基于PCI总线的边界扫描主控器的FPGA设计与实现

在分析边界扫描测试技术的工作机制对测试主控系统的功能需求基础上,提出了一种基于PCI总线采用FPGA实现的低成本边界扫描测试主控器的硬件设计方案.该系统以PC机为平台,利用FPGA器件设计实现JTAG主控芯核,并在主控器芯核内加入FIFO,提高了PCI总线的传送速率,使用户能够利用计算机方便的组成一个边界扫描测试系统.经仿真和测试实践表明,该系统产生的测试信号完全满足IEEE1149.1协议的时序要求,对支持IEEE1149.1协议的芯片进行功能测试和PCB板的互连测试及电路故障诊断.该系统结构简单,使用方便,工作可靠.     

基于USB接口的等效器的设计与实现

为配合测量系统对飞行设备进行试飞前各种性能参数的检测,提出了一种基于USB接口的等效器的设计与实现。该等效器是地面模拟设备,用于等效飞行器控制系统与测量系统的接口,产生适合测试的各种模拟与数字信号。系统与上位机的通信采用USB协议芯片FT245RL实现接口设计,同时通过FPGA控制、VHDL的灵活使用及超强的硬件设计,实现各模拟信号与RS422异步串行数字量的高可靠性传输功能。     

基于微机的边界扫描测试主控系统的设计

分析了边界扫描测试技术的工作机制对测试主控系统的功能需求，提出了一种基于微机PCI总线的低成本边界扫描测试主控系统的硬件设计方案，该系统以PC机为平台，以用CPLD器件实现的JTAG主控器生成满足IEEE1149．1协议的边界扫描测试信号，并用普通的SRAM实现存存器共享，仿真表明，该系统产生的测试信号完全满足IEEE1149．1协议的时序要求，可用于IC和PCB的边界扫描测试，以及改进边界扫描测试的研究和实验。     

I2C总线从器件接口的FPGA实现

很多设计中都是为FPGA设置一个基于12C总线的主控制器接口,而将FPGA作为12C总线上的从器件则很少,但事实上,低速主控单片机和受控高速FPGA从处理器组成的系统应用场景很广.因此本文分析了12C总线的操作过程,得到了状态机,在此基础上用VHDL语言实现了遵从12C总线协议的从器件接口.实践表明,所设计的从器件接口工作良好,具有一定的实用价值.     

基于FPGA的MIL-STD－1553B总线接口设计

本文在深入理解MIL—STD－1553B总线协议的基础上,设计了一种基于FPGA技术的总线控制器BC模块。采用自顶向下的方法使用VHDL语言书写总线控制器程序代码,通过FPGA平台对发送器进行了测试;结果表明,接收器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线接口的功能。     

基于FPGA的数控系统接口模块硬件电路的设计

在数控系统的设计中,数控主板与伺服驱动器的电平标准不一致,因此存在着电平转换的问题,同时还存在伺服电机的反馈信号实时处理问题。本设计利用FPGA的Cyclone芯片搭建一个数控系统的伺服接口硬件平台,为两轴数控车床系统提供了主控板与伺服驱动器之间的接口,并通过FPGA管理机床的输入输出信号,接收下位伺服的反馈信号,监测伺服的工作状态。该设计能够大大减轻主控处理器的负担,使整个数控系统的性能得到了很大的提升。     

基于FPGA神经网络PID控制器设计

本文提出了一种采用FPGA实现神经网络PID控制器的设计方法。首先在理论上设计三层BP_PID控制器。其次在FPGA芯片上实现了设计的BP_PID控制器,利用VHDL语言采用自上而下的设计方法,设计了BP_PID控制器的各个模块,并在Quartus中进行了时序仿真测试。仿真结果表明,设计过程合理,硬件实现结果正确,为在工业控制领域广泛应用智能控制算法的硬件电路实现创造了条件。     

I2C总线从器件接口的FPGA实现

很多设计中都是为FPGA设置一个基于I2C总线的主控制器接口,而将FPGA作为I2C总线上的从器件则很少,但事实上,低速主控单片机和受控高速FPGA从处理器组成的系统应用场景很广.因此本文分析了I2C总线的操作过程,得到了状态机,在此基础上用VHDL语言实现了遵从I2C总线协议的从器件接口.实践表明,所设计的从器件接口工作良好,具有一定的实用价值.     

基于SVA的FPGA接口时序验证方法研究

本文介绍一种基于SVA(System Verilog Assertion)的FPGA接口时序验证实现方法,此方法以FPGA接口下级芯片的手册为基础,将手册中接口时序条件转换成SVA断言,并且在验证运行过程中,自动监测接口信号时序以到自动验证FPGA接口时序的目的。     

基于FPGA的电子万能材料试验机测控系统的研究

开发了以Altera公司的可编程器件FPGA作主控芯片的万能材料试验机测控系统,并对其主要功能模块进行了设计和分析。采用FPGA作测控系统主控芯片,使用VHDL语言编程来控制模拟和数字信号的采集,将采集到的数据通过USB口送入上位机PC,经专用测控软件处理后得到材料的各个力学性能参数。测试结果表明,该系统运算速度快,控制精度高,设计正确,完全满足万能材料试验机的测控要求。     

基于DSP和FPGA双CPU架构的导航微机系统

为了满足惯性系统的小型化发展,设计了一种体积小、功耗低、价位低的高性能导航微机系统。此导航微机系统由TI公司数字信号处理器芯片TMS320C6726和Altera公司的FPGA芯片EP3C10E144A7两种CPU组成,DSP主要负责导航数据处理和算法运算,FPGA主要负责惯性测量单元(IMU)的数据采集和接口控制。该微机系统充分利用了TMS320C6726的运算速度快、浮点数据处理能力强和FPGA的SOPC技术的特点,通过VHDL语言编程实现双口RAM接口完成双CPU的快速数据通信。两种CPU能分别发挥自身优势,协调地工作,提高了导航计算机的运行效率。     

基于FPGA的CMOS图像敏感器驱动电路设计

介绍了一种用于卫星姿态测量的CMOS图像敏感器——STAR250,分析了其驱动时序信号,选用现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序电路进行了硬件描述,经布线、仿真、测试后验证了驱动信号的正确性。     

基于FPGA芯片设计多功能数字钟的研究

介绍了应用FPGA芯片设计多功能数字钟的一种方案，并讨讨论了有关使用FPGA芯片和VHDL语言实现数字钟设计的技术问题。     

基于FPGA芯片的数字电压表设计研究

介绍了应用FPGA芯片设计数字电压表的一种方案。有关使用FPGA芯片和VHDL语言实现数字电压表设计的技术问题也被详细讨论。     

基于FPGA的SPI接口Flash控制器设计及其在存储配置数据中的应用

针对现场可编程门阵列(FPGA)丰富的逻辑资源及产生精确时序的能力,给出一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法.可方便地对SPI flash进行读写、擦除等操作,从而能快速、准确地存储数据.在SPI控制器设计过程中使用Modelsim进行仿真验证,并用VHDL硬件描述语言进行编程,下载到FPGA开发板上进行测试,对SPI接口flash进行操作,证明了系统设计方法的正确性和可靠性,该方法对flash存储控制系统的设计具有普遍适用性,实现了对以FPGA为控制核心的系统数据长时间存储.     

边界扫描结构的设计及仿真

在集成电路高速发展的今天,许多传统形式的测试技术受到越来越多的挑战。就测试技术本身而言,其作用和地位不再是集成电路生产的末端环节,而是作为一种前端环节对整个系统的设计都有着至关重要的作用,这就要求工程师在电路板设计之初就必须考虑后期的测试问题,即可测试性设计,边界扫描作为一种结构化的DFT技术,它的出现为集成电路板板级测试提供了一个更加先进和便捷的策略。该文剖析了支持边界扫描标准的芯片结构,并通过VHDL语言对其进行建模,完成边界扫描结构的软核设计及仿真。     

基于FPGA的电脑横机控制器PC104总线接口设计

针对电脑横机编织需要可靠的数据交换,提出一种新型控制器,由工控机和FPGA主控板构成,通过PC104总线进行数据传输.主控板由SpartanTM-3系列FPGA、配置PROM、双向电平转换器等构成,介绍了用VHDL语言描述的FPGA内的PC104接口逻辑,给出了程序代码,经编译、综合、下载后,通过逻辑分析仪测量了总线数据读取时序,时序图表明该接口工作稳定.实际应用也证明,该接口体积小,性价比高,并可移植.     

基于FPGA与USB的CMOS图像获取与采集系统设计

实现了基于FPGA与USB的CMOS图像获取与采集系统的设计.介绍了成像系统的结构、CMOS图像获取时序的VHDL程序实现、包含FPGA控制及USB固件与VC接口界面程序等在内的数据传输通路设计以及Direct Draw数字图像的显示等.实验结果表明,成像系统工作正常,数据传输满足USB接口规范与设计要求.     

基于轮询机制的Utopia接口设计与实现

针对多个物理层传输芯片(PHY)、单ATM层的应用情况,分析了Utop ia level 2接口时序,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计并实现了轮询机制的Utop ia接口逻辑,给出了时序仿真结果。设计了一种ATM同高层协议的接口逻辑并给出了进一步减小轮询操作开销的方法。同传统单端口模式相比,节约了75%的逻辑资源和引脚。测试结果表明,4个物理层单元能以155 Mbps的速度双向并行通信,可为模块化设计提供参考。     

基于CPLD的高速USB无线连接器的设计

介绍了一种基于CPLD的USB高速无线接口的设计。采用高速射频收发芯片nRF24L01进行的无线传输。设计了CPLD芯片与USB接口模块,CPLD芯片与射频芯片的接口电路。设计了USB接口模块与射频芯片的控制模块,阐述了该系统的工作原理,构成及VHDL设计方案。VHDL程序采有限状态机设计。