高性能的图像无损压缩知识产权核设计

为了解决海量图像数据对存储介质和有限的带宽造成的巨大压力,提出了高性能的图像无损压缩知识产权(IP)核,给出了相应的超大规模集成电路(VLSI)架构。通过对图像预处理模块进行兼容性优化,使其可以灵活处理多种规格的图像;优化离散小波变换(DWT)模块,提出了单加法器延时结构,使离散小波变换模块的最高工作频率达274MHz;IP核整体架构采用串并复用流水线设计思路,图像预处理和离散小波变换模块串行处理数据,算术编码和位平面编码模块并行处理数据,IP核内的所有模块均采用流水线设计方法,最终大幅提升IP核的吞吐率。实验结果表明,设计的IP核可直接接收光电耦合器件(CCD)相机的图像数据完成无损压缩并输出码流,该IP核在Xilinx Kintex-7KC705开发板上实现,最高工作频率达171 MHz,最大吞吐率达1 472 Mb/s,与现有图像无损压缩VLSI编码器相比,最高工作频率提升16%以上,最大吞吐率提升25%以上。     

一种具有身份认证功能的USB IP核设计与实现

针对USB存储设备身份认证机制容易被旁路,数据安全得不到有效保证的问题,文章给出了安全USB IP核结构,设计了USB系统的身份认证协议,实现了在硬件接口层响应主机端身份认证请求的安全USB IP核。结果表明,该安全USB IP核能够为USB设备上层功能层提供统一的身份认证服务,安全性高。     

相位匹配双阵元去噪算法的IP设计

针对目前一些去噪算法中存在预先估计噪音的问题和缺乏实用去噪算法的IP核设计,提出了双阵元相位匹配的去噪算法并给出了数学表达式及数学证明,该算法无需知道噪声的先验知识,采用阵列的方式直接求出信号。针对该算法进行了IP核的设计,给出了组成该IP核内部模块的设计,对算法整体IP核的设计进行了详细的剖析,给出了其原理图和RTL图,在整体设计完成后,对双阵元相位匹配去噪算法IP核进行了功能仿真,证明其逻辑上的合理性,通过时序仿真证明了设计使用的正确性。     

一种16位CPUIP核的功能验证方法

分析了IP核设计过程中功能验证的重要性,研究了CIU96B IP核设计,在此基础上提出了一个相应的验证平台设计,仿真显示该验证平台结构的实现了对该IP核的验证,有效地促进了该IP核的设计.     

基于可编程逻辑阵列的索贝尔边缘检测算法的两种实现方案

基于可编程逻辑阵列(FPGA)的片上可编程及并行流水线具有处理快、实时性等优点,采用Quartus II自带知识产权(IP)核进行设计的方案耗资源多,处理速度慢,针对于此提出了改进的索贝尔(Sobel)算子方案,使以上缺点得到改善;结合Matlab和Modelsim对这两种方案的仿真和验证结果表明,改进后的Sobel算子方案明显优于Quartus II自带IP核进行设计的方案,并且能很好地实现图像边缘检测,减少了偏差.     

PCI总线目标控制器IP的设计

在芯片设计中采用IP(Intellectual Property)技术是IC设计发展到SoC时代的必然选择。建立IP库可以提高设计效率。在研究PCI总线规范的基础上,完成PCI总线目标控制器的功能描述和验证。从总体设计思路、各功能模块设计等角度对IP核的设计方法进行了介绍,并着重介绍了状态机的设计。结果表明,该IP核在功能和时序上符合PCI技术规范,达到了预定的目标。     

8位MCU IP核设计

采用自顶向下的设计方法，设计了8位MCU IP核。该8位MCU IP核可简化为两大部分，通过精心设计，时序整齐，译码电路单元结构简单，层次化数据通道模型结构规整。整个设计过程降低了功耗，缩短了设计周期。     

八位RISC微控制器IP核的设计研究

分析了RISC系统结构、指令系统和系统时序,对精简指令集MCU IP核进行了顶层功能和结构的定义与划分,建立了一个可行有效的RISC MCUIP核模型,并且采用IP核重用技术对各个模块进行了设计描述。通过利用多种EDA工具可以对整个系统进行了仿真验证,结果表明：所设计的MCU IP核能够准确无误的执行所有指令,并且达到了PIC16C5系列MCU的性能要求。     

SOPC设计中用户自定义IP核开发

本文介绍了SOPC设计中用户自定义IP核的设计步骤,并在此基础上开发出频率计IP核。结果表明:开发的频率计IP核实现灵活,结构紧凑,可重用性好,充分体现了SOPC设计的优越性。     

基于IP软核的计算机组成原理实验设计

提出一种基于IP软核和EDA工具软件的计算机组成原理开放式硬件实验设计方法。基本IP核由控制器IP核功能模块组、数据通路IP核功能模块组和时序电路IP核功能模块组构成,可以根据不同的实验目的灵活构建基于IP核的功能电路,并给出双总线结构模型机设计过程及仿真测试结果。通过硬件设计过程的参与有效地培养了学生的工程实践动手能力和创新设计能力。