基于单缘调制原理的全数字三相SPWM实现方案

介绍了一种改进的单缘调制原理，以此为理论依据，设计了适于在现场可编程门阵列FPGA上实现的全数字三相SPWM硬件方案，并给出了仿真波形。仿真结果表明了方案的可行性，而且可以与嵌入式处理器及其它功能模块或IP芯核相结合构成片上可编程系统（SOPC）。     

UPFC控制系统的SOPC设计

针对统一潮流控制器(UPFC)的物理模型控制系统实现时要求频率跟踪电网、幅值和相位连续可调的关键技术问题,采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,给出了UPFC物理模型控制系统的SOPC解决方案.阐述了其软硬件设计思想和方法,利用Altera公司的EDA开发工具Quartus Ⅱ,采用SPWM方法设计了一个基于Avalon总线接口的统一潮流控制器的IP核,给出了UPFC IP核的功能及其结构,对正弦波幅值和相位设置、正弦波寻址、数据查找及幅值计算等子模块进行了详细描述,并利用Simulator和嵌入式逻辑分析仪SignalTap Ⅱ进行了仿真验证.UPFC的SOPC解决方案使其整体性能大幅度提高.     

基于SOPC的家居安防视频监控系统的设计

提出了以NiosⅡ软核处理器为核心,利用SOPC技术构建网络硬件平台,采用TCP/IP协议栈实现信息数据网络化传输的家居安防视频监控系统的设计方案。详细分析了系统的功能需求,确定了系统总体设计方案;对系统主要功能模块的设计、配置进行了分析,给出了部分电路的具体实现方法;提出了利用uClinux开放的TCP/IP协议代码实现信息数据网络化传输的方法,分析了图像采集部分的软件设计,给出了相应的设计流程。采用SOPC方案进行系统设计,充分利用了FPGA的可编程性,整个开发过程变得灵活方便;以嵌入式操作系统uClinux作为软件平台,图像的采集和网络传输更为稳定可靠。     

基于SOPC的边界扫描测试控制器开发

本文阐述了一种新颖的基于SOPC边界扫描控制器的设计,提出了一种更加灵活、高效的嵌入式系统新解决方案.该方案将边界扫描测试子系统嵌入在Altera公司推出的低成本、高密度、具有嵌入式NIOS软核CPU的Cyclone Ⅱ系列的现场可编程阵列(FPGA)上,大大提高了系统设计的灵活性、边界扫描的测试效率.同时开发的具有自主知识产权的JTAG控制IP核模块为SOPC系统提供了一个颇有实用价值的组件,无需专用边界扫描测试设备即可实现系统的边界扫描测试功能.详细论述了基于SOPC的边界扫描控制器设计及JTAG总线控制IP核模块的开发.仿真及实验结果表明,此设计正确合理,能够进行有效的边界扫描测试.     

PS/2设备接口IP核设计

用Verilog硬件描述语言实现了PS/2设备接口的IP核设计,详细描述了IP核的结构划分和各模块的设计思想,并在FPGA上进行验证.结果表明此IP核功能正确,可以方便地在SOPC系统中复用.     

基于SoPC的高速通信接口设计

基于FPGA的可编程片上系统（SoPC）以其设计灵活、可裁剪、软硬件可在线编程等特点和优势,成为嵌入式系统设计,乃至电子领域发展的一个重要方向。用户IP核的设计是SoPC设计的重要组成部分,介绍了通信系统的SoPC系统架构,提出利用IPIF将用户IP核挂载到PLB总线上的方法,给出了RLC和物理层接口的IP核的设计与实现。设计中首先把IPIF信号转换成用户逻辑的内部信号,同时对不同速率的接口进行数据缓存,实现流水线传输,从而提高传输速率。     

FPGA在多轴步进电机控制器中的应用

提出一种应用现场可编程门阵列( FPGA)实现多轴步进电机控制器的方法.采用IP设计思想,步进电机的运动控制由硬件电路(步进电机IP核)实现,轨迹计算由同一芯片上的微处理器(NiosⅡ软核)实现,从而可以构建多轴步进电机控制器的可编程片上系统(SoPC系统).利用VHDL硬件描述语言,设计了一种高性能步进电机IP核,并进行了仿真验证.为了验证该IP核的复用性,构建了一个4轴步进电机控制器的SoPC系统.实验结果表明,此系统可对多轴步进电机实现高精确度控制,每轴的运动是相互独立的,并且控制参数在线可编程.基于这种方式构建的系统,扩展方便、可移植性高、具有广泛的适用性,可用于多轴伺服系统的工业领域.     

基于SOPC技术的串口通信模块的设计

本文利用嵌入式处理器NiosⅡ构建一个可编程片上系统（SOPC）,实现了FPGA片上串口通信模块的设计,避免了传统设计中专用串口扩展芯片进行串口扩展的设计。本文简要介绍了SOPC设计架构,从硬件、软件两个方面详细介绍了基于SOPC的串口数据采集系统的实现。并通过实验验证FPGA与外界系统的通讯的可靠行,有效提高了系统的集成性,降低了硬件成本。     

基于Microblaze的数据采集与存储控制器IP的设计

介绍了基于MicroBlaze软核处理器的可编程片上系统结构。提出了一种数据采集与存储控制器IP核的设计方法。该控制器具有片上外设总线（PLB）接口,和其它Xilinx标准IP核一起可以组成以MicroBlaze为核心的片上系统。用以实现用户所希望的高性能、低功耗、小体积的嵌入式系统。按该方法设计的数据采集与存储控制器...     

基于SOPC的DSP系统设计基本电路模块

介绍片上可编程系统(SOPC)的概念,给出了基于SOPC利用MATLAB/DSP Builder幅度调制器的设计实例和借助QuartusⅡ软件实现的仿真波形.     

面向Avalon总线的AES-128/192/256 IP核的设计与实现

以AES-128、AES-192及AES-256算法的相似性为基础,设计了一个可时分复用的AES-128/192/256IP核,并针对Avalon总线接口规范,设计了相应接口及其地址空间的映射,使该IP核能够方便的作为NiosII系统自定义组件使用。该设计以精简硬件结构为目标,与传统的以吞吐率为目标的流水线模式AES加/解密系统相比,具有消耗硬件资源小,性价比突出的优点。同时利用FPGA的片上存储模块加快读写速度,在S盒的设计上采用可重构技术,并使整个设计具有了更高的安全性、可靠性与灵活性。该IP核采用硬件描述语言Verilog设计,利用QUARTUSII8.0进行了综合和布线,最终以Altera公司的EP2C20F484C6芯片为下载目标,其时序仿真可正常运行在100MHz的时钟频率下,该IP核可广泛应用于信息安全领域。     

基于NiosII软核的SOPC彩灯控制系统设计

彩灯控制设计是一个典型的EDA实验,以往都是用硬件描述语言VHDL或Verilog编写程序,在FPGA芯片上用纯硬件逻辑来实现。本设计是基于NiosII软核的软硬件复合的SOPC系统设计实现的。并在Altera公司CycloneII FPGA芯片EP2C35上验证实现彩灯功能。     

基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器设计研究

分析了内存映射型LCD控制器的特点及优点,针对常用设计方法在系统扩展性、设计灵活性、成本等方面存在的不足,利用可编程片上系统（SOPC）技术,设计了一种基于Avalon总线的内存映射型LCD控制器,给出了系统的结构设计和测试结果。测试结果表明,基于SOPC技术的内存映射型LCD控制器具有结构清晰、成本低、扩展性强等特点,可广泛应用于LCD、LED和CRT等各种类屏幕的显示控制。     

基于动态局部重构的自重构系统设计

基于EAPR(early access partial reconfiguration)动态部分重构(dynamic partial reconfiguration,DPR)方法,研究了在 FPGA上实现自重构嵌入式系统的设计方法。该方法运用 Xilinx的 ISE12.4开发工具,调用已有 IP 核,搭建包含用户定制IP核的自重构嵌入式系统硬件平台,并在Virtex5 FPGA上验证。设计中运用了二维重构技术,划分了3个可重构区域,每个区域包含4个可重构模块。本设计方法可以降低嵌入式系统开发复杂度、提高系统灵活性、降低开发成本、缩短开发周期以及减少系统功耗。     

可复用SVPWM IP核的设计与实现

为了提高全数字交流伺服系统中各个功能模块的可复用性,缩短开发周期,分析了可复用IP核的设计方法与准则,依据电压空间矢量脉宽调制原理,采用自顶向下的设计方法,给出了系数整定、扇区判断、时间计算与分配、数据锁存以及PWM生成等模块的设计方法,实现了一种采用FPGA和可复用知识产权核（IPCore）相结合的全数字化速度伺服系统。仿真结果表明,该系统能够在8μs内完成矢量控制算法,其电流环、速度环的采样频率可达到20kHz以上,具有响应快速,调速范围帘等优点．此IP核功能正确．可以作为一个独立的模块嵌入到今教宰交流伺服系统中。     

基于SOPC的全彩色LED景观灯控制系统设计

针对全彩色LED景观灯控制系统的缺乏,结合SOPC嵌入式开发技术,以FPGA为核心开发了一款基于NiosⅡ嵌入式软核的灯控系统,通过μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的多任务控制方式,实现了对LED灯群进行情景播放的控制。文中分析了系统的功能结构,给出了硬件系统总体设计方案,重点论述了系统中显示驱动单元的设计、PWMIP核的定制方法,对PWMIP核的功能进行了仿真,介绍了系统软件的设计思想和流程。仿真及实验结果表明,通过该系统控制的LED灯群,可以显示256种颜色,具有5种变化方式及全彩色动态变化效果。采用SOPC嵌入式开发技术,简化了系统结构,系统的处理能力、稳定性、功能扩展性显著增强。     

远程测控中嵌入式Web服务器的FPGA实现

利用SOPC技术设计一种以FPGA内部的可配置嵌入式软核处理器（NiosⅡ）为CPU,uClinux为操作系统的动态WEB服务器,并将这种嵌入式的WEB服务器与电网参数测量仪器相结合,构成远程电网参数测量系统,实现了电网参数远程实时监控系统,这种基于Internet的远程电网参数测量仪具有广阔的应用前景。     

三相晶闸管移相触发器IP核的开发

利用EDA工具中的硬件描述语言 (HDL) ,遵照IP核的设计标准完成了数字化三相晶闸管触发电路IP(IntellectualProperty)核的设计。经CPLD仿真测试验证了设计正确 ,工作稳定。该移相触发器可用于三相可控整流、逆变系统的晶闸管触发 ;可精确到 0 .2 5°的移相精度 ;可分别实现 50Hz/ 60Hz工频交流电下的晶闸管触发     

高速SCSI磁盘记录仪的设计与实现

在长时间大数据量记录手段上,目前多采用模拟量记录方式的磁带记录仪,但这种磁带记录仪功能单一,操作不灵活.本文针对这些缺陷提出了一种三端口I/O拓扑结构的SCSI磁盘记录仪,并给出了这种SCSI磁盘记录仪的SOPC工作原理及相应的SCSI系统控制器IP的设计、应用.仿真与测试的结果说明了这种磁盘记录仪具有记录数据的速率高、智能化等特点,这种采用IP技术的SOPC设计方法为测试领域的设备研制提供了一种新的途径.     

基于SOPC和WSN的温室模糊PID控制系统的设计

采用微处理器SOPC和无线传感器网络设计了一个智能温室实时监控系统。利用无线传感器网络实现了数据的采集和传输;利用SOPC上设计的模糊PID控制器分析的环境信息并对空调压缩机进行控制。在硬件上实现了数据的采集和传输;在软件上利用Verilog HDL语言进行编程,实现了模糊PID控制器的设计。通过MATLAB对模糊PID控制器进行仿真,结果表明:模糊PID控制器对非线性、时变性系统的控制具有精度高、响应快和鲁棒性强的优势。