基于FPGA的液晶驱动智能片上系统设计

基于FPGA的液晶驱动智能片上系统的设计方法.SOPC系统以FPGA为核心控制器,在Altera公司CycloneⅢ系列芯片EP3C25F324C8Z上,以SOPC Builder为设计环境,搭建了NiosⅡ嵌入式处理器及相应的外围驱动电路;利用FPGA丰富的逻辑资源及结合按各个功能分块的模块化设计思想,设计了SDRAM模块、FLASH模块、VGA模块、PLL模块等IP软核,并将多个模块组建到一片FPGA芯片上,实现了640×480液晶显示驱动控制.经过调试验证了基于FPGA硬件设计的正确性、可行性.     

基于FPGA的纸币图像采集系统设计

为实现清分机对纸币图像快速准确地采集,提出了一种基于FPGA的图像采集系统设计.系统由CIS采集模块、A/D转换模块和FPGA与DSP之间数据传输缓存模块组成.讨论了采集系统的结构和FPGA对于各模块的逻辑控制过程.这种设计具有功能集成、实现简单和修改方便等优点,能得到满意的图像结果.     

基于FPGA的光伏并网发电系统潮流分析及电量双向计量的研究

在对光伏并网发电系统的潮流分布进行分析的基础上,给出了基于FPGA的一种光伏并网发电控制系统的实现方案.以FPGA为平台,应用VerilogHDL语言设计并实现了控制系统中的嵌入式微控制器(MCU)模块、电网周期测量模块和电量计量模块,重点研究了光伏并网发电控制系统的电量双向计量.     

可编程逻辑器件架构设计展望

随着人工智能、区块链、云计算、大数据、边缘计算、智慧家庭、物联网和5G等信息技术的发展,其对电子硬件系统在系统频率、数据吞吐量、高速传输、数据带宽等性能方面提出了更高的要求,尤其是在国家电子信息技术政策的宏观引领下,信息产业升级需求驱动软件系统、硬件系统、基础元器件等信息技术不断向前发展.截至目前,作为电子硬件系统的核心基础元器件之一,现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Logic Array,FPGA)器件的集成规模、信号处理能力、数据带宽、系统频率,以及高速传输均达到较高水平,为信息技术应用做出了巨大贡献.然而,随着信息技术的不断发展,目前FPGA的性能越来越不能满足日益增长的电子信息技术硬件系统需求,FPGA性能升级势在必行.FPGA作为可编程逻辑器件,其可将处理器、存储器、协议模块、时钟模块、SERDES、PCIE、DDR控制器和DSP等集成在一起.同时,结合FPGA本身的可编程逻辑单元模块、互连线等,可在FPGA器件中形成一个高性能的复杂的系统应用设计.随着信息技术发展对高性能系统的要求,如何将上述资源有机结合在一起,充分发挥其性能优势变得日益紧迫和重要.因此,FPGA的架构设计重要性显而易见.在FPGA架构设计中,需要解决逻辑规模、布局布线延时、时钟偏斜、系统带宽、数据吞吐量、高速传输,以及资源的高效利用率等问题.下面我们将从基本模块结构设计、系统结构设计等进行概述,对未来FPGA架构设计趋势进行展望.     

基于FPGA的EMT系统设计

为了提高电磁层析成像(EMT)系统的性能,设计了一套基于FPGA的EMT系统.DDS模块、数字解调模块、MCU控制模块、DA接口模块、AD接口模块和USB通信模块均集成在一块FPGA芯片中.分析了激励频率、采样频率和MAC IP核累加点数3者对解调过程的误差的影响,提出了通用的设计原则.通过信噪比实验对系统进行了评价和激励频率的优选,采用基于截断奇异值的反投影法获得不同分布的重建图像,其成像速度达到了27帧/s.高度的集成化提高了系统的稳定性,降低了调试难度.该系统设计方案也可以移植到EIT、ECT和ERT系统.     

基于FPGA的高速PCI采集卡设计

提出一种基于FPGA的高速PCI采集卡的设计方案,详细介绍了系统的硬件和软件结构,分析了FP-GA内部各个模块的功能和原理,并着重描述了PCI接口模块IP核的设计.通过将数据采集的控制模块和PCI接口模块集成在FPGA内部,加上采用双口RAM技术,实现了数据高速采集、传输和存储.该系统集成度高、设计灵活、电路简洁、可扩展性好、抗干扰能力强,适用于航空综合检测设备和智能仪器等高速数据采集场合.     

基于FPGA的模糊PID控制在智能化温室中的仿真研究

采用VHDL语言编程,以FPGA为硬件载体、Quartus II软件为开发工具,采用自上而下的模块化设计思想,将模糊PID控制根据功能进行模块划分、模块设计,并利用软件自带的仿真功能对设计进行功能仿真和时序仿真。该控制算法的FPGA实现提高了控制的可靠性,加强了模块的通用性,减少了系统硬件开发周期,降低了设计开发成本。在智能化温室中采用基于FPGA的模糊PID控制可以提高控制系统的稳定性和可靠性。     

基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统的硬件设计

以微小型飞行器为控制对象,设计了一种基于Xscale FPGA的双芯片微小型数字控制系统.该系统用基于Xscale架构的微处理器处理导航算法和控制算法,用FPGA处理外部信号核心.选择嵌入式Linux作为软件平台,完成了Bootloader设计、嵌入式Linux的裁减和主要器件FPGA的驱动设计.针对FPGA所需处理的信号,设计了用于A/D采样的硬件电路,采用硬件描述语言对电路模块进行了软件设计.实验测试结果表明,该系统具有较高的集成度和较好的实时性.     

FPGA＋AT89C51在摊铺机自动调平系统中的应用

本文利用现场可编程门阵列（FPGA）以及AT89C51单片机设计了一种摊铺机采用的超声波测距系统,该测距系统由单片机模块、复杂可编程逻辑器件FPGA模块、超声波发射模块与接收模块共四部构成。通过单片机与FPGA相结合,控制六路超声波的发射以及接收,进行了系统的软硬件设计,该检测系统可以克服环境温度及其它因素的影响,大大提高了系统的检测精度和灵活性,而且系统的集成度高,便于进行系统功能升级。     

基于FPGA的视频监控系统设计

本文首先介绍了视频监控系统的整体设计,然后分析了FPGA的内部模块结构,最后重点讲解了SDRAM控制模块的设计思路,三者完整描述了基于FPGA的视频监控系统的设计方案。     

全频段多系统全球导航卫星系统数据采集系统的设计与实现

基于FPGA设计实现了一种全频段多系统全球导航卫星系统(global navigation sattellite system,GNSS)数据采集系统。该系统由宽带天线、宽带射频前端、A/D转换模块、下变频模块、滤波器模块、数据存储模块等构成,可以实现四大导航系统的全频段覆盖,具有并行数据采集通道多、采样速率高、可灵活配置等特点,能够满足全频段多系统软件接收机的各种处理需求。对GALILEO在轨卫星实际数据的测试结果验证了数据采集系统的正确性。该数据采集系统可用于GNSS全频模拟信号源的验证以及在轨导航卫星信号的质量监测。     

基于FPGA和FT245的芯片功能测试装置的设计与实现

设计芯片功能测试装置,以FPGA为控制单元,利用FT245实现FPGA与上位机的通信。上位机发送测试数据,然后采集被测芯片的输出响应并分析。与理论上正确的数据进行比较,得出结论。对于模拟芯片设计了A/D和D/A转换模块,调试的结果表明,测试装置可完成对常用芯片的功能测试。     

基于FPGA和PCI总线的数据采集卡设计

本文提出一种基于FPGA和PCI总线的数据采集卡的实现方法。该采集卡VXFPGA为控制核心进行多通道数据采集,并通过PCI总线进行数据传输,有效地解决了数据传输和处理的实时性。本文主要阐述该采集卡的系统设计原理及FPGA各个模块的逻辑功能实现。     

基于FPGA的8路RS232信号转换

为了提高工作效率,节省系统资源,解决I/O引脚不足问题,提出了一种基于FPGA的多路异步串行数据接入和复用的设计。该设计使用VHDL硬件描述语言,对UART接收和发送模块、时分复用模块在Xilinx ISE环境下进行设计与仿真,实现了将8路RS232信号转换为1路LVDS信号的功能,使其可以接入图像处理硬件平台进行处理。     

一种基于FPGA的面向网络应用的开发平台设计

提出了一种基于FPGA的面向网络应用的开发平台设计,介绍了平台的设计实现原理以及软硬件组成,描述了硬件设计中FPGA芯片及其他元器件的选取,以及软件及硬件逻辑模块设计,明确了为开发者提供的二次开发接口及由开发者开发实现的功能模块,最后给出了流量采集系统设计实例。开发者可利用本平台完成自定义网络设备的开发,在硬件层次上完成网络数据包的分析、处理及转发等功能,实现对网络数据的硬件高速处理。     

基于FPGA的模数混合编帧的采集系统

介绍了一种以FPGA为核心逻辑控制模块的数据采集系统的设计。设计中采用了16位的AD8405作为模数转换器,FPGA作为中心逻辑控制模块,对弹上的不同速率的模拟信号与接收的数字信号进行采集,并将采集的信号通过数据帧格式的形式混合编帧和存储,再通过串口完成与上位机的通信。FPGA模块采用VHDL语言进行设计。该系统在测试状态下通过地面测试系统对该采编器的采集过程进行实时监测,并对其功能进行检测。     

一种可重构处理器的设计

以主流FPGA为平台设计了一个可重构处理器．该处理器在与现有处理器内核全兼容的基础上,把指令总线和数据总线作为可重构部件的扩展接口,具有简单可靠的部件指令扩展规则、数据通讯方式和部件识别机制．重构操作的工作方式、数据保护机制也在设计中被充分考虑。     

基于FPGA的通用遥控编码器的设计

FPGA是一种新型的高密度大容量的PLD.遥控编码器是遥控发送端的核心器件,针对FLEX10K系列FPGA器件,用MAX plusII开发软件,实现了一种通用遥控编码器的设计,对整个方案和其中的主要模块进行了分析与仿真,这种编码器可以应用在家用电器遥控、车库门控制、防盗报警系统等多种遥控场合.     

基于FPGA的视频转换器的设计及其IP核实现

视频格式转换是视频图像处理领域中的研究热点.针对某航空研究所的实际需要,基于FPGA技术设计开发了一套通用视频转换器.该转换器可将PAL制模拟视频信号转换为XGA格式的LVDS信号.在Quartus II 9.0开发环境中,运用硬件描述语言Verilog HDL实现各个子模块功能,并将去隔行和帧频提升两个功能模块设计成IP核的形式.通过仿真和实验验证,系统达到了设计要求,实现了在复杂电磁环境下视频图像的实时、高质量传输.     

发现对象技术在高校设备管理系统开发中的应用

介绍了一种利用FPGA代替单片机与计算机或监测板直接通信,实现本地与远端设备工作状态监测的方法。多台设备可通过RS485总线级联,从而实现整个网络的监测。该功能模块与其它功能模块一起在XILINX公司的单片FPGA上实现。