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I2C總線控制器的VHDL設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

摘要：本文用VHDL設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)潔而實(shí)用的I2C總線控制器，介紹了詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路和在FPGA中的實(shí)現(xiàn)，并給出了在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的使用方法。關(guān)鍵詞：I2C總線；VHDL；FPGA 引言I2C總線以其接口簡(jiǎn)單、使用靈活等突出優(yōu)點(diǎn)在數(shù)字系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。尤其在嵌入式系統(tǒng)中，I2C總線被普遍用來(lái)連接CPU/MCU和外圍器件。I2C總線規(guī)范經(jīng)過十幾年的實(shí)踐，發(fā)展了多層標(biāo)準(zhǔn)。從傳輸速率上劃分，有標(biāo)準(zhǔn)模式(100Kbit/s)，快速模式(400Kbit/s)，高速模式(3
關(guān)鍵字： FPGA I2C總線 VHDL

將處理器集成入FPGA的整合之道

引言現(xiàn)有的FPGA設(shè)計(jì)策略只是將FPGA看作一個(gè)單個(gè)元件，且需要依靠HDL輸入(HDL capture)和仿真的手段來(lái)進(jìn)行元件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。而在將處理器集成入FPGA，試圖在可編程部件中成就一個(gè)完全內(nèi)嵌的系統(tǒng)時(shí)，其所呈現(xiàn)出的復(fù)雜性是現(xiàn)有方法無(wú)法有效解決的。若想對(duì)嵌入到FPGA中基于處理器的整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行輸入、運(yùn)行及調(diào)試，工程技術(shù)人員需要有一個(gè)集合各種工程軟硬件設(shè)計(jì)工具，在一個(gè)集成化的FPGA執(zhí)行環(huán)境中協(xié)調(diào)工作的理想設(shè)計(jì)平臺(tái)。本文概述了開發(fā)這種系統(tǒng)所必須面對(duì)的各種設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，并講解了Altium公司的最新電子
關(guān)鍵字： FPGA

CPLD在合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)模擬視頻板設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了一種合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)模擬視頻板卡的設(shè)計(jì)實(shí)例,它采用Altera公司的EMP7128S及MAX+PLUS-II 開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。由于采用該器件,簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì),減小了設(shè)備體積,同時(shí)也使設(shè)備的可靠性和設(shè)計(jì)的靈活性大大提高。關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達(dá)；FPGA/CPLD；PCI接口；乒乓結(jié)構(gòu)引言合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,簡(jiǎn)稱SAR)是以合成孔徑原理和脈沖壓縮技術(shù)為理論基礎(chǔ),以高速數(shù)字處理和精確運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償為前提條件的高分辨率成像雷達(dá)。對(duì)于合成孔徑雷達(dá)成像處
關(guān)鍵字： FPGA/CPLD PCI接口合成孔徑雷達(dá) 乒乓結(jié)構(gòu)

基于FPGA的神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)

摘要：本文提出了一種用FPGA實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器的方案，采用modelsim 5.6d進(jìn)行仿真驗(yàn)證并在Synplify Pro 7.1平臺(tái)上進(jìn)行綜合，結(jié)果表明該方案具有運(yùn)算速度快、精度高和易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：神經(jīng)元；PID；FPGA；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引言迄今為止，PID控制器因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，仍是實(shí)際工業(yè)過程中廣泛采用的一種比較有效的控制方法。但當(dāng)被控對(duì)象存在非線性和時(shí)變特性時(shí)，傳統(tǒng)的PID 控制器往往難以獲得滿意的控制效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其強(qiáng)大
關(guān)鍵字： BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) FPGA PID 神經(jīng)元

以系統(tǒng)為中心的全層次納米級(jí)SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)

引言2003年SoC的收入達(dá)到了310億美元，隨著通信行業(yè)及個(gè)人電子設(shè)備市場(chǎng)的快速發(fā)展，這一數(shù)字有望在2008年再翻上一番。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：數(shù)字蜂窩式移動(dòng)電話及基礎(chǔ)設(shè)施、存儲(chǔ)設(shè)備、視頻游戲機(jī)、消費(fèi)類顯示設(shè)備、圖形卡、數(shù)字電視、個(gè)人電腦用主板、寬帶接入設(shè)備以及DVD等。個(gè)人電子設(shè)備需求的持續(xù)上升表示SoC設(shè)計(jì)正發(fā)展到一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)榇祟愊到y(tǒng)的產(chǎn)品壽命一般都不會(huì)超過一年，而新產(chǎn)品的問世周期為兩年。研究表明，一項(xiàng)高科技新產(chǎn)品只要延遲上市6個(gè)月，其生命周期內(nèi)的收入就要減少大概30%。而且，近年來(lái)這種商業(yè)影響有
關(guān)鍵字： Cadence SoC ASIC

基于FPGA的專用信號(hào)處理器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

摘　要：本文介紹基于FPGA、用VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)矢量脫靶量測(cè)量專用信號(hào)處理器的方法。有效利用FPGA片內(nèi)硬件資源，無(wú)需外圍電路，高度集成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行去直流、加窗、512點(diǎn)FFT和求模平方運(yùn)算。關(guān)鍵詞：512點(diǎn)FFT；FPGA；蝶形運(yùn)算前言矢量脫靶量測(cè)量系統(tǒng)中，信號(hào)處理電路模塊的主要任務(wù)是完成目標(biāo)檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及給其它單元控制信號(hào)。系統(tǒng)所進(jìn)行的目標(biāo)檢測(cè)需要計(jì)算信號(hào)的功率譜，所以先要對(duì)采集到的多通道(8路)數(shù)據(jù)按512點(diǎn)為一幀，作FFT處理，得到其頻譜。為了監(jiān)測(cè)接收機(jī)工作狀態(tài)，需要在頻域
關(guān)鍵字： 512點(diǎn)FFT FPGA 蝶形運(yùn)算

一種基于FPGA的直接序列擴(kuò)頻基帶處理器

摘要：本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的直接序列擴(kuò)頻基帶處理器，并闡述了其基本原理和設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻；FPGA；數(shù)字匹配濾波器；基帶處理器引言擴(kuò)頻通信技術(shù)具有抗干擾、抗多徑、保密性好、不易截獲以及可實(shí)現(xiàn)碼分多址等許多優(yōu)點(diǎn)，已成為無(wú)線通信物理層的主要通信手段。本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DS-SS)的基帶處理器。直接序列擴(kuò)頻通信直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。該處理器由FPGA芯片，完成圖1中兩虛線框所示的基帶信號(hào)處理部分。擴(kuò)頻方式為11位bar
關(guān)鍵字： FPGA 基帶處理器擴(kuò)頻數(shù)字匹配濾波器

用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)某新型通信設(shè)備中PCM碼流處理

摘要：本文根據(jù)FPGA器件的特點(diǎn)，介紹了應(yīng)用FPGA設(shè)計(jì)某通信設(shè)備中PCM碼流處理模塊的一種方案。并就設(shè)計(jì)中遇到的問題進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：FPGA；RAM引言由于FPGA器件可實(shí)現(xiàn)所有數(shù)字電路功能，具有結(jié)構(gòu)靈活、設(shè)計(jì)周期短、硬件密度高和性能好等優(yōu)點(diǎn)，在高速信號(hào)處理領(lǐng)域顯示出愈來(lái)愈重要的作用。本文研究了基于FPGA技術(shù)對(duì)PCM碼流進(jìn)行處理的實(shí)現(xiàn)方法。變換后的數(shù)據(jù)寫入RAM，與DSP配合可完成復(fù)雜的信號(hào)處理功能。設(shè)計(jì)方案某新型通信設(shè)備中，在完成調(diào)度功能的板子上，需要進(jìn)行
關(guān)鍵字： FPGA RAM 存儲(chǔ)器

測(cè)試復(fù)雜的多總線SoC器件

使用多個(gè)復(fù)雜的總線已經(jīng)成為系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)器件的標(biāo)準(zhǔn)，這種總線結(jié)構(gòu)的使用使測(cè)試工程師面臨處理多個(gè)時(shí)鐘域問題的挑戰(zhàn)。早期器件的測(cè)試中，工程師可以依賴某些自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備(ATE)的雙時(shí)域能力測(cè)試相對(duì)簡(jiǎn)單的總線結(jié)構(gòu)。目前測(cè)試工程師面臨更復(fù)雜的SoC器件，這些器件反應(yīng)了越來(lái)越多使用多個(gè)高速總線結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。使用有效的技術(shù)和下一代測(cè)試系統(tǒng)，如Credence(科利登)的Octet，測(cè)試工程師能夠成功地管理與復(fù)雜SoC器件(如北橋器件)中多總線結(jié)構(gòu)相關(guān)的獨(dú)立時(shí)鐘域。通過掌握ATE的能力，測(cè)試開發(fā)過程中，測(cè)試工程師能
關(guān)鍵字： SoC SoC ASIC

低功耗SoC存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)選擇

當(dāng)今的設(shè)計(jì)師面對(duì)無(wú)數(shù)的挑戰(zhàn)：一方面他們必須滿足高技術(shù)產(chǎn)品不斷擴(kuò)展的特性需求，另一方面卻不得不受到無(wú)線和電池裝置的電源限制。沒有任何技術(shù)在這方面的要求比SoC的設(shè)計(jì)更為明顯，在這種設(shè)計(jì)中，高級(jí)工藝比從前復(fù)雜的多。然而，上述技術(shù)造成了新的電源問題?，F(xiàn)代SoC系統(tǒng)的關(guān)鍵之一就是：嵌入存儲(chǔ)器在芯片中的比例在不斷增長(zhǎng)。當(dāng)存儲(chǔ)器開始主導(dǎo)SoC時(shí)，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)使存儲(chǔ)器獲得系統(tǒng)電源變得十分重要。重要問題之一就是：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，是嵌入系統(tǒng)存儲(chǔ)器還是把存儲(chǔ)器放在SoC之外。在以前的技術(shù)中，電源不是要考慮的一個(gè)主要因素，而成
關(guān)鍵字： Mosys SoC ASIC

基于ARM內(nèi)核的手持設(shè)備SoC

摘要：本文研究并開發(fā)了一款針對(duì)手持設(shè)備、內(nèi)嵌ARM7TDMI內(nèi)核的系統(tǒng)芯片。在設(shè)計(jì)這款芯片的過程中，MP3算法的軟硬件分割和芯片的低功耗設(shè)計(jì)是主要挑戰(zhàn)。本文介紹了該系統(tǒng)芯片的結(jié)構(gòu)，并著重介紹了軟硬件分割和低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)。關(guān)鍵詞：系統(tǒng)芯片；低功耗；ARM；MP3 引言隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和芯片設(shè)計(jì)方法—IP重用技術(shù)的出現(xiàn)，SoC在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中已經(jīng)越來(lái)越普遍。本課題組去年啟動(dòng)了稱為Garfield的SoC項(xiàng)目。Garfield定義為一款面向中低端PDA的
關(guān)鍵字： ARM MP3 低功耗系統(tǒng)芯片 SoC ASIC

利用SoC單片機(jī)的多功能數(shù)據(jù)采集卡

摘要：本文介紹了一種SoC單片機(jī)控制的多功能數(shù)據(jù)采集卡，在輸入通道中增加程控濾波、程控增益放大器和多級(jí)陷波電路，采集卡的功能選擇和參數(shù)改變均由SoC單片機(jī)軟件控制。本文給出了關(guān)鍵部分的電路圖、元件參數(shù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：SoC 單片機(jī)；程控放大；程控陷波引言目前大多數(shù)的數(shù)據(jù)采集卡并不能適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)或像野外那樣存在多種噪聲干擾的使用環(huán)境，特別是對(duì)50Hz工頻干擾及其諧波干擾無(wú)法起到抑制作用。在這種情況下，采集到的數(shù)據(jù)往往有很多錯(cuò)誤或者采集卡無(wú)法正常工作。本數(shù)據(jù)采
關(guān)鍵字： SoC 單片機(jī) 程控放大程控陷波 SoC ASIC

DSP和FPGA在圖像傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)

摘要：本文重點(diǎn)介紹基于DSP和FPGA、采用中頻數(shù)字化方法，以及QPSK擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的無(wú)線傳輸。對(duì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的同步問題提出了一種實(shí)現(xiàn)方法，并給出了部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果。關(guān)鍵詞：圖像傳輸；擴(kuò)頻通信；同步；FPGA；DSP 視頻通信是目前計(jì)算機(jī)和通信領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。而無(wú)線擴(kuò)頻與有線相比,有其固有的優(yōu)越性，如聯(lián)網(wǎng)方便、費(fèi)用低廉等。所以開發(fā)無(wú)線擴(kuò)頻實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)有很高的實(shí)用價(jià)值。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在短距離通信中，通?？梢栽谑瞻l(fā)端加入奇偶校驗(yàn)、累加和校驗(yàn)等出錯(cuò)重發(fā)的防噪聲措施
關(guān)鍵字： DSP FPGA 擴(kuò)頻通信同步圖像傳輸

基于C*SoC200的32位稅控機(jī)專用系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)

摘要：本文首先介紹了一個(gè)32位嵌入式稅控機(jī)專用系統(tǒng)芯片C3118的功能、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，然后分析了一個(gè)自動(dòng)化程度很高的SoC設(shè)計(jì)平臺(tái)——C*SoC200，對(duì)該平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：IP；SoC；平臺(tái)；仿真引言2003年7月，中國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了由稅控機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定委員會(huì)制定的稅控收款機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。并將陸續(xù)出臺(tái)一系列的管理法規(guī)。為了滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，各稅控機(jī)生產(chǎn)廠家都在積極使用32位MCU開發(fā)符合新規(guī)范的稅控機(jī)。而32位的嵌入式稅控機(jī)專用
關(guān)鍵字： IP SoC 仿真平臺(tái) SoC ASIC

合理選擇SoC架構(gòu)

找到價(jià)格、性能和功耗的最佳結(jié)合點(diǎn)實(shí)際上就確保贏得了SoC設(shè)計(jì)，但說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。在實(shí)際可用的雙芯核架構(gòu)、可編程加速器和數(shù)百萬(wàn)門FPGA出現(xiàn)以前，一種80:20法則用起來(lái)很奏效：如果計(jì)算負(fù)荷的80%為數(shù)據(jù)處理，那么選擇RISC架構(gòu)，在RISC中實(shí)施信號(hào)處理。而當(dāng)今面臨太多的架構(gòu)選擇，差別甚微，用單一處理器架構(gòu)來(lái)解決優(yōu)化問題已不可能。一種較為成功的方法是通過將計(jì)算資源與特性集匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)。將一種復(fù)雜系統(tǒng)映射到硅中，在相當(dāng)程度上依賴于設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有SoC上實(shí)現(xiàn)還是從頭做起。對(duì)于前一種情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師應(yīng)從了解四個(gè)
關(guān)鍵字： TI SoC ASIC