩展视频监控、远端视频显示等应用。     

基于可编程片上系统的嵌入式以太网通信开发

基于Xilinx公司Virtex-II Pro器件开发平台，介绍了其内嵌PowerPC405处理器设计原理和软硬件协同设计方法，结合典型的以太网通信实验，详细描述了其可编程片上系统(SOPC)的设计过程以及VxWorks系统下板级支持包（BSP）的开发和移植过程，并且给出了实验的设计实现和结果。     

基于SOPC构建的嵌入式Web服务器设计

简单介绍了嵌入式Internet的发展及嵌入式在Web服务器中的应用前景,通过对SOPC技术的技术特点的研究,探讨S0PC技术在嵌入式Web服务器中的应用。对其在软件和硬件两方面的实现作了详细论述。主控制器使用NiOSII软核处理器,平台为实时多任务操作系统uC／OS-II,以简化的TCP／IP协议LwIP为应用层通信协议。该设计的优点有集成度高、可重构、设计灵活、实现风险低、开发周期短等。     

FPGA在数据接收存储及传输中的应用

为了适应未来嵌入式快速发展的要求,提出了一种基于Xilinx FPGA利用片上可编程系统(system on a programmable chip,SOPC)技术实现大量数据的CF卡(compact flash)存储以及使用轻型IP协议(light weight IP,LwIP)进行数据传输的方法.对整个系统的硬件结构,Xilinx SOPC开发工具、流程和采用的关键技术进行了介绍.在此基础上应用Xilinx的嵌入式开发套件,以Xilinx公司提供的知识产权(intellectual property,IP)核为基础,搭建了一个SOPC平台.通过将CF卡、LwIP协议应用于软件设计中,实现了驱动程序和应用程序的开发,并通过与上位机进行通信测试,测试结果表明了该设计的可行性和有效性.     

基于SOPC的嵌入式Web服务器设计与实现

设计并实现了基于SOPC技术的嵌入式Web服务器,简单介绍了SOPC技术的特点及构建方法,随后对该嵌入式Web服务器的实现在硬件和软件两方面都作了详细论述,其中运用NiosII软核处理器作为主控制器,实时多任务操作系统uC/OS-II为应用软件运行平台,简化的TCP/IP协议LwIP为应用层通信协议。具有设计灵活、可重构、集成度高、实现风险低、开发周期短的优点。     

基于IP的Linux外设驱动生成

SOPC片上可编程系统可以方便地集成丰富的IP组件。IP组件可以由供应商提供,或者是用户自定义,具有使用灵活、可配置、紧耦合、高效率、低功耗等特性.Linux操作系统及其各种嵌入式版本广泛应用于嵌入式系统中。针对SOPC系统中IP组件使用灵活、可配置的特点,文章提出的驱动程序生成方法可以提高Linux操作系统驱动程序开发的效率和可复用性。     

基于FPGA的NS3D程序移植和优化

为提高飞行器设计环节中NS3D程序的性能,提出了一种基于FPGA进行软硬件结合的优化方法。该方法运用FPGA搭建了嵌入式可编程片上系统,并对NS3D进行了代码性能分析和移植优化。该方法基于硬件实现了核心运算模块的硬件封装,并利用高速以太网接口实现PC和FPGA之间的数据交互,进行NS3D程序向嵌入式环境的移植,最终实现了整个NS3D程序的速度提升和性能优化。该嵌入式开发方案不仅较好地利用FPGA完成了控制电路的软硬件设计,并且为后续其它功能模块向FPGA移植提供了便利的基础和开发环境。采用该方法对NS3D程序进行了运算,并将仿真与实验结果与原始程序进行比较,结果表明了该方法的优越性。     

基于Nios II的数字音频录放系统的设计

介绍了一种基于SOPC技术的嵌入式数字音频录放系统的设计方案。该系统通过在FPGA芯片上配置NiosII软核CPU和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,并结合系统的软件设计来控制音频编/解码芯片和SDRAM,实现了音频信号的A/D、D/A转换、存储、回放等功能。由于采用了SOPC和DMA控制技术,该系统具有设计灵活、扩展性好和数据处理速度快等优点。