基于FPGA的实时图像处理技术研究

随着多媒体应用已经普及，相应的数字图像处理也得到了广泛的应用．虽然图像处理的技术有很多种，但是实时图像处理通常需要巨大的数据吞吐量和运算量．因此专用的硬件或者多重处理技术的并行处理很必要。FPGA特有的逻辑结构单元对实现实时图像处理来说有着先天的优势．本文首先给出了FPGA在图像处理中的简单应用，然后详细介绍了国内外目前的研究现状及其中的关键问题．     

基于EDA技术的数字电压测量系统设计中几个关键问题的解决

基于EDA技术设计完成的数字电压测量系统，采用了VHDL语言进行硬件描述，以超大规模芯片如CPLD／FPGA为设计载体，进行适配编译、逻辑映射、编程下载．结合实践，通过对设计中几个环节的研究，阐述该系统的设计思路和方法．     

基于FPGA的简易逻辑分析仪设计

在嵌入式开发调试中，逻辑分析仪可以很好的辅助开发人员进行断点、触发和跟踪等调试．本设计应用VerilogHDL硬件描述语言和FPGA芯片设计一个多通道的简易逻辑分析仪，当逻辑信号的门限电压以0．25V为步长值在0．25V-4V之间变化时，具有16级采样速率，即可实现一个16通道的逻辑分析仪．     

时钟数字平滑技术在FPGA中的设计

时钟平滑技术是复分接系统中关键的接口技术，传统设计中锁相环部分使用FPGA外围芯片电路实现。占用硬件空间，成本高，又由于是模拟电路而调试复杂。该文提出了一种不使用任何外围电路而用FPGA内部逻辑实现对基群信号非均匀数据和时钟的平滑处理技术，并例举实例，论述设计中的参数设置和时钟切换技巧。     

用FPGA实现数字逻辑分析仪设计

介绍采用FPGA设计数字逻辑分析仪的系统结构、硬件设计方法和计算机测试程序。结果表明，这种数字逻辑分析仪的性能优于普通示波器，其性能、价格比优于逻辑分析仪。     

基于DA算法的FIR滤波器硬件实现

高速FIR滤波器是数字接收机中中频处理的关键组成部分，传统的基于通用DSP的实现方法往往满足不了要求，而基于FPGA的硬件设计在速度上有很大的优势。因此，研究了采用DA算法的FIR硬件设计，分析了如何在逻辑资源占用和处理速度上进一步提高性能，并以16抽头8 bits FIR滤波器为例在XCS05的FPGA芯片中进行了实现。     

基于FPGA的计算机硬件核心课程系列实验探讨

在已经具备设计与实现基于FPGA的CPU的技术条件和教学改革的背景下,分析和总结了硬件核心课程”数字逻辑”“计算机组成原理”和“计算机系统结构”原有实验存在的问题。为了培养学生的计算机硬件系统设计能力,构建了基于FPGA的硬件核心课程实验平台,给出了一种层次化和系列化的硬件核心课程实验方案,来有效地支撑相关课程间的衔接和贯通教学。     

基于坐标逻辑的形态图像处理器的硬件实现

在阐述坐标逻辑运算的基础上,论述了基于坐标逻辑形态学硬件实现的图像处理系统,该系统采用DSP FPGA的框架结构,利用FPGA的可重构特性将其中一片FPGA作为协处理器可以实现不同的图像处理功能,将坐标逻辑和传统形态学硬件实现的形态图像处理器在处理效果和速度两个方面作了比较,算法在FPGA芯片上的高速实现特征使数学形态学在图像实时处理领域的应用成为可能。     

运动估计算法设计及FPGA实现

为进一步提高编码效率,在研究菱形算法的基础上,采用了“十字”形运动估计算法,设计了硬件电路,并用FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现了算法．结合算法的特点,设计了整体框架结构,提出了一种高度并行、紧凑流水线的FPGA实现方案．用Verilog HDL硬件描述语言设计了编码,在QUARTUS Ⅱ集成开发环境下,进行了仿真验证,并写入FPGA芯片,实现了“十字”形运动估计算法．经测试表明：该设计方案搜索高效、逻辑简洁,对比全搜索法占用硬件资源较小．可广泛应用到移动视频通信、远程无线监控等领域．     

FPGA在数字相位差测量仪中的应用

采用FPGA实现测量核心部分,使用硬件描述语言VHDL将数字鉴相、消抖滤波、频率测量、MCU接口逻辑模块集成在一片FPGA．相对传统测量方案具有元件数量少、测量精度高和抗干扰能力强的特点．经测试证明,本仪器工作稳定,测量精度符合设计要求．     

基于FPGA远程遥控系统信号转换设计

远程遥控系统是工业控制常用的自动化平台,采用先进科学技术成果作为主控指导理论,实现了远程控制技术的最优化发展。现场可编程门阵列(FPGA)技术是远程控制系统比较常用的技术之一,利用可编程控制器对原始控制模式升级改造,扩大远程遥感信号调控速率以保证系统运行的实效性。本文分析了可编程门阵列技术应用状况,总结可编程门阵列技术用于遥控系统的功能特点,提出FPGA远程遥控系统信号转换设计的有效方法。     

一种基于模拟退火的LUT结构FPGA工艺映射算法

SoPC中提供给FPGA IP核的有限面积使面积优化成为工艺映射的关键目标之一．减少实现电路功能的可编程逻辑单元数可以有效地减小所需芯片面积,还能降低对布线资源的需求．利用模拟退火算法从全局范围对LUT结构FPGA的工艺映射过程进行考虑,针对减少所用LUT数目的目标得出映射结果,实验结果表明用该算法可以快速地得出非常优化的结果．     

基于FPGA器件的信令逻辑电路

以信令逻辑电路专用芯片的设计为例，介绍了ＦＰＧＡ（现场可编程门阵列）技术的设计方法和使用技巧，给出了所设计的电路的部分模拟结果     

可重构路由器研究的现状与展望

随着新业务和新应用的不断推出,传统路由器在业务升级能力及升级响应速度方面已不能满足网络发展的需求。实时电路重构技术利用可编程器件可多次重复配置逻辑状态的特性,能够在系统运行时根据需要动态地改变系统的电路结构,利用可重构技术实现的路由器能够支持新业务模块的硬件电路在芯片内动态加载,同时又不影响其他功能模块的正常运行,为传统路由器功能扩展能力差问题提供了解决思路。在介绍可重构技术的基本概念和支撑器件的当前发展概况后,对以往的可重构路由器技术和当前的研究现状进行了总结,并从构建可重构网络的角度分析了进一步的研究方向。     

基于FPGA的激光双焦点互相关测速系统

采用常规的机械接触式测量方法,不能满足移动物体表面的特殊状态要求.基于FPGA的激光双焦点互相关测速系统,融合了信号采集与处理、高速逻辑器件FPGA和互相关技术,在各种运动物体的非接触测速上具有高速、高精度的特点,可应用于非接触式固体表面的测量.     

基于FPGA的可重构性数字逻辑实验方法

在介绍可编程器件FPGA及其可重构性的基础上,举例说明了基于FPGA的数字逻辑实验的可重构方法,并讨论了基于FPGA的数字逻辑实验的可重构方法相对于传统数字逻辑实验教学的优势。     

现场可编程门阵列（FPGA）在嵌入式系统中的重要作用

目前国内流行的嵌入式设计方法中,FPGA/CPLD等可编程逻辑器件在绝大部分场合下仅作为嵌入式处理器的胶合逻辑或只是用来实现一些通信的简单逻辑,但随着可编程逻辑器件工艺和开发工具日新月异的发展,以FPGA为核心的高性价比的新一代超大规模可编程逻辑器件已经开始在嵌入式产品设计中发挥出越来越重要的作用。     

FPGA组合逻辑程序的Petri网建模方法

针对现场可编程门阵列(FPGA)组合逻辑程序,提出其普通Petri网建模方法.首先,将状态变量描述为库所对,程序中的逻辑运算描述为变迁,从而将系统程序转换为一个普通Petri网结构;然后,根据Petri网的动态分析性能,给出系统状态可达图的计算方法,实现了状态可达图等价描述FPGA组合逻辑系统运行过程.研究结果表明:该Petri网能够准确地描述变量间的逻辑关系,提出的方法可以为FPGA组合逻辑程序的形式化设计和验证提供建模依据.     

基于FPGA的高速固态存储器的设计与实现

针对目前存储器在航天、通讯、气象等方面的需求,本文提出了一种新型固态存储器。它使用可编程逻辑器件FPGA作为控制核心,使用数模混合编帧技术同时进行多路数字量、模拟量和脉冲信号的存储,存储部分采用三星公司的Nano Flash作为存储介质,通过双平面技术和流水线技术的混合使用,极大的提高了原有的存数效率,达到了预期的设计要求。     

基于FPGA的逻辑分析仪触发电路的设计

EDA技术的广泛应用大大缩短了电子产品的开发周期。在分析逻辑分析仪工作原理的基础上,讨论了其触发电路模块的工作原理及其FPGA的实现方法,并给出了部分电路的程序设计及仿真结果。