基于DSP和SOPC数字信号发生器的设计

为了比较DSP和SOPC技术在电子设计领域的应用,采用泰勒展开法和DDFS技术,分别给出设计方案的硬件电路结构和软件流程图,并通过集成开发环境CCS和DE2开发板实现正弦信号发生器.结果表明,采用SOPC技术设计的正弦信号发生器与使用DSP芯片实现相比,其高速的运算能力以及内部操作的灵活性,使得产生的波形具有控制方便,输出相位连续,精度高,稳定性好等优点,具有很高的应用价值.     

基于SOPC的信号测量装置设计与实践

“SOPC系统设计”是一门综合性和实践性非常强的课程，大部分学生由于理论不扎实，实践经验不丰富，课程完成度不理想。课程实践内容的设计成为一个关键点，需要在理论和实践中取得平衡，将前导课程知识串接综合利用，并锻炼学生完整流程的工程化设计能力。本文以学生熟悉的信号测量装置为切入点，结合信号测量、FPGA和SOPC等相关知识内容，搭建完全工程化的电子系统产品作为课程实践内容，提高学生的学习兴趣，培养学生运用综合知识的能力。     

基于SOPC的DDS信号源的实现

本文介绍了直接数字频率合成(DDS)的工作原理以及基于可编程片上系统(SOPC)实现DDS信号源。设计的DDS信号源以Cyclone器件为核心,用嵌入在FPGA中的N ios软核CPU作为控制来实现频率、相位和幅度的数字预制和步进,利用FPGA的RAM位放置正弦查找表,同时利用FPGA的逻辑单元实现相位累加等其它数字逻辑功能。实现了两路相位完全正交的DDS信号源。     

基于SOPC的多函数发生器设计

结合运用NIOSⅡ嵌入式处理器的SOPC技术,选用CycloneⅡ系列的EP2C35F672C6N作为目标芯片,对函数发生器进行设计,完成Tsoec片上系统以及片外处理电路的构建,用VHDL设计了DDS模块,用C语言程序进行波形参数的读取及显示,用QuartusⅡ设计软件,实现函数信号发生器的功能。不仅可以产生用户通常需要的波形信号,而且波形的频率和幅度在范围内可调,用户还可自行通过对自定义组件的添加和系统进程的添加来实现系统功能的扩展。更好地实现了设计的数字化、集成化、微型化、智能化。     

基于SOPC的LED显示屏控制器设计

可编程片上系统(SOPC)是一种灵活、高效的片上系统解决方案,为LED控制系统设计提供了一条新的途径。介绍了基于SOPC的LED脱机显示屏控制系统硬件和软件的设计,系统地阐述了采用Altera公司的Cyclone芯片为核心的硬件平台构建,并且给出LED控制系统的设计框图。详细介绍了NiosⅡ系统中USB控制模块、以太网控制模块和LED控制模块等自定义模块的设计。最后分析系统软件的设计流程及部分实现要点。设计结果表明采用SOPC解决方案具有较高灵活性和稳定性,LED显示屏的性能有明显的提高。     

基于SOPC的千兆以太网接入设计

为了使处理系统的数据高速接入以太网,在FPGA中设计了实现高速互连的SOPC系统.嵌入式处理器PowerPC405e中运行VxWorks操作系统,协同逻辑阵列完成了与处理系统的无缝连接以及千兆以太网.通过对NAS网络存储系统的数据存储和回放,验证了SOPC系统的灵活性和高效率.     

基于SOPC视频监控系统的设计分析

视频监控系统充分融合了数字视频技术、网络通信技术以及计算机技术,具有很强的操控管理性、通讯实时性,在诸多领域当中获得了广泛应用,显示了其重要作用。本文主要以可编程片上系统(System on Programmable Chip,SOPC)作为基础开发平台,分析并探讨了基于SOPC视频监控系统的设计方案。实践证明,该系统具有良好的系统可拓展性、较高的运行可靠性以及较强的信息处理能力。     

一种用于干涉型光纤传感器动态相移测量的J0-J1法

提出了一种用于干涉型光纤传感器动态相移测量的J0-J1法,实现了无源零差检测,而且信号解调算法简单,检测频带宽。详细介绍了该方法的基本检测原理,并对解调误差进行了理论分析与仿真,得出了系统能够检测的最大动态相移幅度与干涉仪的工作点允许变化的范围相互制约的结论。编写了实时的信号采集、处理程序,对某一干涉型光纤水听器探头的声压灵敏度进行了测量。在频带20~1300Hz上,平均声压灵敏度为-162dB(0dB=1rad/μPa),波动<±1.0dB,单频点500Hz的灵敏度变化<±0.5dB,与采用相位载波(PGC)调制解调法测量的结果基本一致,验证了J0-J1法的可行性。     

基于SOPC的实时图像存储系统的设计

基于目前实时图像存储的解决方案研究的现状与发展趋势,本文研究了基于SOPC技术的实时图像存储设计方案。使用ALTERA公司的NiosII软核处理器作为总控制器,采用CCD传感器加ADV7181B视频解码芯片进行实时图像数据采集,SDRAM用来存放实时图像数据与程序,VGA控制器控制实时图像显示。     

基于SOPC的PCI数据采集卡的设计与实现

针对传统数字接收机数据采集模块因集成化程度高而造成资源浪费且缺乏灵活性的问题,依据PCI总线支持突发传输特性和FPGA可编程的灵活性,编写了PCI接口的驱动程序,设计并实现了基于FPGA可控制的高速数据采集卡.采用Ahera公司的可编程逻辑器件EP3C10F256C8N在SOPC Builder环境下完成PCI桥的快速开发,并利用WinDriver工具在Windows XP系统下实现设备的驱动程序开发,完成从模式数据突发传输和设备中断的功能.该数据采集卡开发周期短、开发成本低,尤其适用于用户的不同需求,具有较高的实用价值.     

基于SOPC的视频信号发生器

详细阐述一种新颖的基于SOPC技术的视频发生器方案.介绍了利用SOPC技术开发流程以及视频编码芯片SAA7121的原理及应用.还针对数字电视信号的输出设计了一个专用模块,使得此方案既能产生模拟视频信号,又可输出MPEG-2传输流信号.     

基于SOPC实现扩频信号的捕获与跟踪

扩频信号的捕获与跟踪是扩频接收机进行定位解算的基础,提出了利用FPGA内的嵌入式软核Niosll在单片FPGA内实现扩频信号捕获与跟踪的设计方案.详细分析了该方案的匹配滤波器、相关器、载波跟踪环和码跟踪环设计和实现方法.给出了根据该设计对实时的GPS信号的捕获跟踪测试结果.结果表明,该设计能够实现对扩频信号的实时捕获与跟踪,相比利用FPGA+DSP方案实现扩频信号的捕获与跟踪,具有可重构性好,硬件开发难度低,接收机体积小等优点.     

基于SOPC的数字示波器的设计与实现

基于SOPC的数字示波器,结合FPGA和软核NIOSⅡ的优势,采用实时采样和等时效采样两种方法实现对较高频率的测量,系统结构设计中尽量采用低耗时的数据传输方式并充分利用DE1中的资源,采用VGA方式显示波形.该系统测量频率范围为10 Hz～1.5 MHz,实时采样速率≤1 Msample/s,等效采样速率≥200 Msample/s,该系统实现了采样频率的自动调整、数据存储等功能,并具有高速、实时、高频测量准确可靠、便携等特点,具有很好的性能与实用性.     

基于SOPC技术的交通事故自动处理设备

介绍了一个应用SOPC技术实现的交通事故自动处理设备,该设备包括硬件和软件两大部分。介绍了整个系统的组成及其工作原理,给出了基于SOPC技术的软硬件设计和实现方法。实际应用和实验结果表明:将SOPC技术引入汽车交通事故自动处理中,不但可以迅速寻求援助,而且提高了交警对交通事故的处理能力。     

基于SOPC的DDS信号发生器设计

直接数字频率合成技术是一种新型的信号产生方法,是现代信号源的发展方向。该系统由FPGA控制模块、键盘、LED显示组成,结合DDS的结构和原理,采用SOPC和DDS技术,设计出具有频率设置功能的多波形信号发生器。以Altera公司的CycloneⅡ的核心器件EP2C35为例,NIOSⅡCPU通过读取按键的值,实现任意步进、不同波形的输出显示功能。     

基于SOPC的嵌入式数字音频AGC系统的设计与实现

提出一种基于SOPC技术的嵌入式数字音频的自动增益控制系统解决方案,移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ作为嵌入式应用软件运行平台,通过采用一种多参数融合的AGC算法进行实时AGC处理,设计并实现了应用于数字演播室中,具有一定噪音抑制能力的嵌入式数字音频AGC系统。     

基于SOPC基本信号产生器的设计与实现

介绍一种基于SOPC的基本信号产生器的设计技术,以Altera公司EP1C6Q240C8为硬件核心,把软核CPU嵌入到FPGA之中构成片上系统(SOPC),并结合存储电路、高速DAC电路、LCD电路、键盘电路、JTAG配置电路以及电源电路等进行了硬件电路的设计,以此实现基本信号产生器。阐述了各主要模块设计方案,并给出软硬件测试图。通过示波器观察,满足了系统设计要求,达到预期目标。     

基于SOPC技术的数字音频处理系统设计

介绍了一种基于语音编解码芯片TLV320AIC23和可编程片上系统(SOPC)技术的嵌入式数字音频处理系统设计方案,通过在Altera公司的CycloneⅡFPGA上配置NiosⅡ软核处理器、语音芯片TLV320AIC23的I2C配置模块、数字音频处理模块等相关接口模块来搭建硬件平台,并利用软件集成开发环境NiosⅡIDE进行软件设计来控制整个系统工作。最后对整个系统进行了调试,实验结果表明系统实现了数字音频的高速采集、存储及回放等功能。     

基于SOPC的视场拼接系统设计与实现

宽视场图像在视频压缩、虚拟现实和传输等领域有着广泛的应用。虽然利用广角镜头也可得到宽视场图像,但广角镜头的边缘会产生难以避免的扭曲变形。为了在普通成像系统的基础上获得宽视场图像,产生了图像拼接技术。分析了双路视场拼接系统的光学及机械原理,讨论了基于相位相关的视场拼接算法优劣,提出了建立基于SOPC的双视场拼接思想,介绍了双视场拼接系统的设计与实现。     

基于SOPC的红外图像采集系统

介绍了一种基于SOPC的红外线列图像采集系统.在一片FPGA中嵌入了MicroBlaze微处理器和用户逻辑,实现了CPU和FPGA的优势互补,发挥了CPU在控制、通信等方面的优势和FPGA在时序控制、高速传输、并行计算的优势,较好地完成线列探测器的驱动、采样、模数转换、传输等功能,实现了红外图像采集.