基于ZYNQ的通用算法半实物验证平台

针对已有ZYNQ半实物验证平台存在移植性差的缺点,本文围绕Xilinx ZYNQ芯片,建立了一个通用性高的高速高可靠算法半实物验证平台。该平台主要包含可编程逻辑(PL),ARM处理系统(PS)、上位机,以及对应的接口模块。为实现数据传输稳定可靠,在PS和PL之间设计了适合高速通信的双向握手协议。针对单片机模式下TCP/IP长时间通信不稳定的问题,额外增设串口作为PS和上位机之间通信的控制接口。最后,基于该平台搭建了一个摄像头图像实时传输显示平台。实测结果表明,该验证平台工作稳定可靠,上行和下行数据传输速率分别达到144MB/s和133MB/s。     

基于Zynq-7000的宽带自适应噪声抵消系统设计

由于干扰噪声常常是随机变化和非平稳的,传统的滤波方法很难消除.针对这一问题,选用自适应格型联合算法(GAL-NLMS).在Zynq-7000芯片PL部分实现了一个22阶的GAL-NLMS算法,在芯片的PS部分实现了驱动程序的设计和基于Qt的界面设计.处理速度达到175 Mbit/s,并在ZedBoard开发平台实现了宽带自适应噪声抵消系统.用被噪声干扰过的QPSK和16QAM调制信号对系统进行测试,结果表明系统有效.     

10Gbit/s甚短距离并行光传输模块与实验系统

介绍符合OIF-VSR4-03.0规范的10Gbit/s甚短距离(VSR)实验系统研究.该系统由16×622Mbit/s到4×2.488Gbit/s转换集成电路、自制12通道850nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)并行光发射模块和商用12通道并行接收光模块构成.用一片FPGA实现转换芯片的全部功能,采用基于二分查找法的SDH STM-64/OC192 并行帧对齐及同步算法,大大提高了转换芯片的工作速度和节省了逻辑资源,自制12通道VCSEL并行发射模块工作速率达到12×2.488Gbit/s的设计指标.在SDH STM-64/OC192 10Gbit/s测试仪点到点的传输系统测试中,采用5米的12芯400MHz·km 62.5μm多模带状光纤互联,系统误码率低于1×10^-14.     

基于FPGA和EPP的芯片测试电路设计

提出了一种基于FPGA和EPP并口的模数转换器芯片测试电路设计。通过FPGA实现了对待测试芯片的数据读出和控制,并将数据进行相关处理,再通过EPP并口模块与计算机系统连接,实现了待测试芯片与计算机的双向通信,其通信速率达到1.2MB/s。在介绍芯片测试电路各个模块电路的基础上,详细讲述了测试芯片所集成的2种模数转换器电路、信号处理电路以及EPP并口的功能及实现原理。本设计已经应用于实际的芯片测试系统中,其性能良好,工作稳定,达到了预期的设计目标。     

DES加密算法的FPGA实现

为了实现一块具备高速加密/解密功能的DES芯片,在介绍了DES加密/解密算法原理的基础上,使用VerilogHDL语言对DES算法进行了实现。仿真结果表明该DES加密/解密模块功能完全正确。本模块基于Altera公司的Stratix系列EP1S10B672C6芯片,最高工作频率可达106 MHz,数据编码速率最高可达6 Gb/s。     

SD卡存储模块设计

在SD存储卡设计讨论的基础上给出了实现过程,讨论开发平台.围绕提高速度设计和实现了系统架构,开发环境,基本模块设计和读写模块设计.通过这样的实现,可以使读写的速度达到20MB/s、12MB/s.通过W86L388D桥接芯片,控制器和Nand Flash芯片两块大的芯片实现SD长硬件部分.通过四大模块来设计和实现控制器,...     

基于Vivado HLS的特征点坐标提取和AXI4-Stream接口高速传输

基于ZYNQ-7000片上系统(SOC)的嵌入式图像处理模块实现了特征点提取和高速数据传输,降低了图像处理部分的功耗,同时提高了处理速度。为了同时发挥ZYNQ芯片中处理器系统(PS)和可编程逻辑(PL)的优势,在PL中实现计算密集型的图像处理过程以提高处理速度,而在PS中控制系统的流程以提高模块的灵活性,还利用Vivado HLS高层次综合工具生成特征提取和坐标计算的IP核。所提出的图像处理和传输方案具有较高的处理速度,比基于ARM的方案实现速度提升了15.6倍。     

基于Handel-C的空间图像压缩核的CCSDS算法实现

 本文给出了一种采用Handel-C设计理念,基于CCSDS图像压缩算法的硬件图像压缩核的设计过程. 算法实现过程中充分利用Handel-C语言的硬件并行实现机制,在各个硬件模块间大量采用并行运算和流水结构,提高了芯片的处理速度. 实验数据表明,本文压缩核的设计在资源消耗和码速率两方面取得了很好的折中. 在频率为50MHz的情况下,码速率可以达到15.2Mpixels/s;在8倍压缩情况下,平均PSNR接近40dB,16倍压缩情况下,平均PSNR超过30dB.     

一种采用PCI软核的轴角数据采集系统

研究一种基于PCI软核的轴角编码数据采集系统,实现伺服系统角度位置量的实时测控.采用FPGA器件实现PCI接口逻辑、FIFO存贮单元及轴角转换控制逻辑,采用旋转变压器?数字转换模块实现高速轴角转换,并设计了相应地WDM驱动程序.采集板应用于LabWindows的测控系统中,数据采样速率达到27 r/s,数据传输速率达到132 MB/s.     

红外偏振摄像机动目标检测跟踪系统（特邀）

基于红外偏振摄像的机动目标检测跟踪系统对实时性要求较高,而且在野外场景下需要具备低功耗的特点。FPGA具有并行计算的特性,能够极大的提高系统吞吐量和处理数据速度,能够满足实时性的要求,因此一种基于FPGA的目标检测跟踪系统被设计出来并得以实现。在硬件开发平台上采用模块化以及软硬件协同设计的方式,将具有不同计算特点的任务分别在PS端（ARM）以及PL端（FPGA）实现,其中PL部分负责部分算法的加速、FPGA和ARM处理器之间数据传输以及HDMI等接口逻辑控制等,PS部分负责实现较为复杂的检测跟踪算法,以及负责控制FPGA端的各个模块。最后,对目标检测跟踪系统进行实验测试和分析,给出系统的硬件资源消耗及功耗,结果表明该目标检测跟踪系统能够满足实时性的要求,并且具备低功耗的特点。     

基于双单片机的数据通信模块的设计

介绍一种基于双单片机技术的数据通信模块,他主要由2个AT89C2051单片机,调制解调芯片和RS 485总线接口芯片构成.该模块通过普通铁路电话线实现了车站信号的接力式传输,通过软件模拟SPI总线实现了两单片机之间的数据通信.该设计方法不仅简化了系统结构,分散了单片机的工作任务,而且增强了系统的实时性和可靠性,提高了通信效率.     

高速数据传输系统的设计与实现

随着高分辨率遥感器和空间飞行器数据量和传输带宽的不断增大,高速数据传输系统的设计与实现有着越来越重要的意义。文章设计实现了基于FPGA的高速数据传输系统,该系统主要包括光纤通信模块与PCIe通信模块。采用光纤收发器与FPGA内部的GTX相连的方式完成光纤通信,对接收进来的数据处理后通过PCIe总线传输给本地计算机,从而完成整个系统的高速数据传输。最后对系统进行了测试验证,测试结果表明该系统具有高速、可靠、稳定的特点,具有很好的实用价值。     

基于PXI总线的航空串行总线专用通讯模块研制

ARINC429在航空航天等领域应用广泛,RS 232是常用的计算机与外部设备接口。作为某军事领域电子系统测试平台的一部分,设计了基于PXI总线的ARINC429和RS 232的专用通讯模块。以DSP和FPGA联合作为控制器,实现通讯模块的PXI接口,基于专用的协议芯片DEI1016实现ARINC429通讯,由FPGA为协议芯片提供时序和数据的缓存FIFO,并在FPGA中集成了RS 232协议编解码。测试表明,该通讯模块能实时可靠灵活地收发数据,实现对被测电子系统多路ARINC429和RS 232总线的测试。     

基于nRF905的无线通信的设计与实现

针对采用芯片nRF905的LED屏无线通信,分别给出了上位机和下位机的系统框图,分析了系统的功耗,比较了无线模块和串口通信的通信速率,验证了系统的可行性,设计了串口通信协议,为保证数据质量,设计了数据通信协议,针对串口数据的nRF905分包转发,设计了无线芯片通信协议,例举了状态机的5种状态,介绍了状态间的转换条件,巧妙地编程设计了通信数据的定时器检查,论述了基于状态机的嵌入式单片机软件编程。     

基于Visual C++的光纤陀螺多参数自动化测试系统

设计了一套基于Visual C++的光纤陀螺多参数自动化测试系统,包括USB接口通信、数据实时显示和存储、数据自主分析、自动生成Word测试报告4个主要功能模块。USB接口通信模块主要完成基于USB接口的数据采集（采用可编程阵列(FPGA)和USB控制芯片实现）,并将数据传输至PC机;数据实时显示和存储部分利用NI公司的Measurement Studio插件实现,主要用于实时显示陀螺数据及数据存储;数据自主分析部分实现了针对光纤陀螺数据的特征分析;自动生成Word测试报告部分实现了针对光纤陀螺多种参数的自动化的计算及测试报告生成。该系统目前已应用于光纤陀螺生产研究中,经多次测试,结果证明其自动化程度高,性能稳定。     

基于STM32F103的贴片机控制系统的设计与实现

本文采用STM32F103RBT6芯片设计并实现了一款小型化桌面型的贴片机.首先介绍了贴片机的结构及各个模块的组成,分析了其中运动控制系统模块的硬件组成、软件设计方案,对核心电路部分、舵机的驱动程序以及串口通讯数据包的设计做了详细的介绍.经过调试,该设计方案能够较为准确和高效的完成自动贴片工作.     

UWB高精度定位系统中标签的设计

介绍了UWB高精度定位系统中标签的设计,标签是一种便携式、低功耗无线通信模块。本设计是基于C8051F921单片机和nRF24L01低功耗无线收发芯片组成的硬件结构,设计包括电源的设计,采用了尺寸较小的锂电池。UWB窄带脉冲可以达到纳秒级,延时抖动延时完全在允许的范围内。最终设计的标签实现了在系统的控制下,完成数据收发,使定位精度在30cm内。