FPGA配置过程监控系统设计

为了解决系统上电后FPGA应用程序配置失败的问题,设计了FPGA配置过程监控系统。深入分析了FPGA配置的工作流程,阐述了FPGA配置监控系统的核心监控电路、监控软件的设计思想、代码实现及仿真验证过程。最后,用MATLAB对实验数据进行分析处理,得出了FPGA器件的配置失败率和失败曲线以验证设计的可行性和优越性。实验结果表明:利用该系统可以使FPGA配置成功率达到100%,比传统设计方法的FPGA配置成功率提高了0.041%,满足了系统对FPGA配置应用程序成功率高、可靠性强的要求。应用结果显示,FPGA配置监控系统能及时监测出FPGA配置过程所出现的异常,判断分析出问题的根源,最终使FPGA应用程序在系统一次性上电后配置成功。     

星载环境FPGA软件在轨重加载的一种方法

FPGA在空间系统中已经广泛应用,为了满足系统可靠性和可扩展性的要求,实现FPGA软件的在轨重加载迫在眉睫。根据FPGA的加载配置原理,以Xilinx公司的Virtex-Ⅱ系列FPGA为实例,介绍了FPGA在轨重加载的硬件电路设计以及软件设计。经过实验室测试验证,该设计方法合理可行,满足星载环境下FPGA软件在轨编程及重加载的设计需求。     

FPGA在航天遥感器中的应用

现场可编程门阵列（Field programmable gatearray,FPGA）是一种可编程逻辑器件,设计方便、便于修改、功能便于扩展,极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性,被广泛地应用在通信、航空航天和汽车电子等诸多领域。本文分析FPGA结构原理的同时,对FPGA在航天及空间电子系统中的应用进行了总结。指出了航天应用对FPGA的可靠性要求,对相关可靠性设计技术进行了总结,并对航天应用FPGA及其可靠性设计技术的发展进行了展望。     

在FPGA设计中ChipScope与MATLAB的应用

介绍了XILINX公司的FPGA设计调试工具ChipScope pro在FPGA设计中的使用方法,并结合工程实现,举例说明采用这种调试工具为设计带来的便利性,同时对在FPGA设计中采用这种调试工具的必要性也做了简要说明。提出了一种与MATLAB结合使用对FPGA设计结果进行统计分析的方法,结合具体的数字白噪声产生模块给出了实现方法的详细操作步骤,以及对结果的分析过程和分析结论,并以图形化方式表现,说明此种方法的可行性及有效性。     

基于FPGA的千兆以太网协议分析技术

该文主要阐述在FPGA（Field—Programmable Gate Array）内千兆以太网协议数据流帧的生成、编码、组帧、解帧及协议帧分析,详细地阐述了BCM5421和FPGA组合的硬件设计技术、协议发生的FPGA设计技术、协议解码、过滤、性能分析的FPGA设计技术等关键技术的实现途径。     

基于可重构核的FPGA电路设计

电路系统的自适应性、紧凑性和低成本 ,促进了在嵌入式系统中软硬件的协同设计。在线可重构FPGA不仅可以满足这一要求 ,而且在可编程专用电路系统设计的验证及可靠性等方面有着良好的应用 ,文中介绍了可重构 FPGA的实现结构及评估方法 ,提出以线性矢量表征可重构 FPGA及其可重构核的研究模型 ,以及基于可重构核的模块化设计 ,认为面向分类的专用类可重构 FPGA应当是现阶段可重构 FPGA的研究主题。     

SRAM型FPGA系统的设计与实现

对FPGA芯片、通用DSP芯片、专用DSP芯片及ASIC在实现数字信号处理方面的差异进行了比较,指出了FPGA在实现数字信号处理方面的优势,给出了FPGA在信号处理方面的设计新方法,最后对常用的分布式算法以及在FPGA中的实现结构进行了分析.     

FPGA设计的安全性

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)可完成片上系统的硬件设计和实现,并具有可重复编程的优势,使其在现代电子系统设计中被广泛应用,并已经成为系统设计的核心。随着应用领域的不断扩展以及对电子产品快速增长的信息安全需求,FPGA设计的安全性越来越多地受到重视。简要说明了基于不同工艺的FPGA的安全性特点,以及它们在设计和数据安全方面采取的主要措施,描述了主流FPGA厂商新近推出的FPGA芯片的安全性特点及应用方案。     

MATLAB在FPGA设计中的应用

在FPGA(现场可编程门阵列)设计过程中,由于设计环境只能显示测试数据的时域波形,无法显示数据的频谱等其他特征,从而为程序的设计及调试带来困难。文中提出了利用文本文件传递数据,用MATLAB软件对FPGA测试数据进行分析的方法。实例分析表明,该方法简单有效,可为FPGA设计带来极大的方便。     

FPGA设计中时钟设计的探讨

在FPGA设计过程中,稳定可靠的时钟是系统稳定可靠的重要条件。探讨了FPGA设计过程中5个不同的时钟设计方案,对这些不同方案的优点、缺点和在设计中需要注意的问题进行了分析,并提出了一些合理建议。有利于FPGA设计人员在较短的时间内掌握FPGA时钟设计技术。     

基于FPGA的凝视红外图像预处理算法的硬件结构设计与实现

介绍了一种针对凝视红外图像预处理应用而设计的FPGA硬件算法结构,该结构充分发挥了FPGA高速、并行计算能力,能在信号读出过程中实时地完成红外图像非均匀性校正(基于定标)、盲元补偿、邻域处理(卷积滤波/中值滤波)以及直方图统计等功能.将该结构应用到凝视红外系统的前端,不需额外占用处理时间,为后端信息处理节约出时间,是一种高效、快速的预处理方案,并在实际的成像实验中得到了验证.     

视频运动检测系统的FPGA实现

文中介绍了基于FPGA的视频运动检测系统,使用专用视频处理芯片和FPGA实现了高速的数字视频处理,选用SRAM作为视频数据的外部存储器,满足了运动检测处理的需要.采用FPGA实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性.     

基于138平台的电能质量检测系统设计

现有的电能质量检测系统具有数据采集量和处理量大、实时性要求高等特点,并根据电力行业的发展现状,结合生产实际需求,提出了基于138平台+FPGA的分布式控制结构,以138平台为核心,充分发挥OMAPL-138平台DSP+ARM双核的优势,实现数据的高速率处理,通过FPGA实现通信协议的拓展,完成不同通信协议之间的转换,整体设计提高了系统的实时性和数据处理能力。该平台具有质量良好,稳定性好,具有一定的推广前景。     

FPGA在图像处理中的应用

本文首先对FPGA芯片的特点进行了详细的论述,然后对其在图像处理中的应用进行了深入的探讨,并对一种实际中的基于DSP FPGA的图像处理系统进行了介绍.     

FPGA在机载雷达信号处理系统中的应用

介绍了一种基于大规模FPGA及高性能DSP芯片的机载雷达信号处理嵌入式系统的设计方案及设计实现。采用标准的VME总线及基于FPGA内嵌MGT的高速串行互连技术，具有实时性强、集成度高以及软硬件可编程易于系统扩展及重构的特点。     

基于FPGA的JPEG编解码设计

JPEG（Joint Photographic Experts Group）作为一个基本的图像压缩方式,已经得到了广泛的运用。而FPGA具有的并行计算特点,使得越来越多的设备利用FPGA对jpeg文件进行编解码。从整体上介绍JPEG编解码的基本算法,并着重介绍了在DCT和Huffman两个模块中使用的方法。在DCT／IDCT模块中,为了提高处理速度,充分利用FPGA并行处理的特点。对于Huff-man解码模块,采用附加码位宽的查找表方法,并利用综合工具将查找表综合到片内存储器中这一特点来减少资源。     

基于DSP+FPGA的嵌入式图像处理系统设计

为满足数据量大、算法复杂度高的应用需求,使用高性能DSP完成复杂图像算法处理,FPGA作为协处理器,完成图像采集、存储和显示等功能,构建了一种高性能的嵌入式图像处理系统。DSP和FPGA通过EMIF接口实现了高速无缝互联。采用三重缓冲读写机制解决了采集和显示的异步时钟域问题及算法处理时间不确定的问题。介绍了基于BIOS和NDK开发的C6455软件流程,展示了该系统图像处理算法运行周期的统计结果。该系统运行稳定可靠,具有较高的实用价值。     

基于SOPC可重构的图像采集与处理系统设计

针对目前PC算法无法实现图像实时处理以及固定硬件平台很难实现算法修改或者升级的问题,设计一种基于SOPC可重构的图像采集与处理系统,实现了图像数据的片上实时处理以及在不改变硬件电路结构而完成算法修改或者升级的功能。此系统围绕两块Xilinx FPGA芯片进行设计,通过FPGA以及其Microblaze 32 bit软核处理器和相关接口模块实现硬件电路设计,结合FPGA开发环境ISE工具和EDK工具协作完成软件设计。由于采用SOPC技术和可重构技术,此设计具有设计灵活、处理速度快和算法可灵活升级等特点。     

一种雷达通用信号处理系统的实现与应用

鉴于FPGA和DSP各自的优势,FPGA+DSP信号处理架构,已成为信号处理系统的常用结构.但目前此结构处理平台功能固定、通用性差,或对平台的介绍缺乏具体实现.文中针对以上两点提出一种通用信号处理系统,该系统不仅将两种处理器的优点集于一身,并且具有很强的通用性,可以应用于不同的雷达系统.最后分别列举了该系统在连续波雷达...     

基于Stratix系列FPGA的FFT模块设计与实现

主要介绍基于现场可编程门阵列(FPGA)的微波接力通信中FFT模块的设计与实现方案.提出一种全并行流水结构,采用新一代大容量的高速Stratix系列FPGA可以在N个系统时钟之内完成N点的FFT,性能稳定、运算速度快,完全能满足信号实时处理的要求.