FPGA在视频拼接中的应用与实现

针对大场景视频拼接技术在汽车环视系统等领域的应用需求,并为了适应嵌入式系统快速发展的要求,提出了基于FPGA片上可编程系统(system on a programmable chip,SOPC)技术来实现多个摄像头视频数据的传输和拼接的大视场视频解决方案.系统的硬件平台的构建以Xilinx软核处理器Microblaze为核心,主要完成了视频数据的采集、存储、处理以及传输等工作,图像拼接部分采用频域相位相关算法,对待拼接图像进行配准,并通过融合算法得到具有360°全景视频信息的大视场图像.通过实验对系统进行测试,验证了系统的可行性.     

SoC FPGA在声波测井数据采集系统中的应用

传统的数据采集系统采用现场可编程门阵列+数字信号处理器(FPGA+DSP)架构,复杂化了硬件设计,增加了系统功耗.以SoC FPGA为核心搭建的声波测井数据采集系统,充分发挥了微处理器控制能力强和现场可编程门阵列灵活的特点,利用总线互联通信等SoC技术,简化了硬件设计,降低了电路功耗,提高了系统的可靠性.     

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FPGA的交通信息采集系统的设计与应用

针对传统基于MCU(Micro Controller Unit)的信息采集系统性能和功耗上的弊端,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的交通信息采集系统的SOPC(System On a Programmable Chip)设计方案。该系统在硬件设计上内嵌了Nios Ⅱ软核处理器,在软件设计中引入了MicroC/OS-Ⅱ实时操作系统,它作为新一代交通信号智能控制机的数据采集前端,实时高效且健壮稳定,已在北京市试点运行取得成功。     

基于FPGA的嵌入式SNMP代理设计与实现

随着网络设备的广泛应用，网络管理的需求日益增长，同时网络管理代理设计变得越来越重要。笔者基于先进的可编程器件FPGA，采用SoPC技术搭建SNMP代理系统结构，使用嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ实现代理的任务调度。将SNMP代理划分为mib、snrnpd算法、报文编解码和trap四个关键模块。考虑到工程实际操作系统应用环境，笔者实现了SNMPv2的代理，对于SNMPv3的实现方式，也提出了参考性建议。结果表明，配合SNMP管理站，设计能高效地实现对设备的网络管理。     

FastPRO平台在SOPC设计中的应用

随着微电子工艺的发展,集成电路设计已经进入了SoC时代,而嵌入式系统的芯片设计技术也在经历着一次又一次的技术更新。一方面,虽然ASIC的成本很低,但设计周期长,投入费用高,风险大;另一方面,随着现场可编程门阵列集成度和速度的不断提高,再加上可编程逻辑器件的设计灵活性,片上可编程系统(SOPC)技术应运而生。本文借助FastPRO片上可编程系统平台快速完成了基于ARM7TDMI的车载微控制器的硬件系统的构建,并在此基础上完成了此微控制器的FPGA原型验证和μC/OS-II的移植,使较早的进行软件开发成为可能。     

FPGA在实时嵌入式微机数据采集中的应用

比较了常规的模拟量和数字量数据采集,给出了一个用现场可编程门阵列（FPGA）实现的实时嵌入式微机数据采集系统的软件/硬件设计方法,将部分软件的功能改由硬件实现,从逻辑上大大简化了嵌入式软件的设计。     

FPGA在工控系统中的应用

某发电厂的技术改造题目是将其原控制系统中各网络站点的数据，通过１个接口板与新控制系统构成互联，从而充分发挥新系统在数据处理、数据管理和数据图形显示功能上的优势。在技术改造过程中，采用ＦＰＧＡ以提高系统可靠性和缩短系统开发周期。     

PCI总线协议的FPGA实现及驱动设计

采用FPGA技术,在ALTERA公司的FLEX6000系列芯片上实现了从设备模式PCI总线的简化协议,并给出了Windows9x系统下的虚拟设备驱动程序,提供了与应用程序的接口。实现结果表明:该设计结构灵活,功能可靠,有利于与其它模块实现单片集成应用。本系统已应用在数据采集和处理、图像处理等方面。     

USB在FPGA控制的高速数据采集系统中的应用

介绍了USB控制器CY7C68013的特性以及它在200M高速数据采集系统中的具体应用。该系统用来采集及处理激光雷达的回波信号,采用Xilinx公司的现场可编程门阵列（FPGA）为控制芯片,用Verilog语言自上而下进行FPGA设计以实现硬件控制功能,以USB为接口实现FPGA与PC机之间的高速数据传输。文中对USB模块进行了分析,详细介绍了PC端的固件设计、USB设备驱动程序设计以及应用程序设计．在信号的采集试验中USB能够快速可靠的传输数据,体现出较好的实用价值。     

在FPGA中实现嵌入式TCP/IP通信协议栈

研究了嵌入式TCP/IP通信协议栈在Xilinx FPGA上的实现,介绍了其软硬件的系统组成和原理,提出一种实时操作系统上TCP/IP协议栈的高效工作模式,并在Virtex-5FPGA上移植成功。通过建立测试平台进行数据传输测试,证明其具有稳定、高效的通信性能,为嵌入式设备开发提供了新的思路。     

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。     

基于FPGA和DSP的1394b双向数据传输系统

IEEE 1394串行总线以其高速实时性的特点和灵活可配置的拓扑结构为提高系统性能提供了一种有效的途径。文中介绍了IEEEStd1394b总线系统的功能和特点,并以FPGA和DSP为控制核心设计了1394b双向数据总线传输系统,最后阐述了系统的硬件设计、工作流程以及总线的配置过程。     

视频采集存储系统的FPGA设计

设计了基于SOPC的图像采集存储系统,整个系统以MicroBlaze为主处理器,并应用功能IP核,采用软硬件结合的方式,完成了视频图像的采集存储处理部分.该设计作为基于FPGA的药片检测系统的前期处理部分已投入实际生产应用.     

FPGA在数字基带信号远程传输中的应用

针对数字信号通过基带系统远程传输问题,分析了对信号进行编码和频谱变换的原理。在系统结构设计的基础上,重点介绍了采用FPGA编程实现基带信号编码、频谱变换、位定时提取的过程,给出了关键环节的仿真波形。利用伪码对实际系统进行了测试,证明能可靠地完成基带信号的传输。     

基于Linux和FPGA的嵌入式千兆网数据传输实现

把现场采集的海量数据可靠地传到远程的服务器上是论文的任务。在Xilinx FPGA上用PowerPC硬核、内存控制器和千兆网IP核构建SOPC系统。在PowerPC405上移植嵌入式Linux操作系统,实现了嵌入式千兆网数据传输。通过编程测试得出网络传输性能和数据包大小的关系。此外,设计了用户自定义接口逻辑IP核,以便能和采集模块高速通信并缓存。该系统的优点是体积小、数据带宽高、可靠,结果表明符合项目的要求。     

基于FPGA的串行多节点数据采集传输系统的应用研究

多节点分布式传感器的数据采集与传输系统有着广泛的应用,其物理层实现主要分为串行及并行两种方式。针对特定的应用场景,选用串行传输的实现方式,设计以FPGA芯片、RS485芯片及AD芯片为核心的硬件平台,使用verilog语言设计FPGA的RTL（Register Transfer Level）逻辑代码,并在Modelsim中完成了功能仿真验证。最终实现了物理层为串行传输、传输层为总线模型的数据采集传输系统,该系统RTL代码设计简单,维护性强,可靠性高,占用芯片资源少,具有一定的工程应用价值。     

基于FPGA的图像增强处理系统的设计与实现

FPGA（现场可编程门阵列）可以灵活地实现并行、实时处理图像数据。正是利用这一特点,提出了一种基于FPGA的SOPC（片上可编程系统）,该SOPC完成图像增强处理。本文阐述了图像对比度增强算法原理,提出了系统设计思路,并分析了该系统的结构及功能实现,说明了系统实现过程,最后,给出了测试结果,并和软件处理的结果进行了对比。证明该方案的正确性与应用的可行性。     

基于FPGA的可配置通信平台设计

本文设计了一种基于FPGA的、通用可配置的通信开发与测试平台。针对不同信道编码和调制方式的组合,通过采用实时软硬件重构技术,该平台可以在短期内完成相应通信系统的构建、验证和配置。本文还结合设计实例说明了所构建平台的特点。