基于JTAG的计算机硬件实验系统的设计与实现

介绍了一种利用自建JTAG边界扫描结构、基于FPGA实现的计算机硬件实验教学系统。针对系统中计算机与FPGA内实验电路的信息交换以及对实验电路的运行控制两个关键点进行了研究,将边界扫描测试协议作为信息传递手段实现了计算机与FPGA内部实验电路以及运行控制器之间的数据通信。设计了自建JTAG边界扫描结构,并设计了相对通用的运行控制器以实现对不同计算机硬件课程不同实验电路的运行控制。设计以STM32作为主控芯片的USB和JTAG协议之间的协议转换器,用以连接计算机和FPGA中的自建JTAG边界扫描结构。以16位微程序控制的微处理器作为目标实验电路,在AlteraDE2-115教育开发板上对该系统进行了实现和验证。试验表明,该系统在可靠性、稳定性等方面均能满足高校计算机硬件实验的需求。     

基于FPGA的GPS＋GSM双重车载定位系统设计

为了克服一般车载导航系统定位不连贯的缺陷,利用NiosⅡ软核处理器配置灵活、扩展性强等特点,结合GPS和GSM模块,设计出了一种基于SoPC技术的双重定位系统。该设计利用SoPC Builder开发工具将NiosⅡ处理器、存储器和接口等组件及μC/OS-Ⅱ操作系统快速地嵌入到FPGA中,用单个芯片完成了人机交互模块、控制模块和通信模块等功能,较一般的GPS导航设备更能实现较高精度的实时连续系统定位,且该设计在不改变硬件的基础上可方便升级、扩展更多功能。     

基于FPGA的多路机载总线收发器的设计与实现

本文以workbench为平台,vxworks为操作系统,chipscope为分析工具,介绍了完整的ARINC429协议和422协议的FPGA硬件调试,通过硬件调试发现modelsim仿真所不能发现的问题并分析问题解决问题,从而完成多路机载总线收发器的设计与实现.     

基于FPGA的实时图像边缘提取系统研究

文章首先介绍了FPGA技术的运作机理,进一步分析了基于FPGA的实时图像边缘提取系统架构的具体设计方法,并从整体系统架构和系统模块设计两大方面阐述了该系统所选用的相关硬件配置,最后对基于FPGA的实时图像边缘提取系统进行了应用测试,将其边缘检测能力测试和系统资源使用的状况进行了逐一解析,以期能够为相关技术人员提供参考。     

基于JIT协议的OBS核心处理模块的设计与实现

设计并实现了一个基于JIT协议的OBS核心处理模块.该处理模块以FPGA为平台,用硬件描述语言Verilog实现,共包括四个子模块:帧解析模块、交叉矩阵、调度器和帧生成模块.经过实际测试,该处理模块的实际处理时间在100M的时钟下仅为400ns,有效地提高了OBS核心节点的处理速度.     

基于FPGA的高速光纤数据传输板卡设计

高速串行传输以其传输速率高、占用数字芯片逻辑资源少、硬件设计简单、抗干扰能力强等优点已经在数据采集、实时监控、卫星通信、军工产品等领域得到了广泛应用。文章以实际项目为背景设计出了基于FPGA的高速光纤数据传输板卡,该设计将为其他硬件工程师采用FPGA实现高速串行数据传输提供了很好的参考。     

应用于天线控制的组合导航系统设计

根据车船等移动载体通信卫星天线平台对导航系统的性能要求,设计了一款以DSP和现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)为核心处理器的捷联惯性导航系统(SINS,Strapdown Inertia Navigation System)/全球定位系统(GPS,Global Positioning System)组合导航系统,FPGA完成对陀螺、加速度计和GPS数据的采集和预处理;DSP进行捷联惯导姿态、速度和位置的解算,以及运用卡尔曼滤波实现SINS与GPS的组合导航解算,并将解算结果发送给天线平台伺服控制系统以实现天线实时、准确、可靠指向通信卫星的控制。最后进行了跑车试验,验证了导航系统软、硬件设计的正确性和可靠性,同时,系统具有体积小、成本低、配置升级灵活等优点,能够满足天线平台控制系统对组合导航系统的精度要求。     

基于FPGA的数据采集系统的设计与实现

基于FPGA和USB2.0的技术方案,设计了一种高速化和集成化的数据采集系统。该系统是以Altera公司的FPGA芯片EP2C5T144为主控芯片,以Cypress公司的EZ-USB FX2芯片为传输手段设计实现的。首先详细介绍了整体系统的框架结构和硬件接口电路,其次,在硬件平台完成的基础上采用Verilog HDL硬件描述语言设计完成了FPGA控制接口电路的代码,并设计完成了USB2.0的固件程序。最终通过软硬件系统联调完成了系统测试,该测试结果表明整个系统功能正确,能够完成一般情况下数据采集的任务需求。     

基于FPGA的RS422通信PXI板卡设计

针对某测试台高速总线接口的需求,开展了基于PXI接口的RS422板卡设计开发,该设计以FPGA为主控芯片,控制RS422串口数据采集和PXI背板数据交互,采用WDM驱动结构DRIVEWORKS和DDK驱动开发软件完成相关硬件的驱动程序。同时,开发了相应的上位机测试程序,与传统数据采集卡相比,单独以FPGA来实现PXI协议代替了专用的PCI芯片,试验结果表明?该设计方案能够实现RS422数据采集功能,能够降低成本,加快开发周期。     

基于FPGA的电子手轮接口设计

为了使得雷达显控终端的操作适应部队对新体制雷达操作的技战术要求,在雷达显控终端增加了电子手轮调节功能。文章采用FPGA芯片与电子手轮接口的方案,通过FPGA完成对电子手轮信号的解析,并将解析的手轮转动的转向、转角、转速信息编码成标准串口通讯协议输出至显控计算机。该设计方案简化了硬件电路,保证了信号接口的通用性,通过简单修改FPGA逻辑,可以适应于多种类型的电子手轮。     

MCS-51单片机与GPS-OEM板的串行通信

介绍了全球定位系统(GPS)的基本工作原理,讨论了GPS-OEM板的组成和特点,分析了NMEA-0183语句的数据格式及信息组成,并结合硬件特点研究了MCS-51单片机与GPS-OEM板的串行通信问题,讨论了GPS应用系统的软硬件配置问题,并给出了单片机读取导航数据的有关汇编程序源代码。     

GPS中NMEA-0183协议的应用

NMEA协议是为了在不同的GPS(全球定位系统)导航设备中建立统一的RTCM(海事无线电技术委员会)标准,由美国国家海洋电子协会(NMEA———The NationalMarine E lectronics Associa-tion)制定。根据NMEA-0183协议的标准规范,用GPS接收机将接收到的信息通过串口传送到PC机,并对接收到的数据进行分析处理。文中详细列出了NMEA-0183各语句的基本含义,并给出了PC机与GPS接收机通信程序的源代码。     

嵌入式系统中实时时间的获取

针对在嵌入式系统中,当系统重启或异常断电的情况下,实时时间信息丢失的问题,本文提出了两种获取实时时间的方法：时钟芯片方法和GPS方法。时钟芯片方法中以DS1302为例,介绍了它在嵌入式系统中的软硬件设计。GPS方法中使用6PS接收机接收卫星信号,然后将符合NMEA-0183协议的格式化数据通过串口送往嵌入式系统,再通过软件提取数据中的时间信息。     

捷联惯性组合导航系统的工程设计

为适应组合导航计算机系统的微型化、高性能度的要求,拓宽导航计算机的应用领域,文中设计了一种基于PC104和可编程逻辑阵列器件协同合作的导航计算机系统。系统主要包括数据采集模块和数据解算模块两部分,给出了PC104与FPGA的片内接收模块进行通信的设计方案。为提高FPGA与工控机之间的数据传输速度,设计了通过共享双端口RAM的方式,实现了工控机与FPGA之间的高速数据交换。从硬件结构和软件设计方面说明了系统各模块的功能以及模块间的通信。     

基于单片机的GPS定位信息处理

为了保障舰船在海上能够快速有效的定位,并且实现全球定位功能,本文介绍了一项利用单片机采集和处理GPS定位信息的设计。该系统以ATMEL公司的AT89C51单片机为核心控制器件,通过串行口与GPS模块HOLUXGR87通信,接收GPS模块输出的时间和定位信息,该输出信息格式采用NMEA-0183标准格式中的GPRCM语句。单片机接收到定位信息和时间信息后,将GPS模块输出的时间信息进行时差调整,再将所获取的位置和时间信息通过显示终端显示。经过调试后,本系统可以接收GPS定位信息和时间信息,并把经度、纬度和时间通过屏幕显示出来。     

基于ARM的GPS同步授时系统设计

基于国际航海标准NMEA-0183为数据协议,以保证电力系统精准授时为目的,通过ARM微控制器STM32f103rbt6和高精度GPS接收模块NEO-5Q为核心控制数据采集和传输,实现了GPS同步授时的设计方案。系统采用GPS接收模块接收卫星发送的标准数据串,通过微控制器对GPRMC最小定位信息中的时间数据进行筛选和处理,最后经上位机授时软件对本地计算机进行成功校时,保证了系统的可行性。     

基于GPS数据采集系统的设计

为了设计高精度、全天候、全天时的数据采集系统,采用了GPS技术实现通信,信息采用NMEA-0183格式。单片机接收GPS输出的时间和定位信息后,将信息调整为我国的标准,并将调整后的经度、纬度、海拔高度和时间等信息通过液晶终端显示。最终实现了GPS数据采集及转换等工作,为事故定位、搜查救援等工作提供了技术依据。     

GPS定位信息提取及应用

描述了GPS与手持终端串口通信的方法,并在WinCE6.0操作系统下提取GPS的定位信息,采用NMEA-0183通信协议中的RMC数据格式进行解析。简述了GIS概念,并介绍了GPS在GIS方面的应用。     

基于C6713和FPGA的激光陀螺导航板设计

DSP 具有硬件资源丰富、运算速度快、功耗较低的优点,非常适合采集激光陀螺数据,运行导航控制算法。本文总结以往经验,提出了利用 C6713 和 FPGA 实现激光陀螺导航控制板的方案,给出了具体的硬件设计方法,并对设计原理进行了阐述和分析。利用 FPGA 的可重复编程和现场可编程特性,用 VHDL 语言进行设计编程和调试,不但大大缩短了研制时间,而且提高了系统的灵活性。     

模块化GPS接收机的应用

介绍了GPS接收原理及模块化接收机的组成,分析了NMEA-0183协议及其解码过程,设计了基于GPS卫星授时时钟,其具有实时性、同步性以及高精度的特点,是无线电波授时所无法比拟的,模块化GPS接收机使GPS接收设备设计更简单、成本更低。