FPGA远程配置在远程实验系统中的应用

介绍了FPGA远程实验系统的组成、工作原理以及远程配置,着重介绍FPGA远程实验系统的远程配置的原理及具体实现,即在ARM微控制器的主导下,通过以太网实现FPGA配置数据的传输和下载,然后由ARM作为时序控制器,通过FPGA的从串(slave serial)配置方式,完成FPGA的远程配置。在FPGA配置的同时,通过研究配置管脚输出的波形,来验证FPGA从串配置模式下的配置原理。     

基于FPGA的远程实验系统软件平台的设计与实现

基于以FPGA为核心的硬件实验平台，根据远程实验系统中FPGA远程配置及控制、实验结果获取与显示、设备与用户管理等需求，结合图像识别、桌面客户端、Socket网络通信、Web API等相关技术设计并实现了一套完整的远程FPGA实验系统软件平台。经测试，该软件平台性能良好，实验结果获取准确，不仅保证了用户进行远程计算机硬件实验时的良好体验，同时还提高了学校实验教学的灵活性。     

动态可重配置的星上嵌入式实时计算系统

卫星上由于特殊条件的限制,计算机处理速度满足不了对信号处理的需要,而且不能在有限的硬件规模和功耗的情况下灵活地实现各种计算处理功能。提出了一种基于嵌入式微处理器配合大规模现场可编程门阵列（FPGA）的动态可重配置结构的星上实时计算系统的体系结构设计,可在一块FPGA资源上通过动态重配置实现不同的信号处理功能。实际应用证明,处理速度和性能得到了大幅度提高。     

边界扫描测试技术在硬件实验中的应用

本文提出将广泛用于测试领域的边界扫描技术应用在基于FPGA的计算机硬件实验课程中,利用边界扫描技术解决FPGA的配置和测试两大关键问题。在PC机上编写边界扫描主控器的C语言代码,驱动计算机并口对FPGA的TAP引脚进行控制,验证了使用边界扫描方法的正确性。     

基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现

实验教学作为实践育人体系的重要组成部分，是培养学生创新能力和实践能力的重要手段。针对当前计算机类硬件实验教学存在的实验平台体积庞大、实验地点固定且实验室共享化程度低的问题，提出了基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计。硬件平台使用FPGA搭建了底层结构，实现了FPGA的远程配置功能，支持丰富的实验内容。实验结果表明，该硬件平台支持实验程序的远程下载与远程调试。在教学中使用该硬件平台可以提供与线下体验相似的远程实验课程。     

FPGA嵌入式测试方法研究

FPGA器件的高密度化,高集成度,使得电路板越来越复杂,从外部对电路板的结构和功能执行测试变得更加困难,因此需要通过对FPGA实现嵌入式测试以便有效降低测试的难度;文中首先对FPGA的嵌入式测试的特点进行了概述,然后针对以FPGA为核心的常见电路进行了嵌入式测试方法研究,并介绍了其核心技术边界扫描测试原理,探讨了具体的实现方案,最后根据其特点简要分析了其应用前景.     

基于FPGA的嵌入式系统设计

在对现有的IRL实现方案进行分析的基础上,提出了一种新的解决方案——基于FPGA设备驱动的解决方案。该方案使用处理器控制方式结合嵌入式实时操作系统实现了通过互联网进行远程配置的功能,并且具有体系结构简单、跨平台、配置过程灵活快速、硬件成本较低等特点。     

应用FPGA动态配置技术实现uClinux动态外设

本文提出了在uClinux嵌入式操作系统中应用MCU实现对FPGA的一种配置方案。该方案实现了FPGA配置数据的加密、压缩,减少了配置文件对嵌入式存储资源的占用,并且实现了FPGA资源的在系统动态配置,本文还介绍了动态配置技术在多编码支持VOIP终端上的应用实例。     

基于TCP/IP的硬件远程重构

介绍了一种基于TCP／IP协议的在网络上远程传输FPGA设计生成的硬件逻辑数据,并通过CPU对IFPGA进行配置,实现硬件逻辑重构 的灵活方法。该方法使系统设计者摆脱了开发系统的局限,提供了很强的远程修改硬件逻辑的能力,极大地方便了硬件的设计与升级,具有 很高的应用价值。     

FPGA器件在嵌入式系统中的配置方式的探讨

通过说明FPGA的各种配置方式及各种配置文件的使用,重点探讨了在嵌入式系统中使用FPGA的软硬件设计。使用微处理器在线配置FPGA时,需要将存储在Flash中的配置文件,通过微处理器的I/O口存储到FPGA的数据存储器(SRAM)。文中详述了如何利用FPGA的被动串行方式(PS)配置方式,和根据配置时序实现嵌入式系统中FPGA的配置电路和相应的应用软件的过程。     

基于GoAhead与JTAG的FPGA/CPLD/PROM远程配置方法

提出了一种基于GoAhead嵌入式web服务器和JTAG总线的FPGA/CPLD/PROM器件远程配置方法.设计使用GoAhead嵌入式服务器接收来自以太网的XSVF文件,再由CPU解析并通过JTAG协议对FPGA/CPLD/PROM进行配置文件更新,技术人员可以通过局域网中的任意PC机对目标设备进行远程操作,避免了繁琐而不安全的设备开箱.本方法占用系统硬件资源极少,效果稳定可靠,可作为各类通信设备中FPGA/CPLD/PROM器件的ISP方案,也可方便的用在旧设备的升级改造中.     

基于FPGA软件/硬件协同设计模式

可重构的计算机系统利用现场可编程门整列（FPGA）加快那些在CPU中运行过于缓慢计算的速度。在CPU中运行的软件用来重构FPGA芯片让芯片能够根据系统的需要运行特定的运算。这些系统一般使用消息传递机制来实现软件（运行在CPU和FPGA中）和硬件之间的通信。但是有一个缺点软件需要被写在一个特定的消息传递模式中。文章提出了一个新的轻便的软件和可重构硬件之间的接口。软件端能使用常规方法调用进行复杂计算,这些调用能被拦截和翻译成硬件消息。同样的,在硬件端能够使用软件的方法。这种接口不仅让实现新JAVA/FPGA协同设计变得简单,更重要的是加快了Java程序的运行速度。     

动态部分重配置及其FPGA实现

动态部分重配置充分利用了FPGA芯片提供的可重配置功能，提高了FPGA芯片的利用率，减小了FPGA芯片的配置时间，有效地提高了系统的整体性能。该文介绍了动态部分重配置的两种实现方法，并在Spartan-II FPGA上进行了验证。     

嵌入式远程监控系统的设计与实现

本文介绍了嵌入式远程监控系统的设计与实现,该系统把嵌入式微处理器配置成WEB服务器、视频采集、网络传输服务器和TCP/IP与UART协议转换器,实现了对视频的采集、压缩、流媒体转换及网络传输功能;以及网页客户端与嵌入式微处理的网络通信和对底层无线控制局域网的控制功能。本文描述了系统的硬件组成,各功能模块具体实现方法与步骤,把与系统相关的子函数和代码进行了详尽的说明,读者通过对本文的阅读可以了解嵌入式远程监控系统的设计思想与实现方法,对做相应开发和程序移植有一定的帮助。     

虚拟化技术在基于自律计算的高可用性系统中的应用

针对服务器集群的管理复杂度高的问题，在对自律计算和大型可分区服务器硬件特征研究的基础上，提出了一种虚拟化技术，通过对硬件资源的虚拟化，实现了物理资源向逻辑资源的映射，从而统一管理所有物理资源。此外，在资源统一管理的基础上，对服务器集群的资源配置提出了完整的解决方案，实现了系统的自我管理。     

Hardware implementation of an artificial neural network model to predict the energy production of a photovoltaic system

An artificial neural network trained using only the data of solar radiation presents a good solution to predict, in real time, the power produced by a photovoltaic system. Even though the neural network can run on a Personal Computer, it is expensive to have a control room with a Personal Computer for small photovoltaic installations. A FPGA running the neural network hardware will be faster and less expensive. In this work, to assist the hardware implementation of an artificial neural network with a FPGA, a specific tool was used: an Automatic General Purpose Neural Hardware Generator. This tool allows for an automatic configuration system that enables the user to configure the artificial neural network, releasing the user from the details of the physical implementation. The results show that it is possible to accurately model the photovoltaic installation based on data from a nearby meteorological installation and the hardware implementation produces low cost and precise results.     

4K视频流异构多核的多路分屏方法研究

针对视频多屏显示系统无法依据分屏数量进行超高清视频自适应分屏传输的问题,提出了异构多核的视频流传输方法。采用基于ARM的嵌入式系统实现多任务处理与实时监控;通过FPGA实现对视频流进行接收、转换、处理及分屏输出显示的硬件加速。系统可以根据输入信号实时配置FPGA的工作参数,实现分辨率大小、分屏数量可变的超高清视频流分屏显示。测试结果表明,4K视频多路分屏画面拼接无明显错位、同步一致,较好地满足了视频多路分屏显示要求。     

基于SOPC的望远镜多策略控制器设计

基于NIOS II为核心的可编程片上系统(SOPC),设计可重构的SOPC硬件配置和控制软核,将简单文件传输协议服务器扩展为专门的传输写入服务器,完成远程在线导入多个SOPC硬件配置和控制软核,并制定硬软件远程切换流程,从而实现基于FPGA3C25的多策略控制器设计。在大型望远镜控制系统中的成功应用验证了该设计的可行性。     

Internet连接共享的设计与实现

介绍了Internet连接共享、网络拓扑结构,说明了安装网络硬件,指出了安装服务器网络软件和配置客户机的网络属性.     

基于FPGA的混合高斯背景建模实现

为了解决PC机上高清视频运动目标检测的实时性瓶颈问题,设计了一种基于FPGA的运动目标检测系统.系统采用基于自适应混合高斯背景模型的背景差分法,对环境扰动具有很好的适应性.本设计应用于1 280×1 024高清视频的运动目标检测,针对硬件实现的特点,对OpenCV混合高斯背景模型算法进行改进和适当的参数定点化,设计了适...