基于FPGA的高速A/D采样的实现

一、FPGA FPGA是现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)的简称,是一种由用户实现芯片功能的器件,用户在设计完成之后可以进行功能和时序仿真,也可以现场编程进行验证,有利于提前发现问题和进一步完善设计,具有很大的通用性和灵活性.FPGA器件的内部结构为逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array),LCA由可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线3类可编程单元组成.     

FPGA器件的在线快速配置方法

现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种高密度可编程逻辑器件,其逻辑功能的实现是通过把设计生成的数据文件配置进芯片内部的静态配置数据存储器(SRAM)来完成的,具有可重复编程性,可以灵活实现各种逻辑功能.FPGA的这种特性使其在现代电子系统设计中得到了广泛应用.基于SRAM工艺的FPGA是易失性的,系统掉电以后其内部配置数据将丢失,因此需要外接ROM保存其配置数据.FPGA的配置是有时序要求的,如果FPGA本身不能控制配置时序,就需要有外部配置器件来进行时序控制.以Altera公司的系列FPGA为例,其本身不能控制配置时序,就有专用的EPC系列配置器件供其使用.在含有微处理器(MPU或MCU)的系统中(如嵌入式系统),可以使用微处理器产生配置时序,将保存在系统ROM中的配置数据置入FPGA.与前面一种方案相比,该方案不仅节省了成本,更缩小了系统体积.在对成本和体积敏感的系统中,该方案非常适用.     

一种脉冲激光信号测量系统的设计

设计了一种针对脉冲激光信号的幅度、脉宽测量系统.首先利用光电二极管和跨导放大电路进行光电转化和电流-电压(I-V)放大,然后经由现场可编程逻辑阵列(FPGA)控制的高速ADC进行模拟-数字转换,最后对采集的数据进行运算处理,得到脉冲激光的幅度和脉宽值.结果表明系统可以达到测量脉冲激光信号的幅度和脉宽的目的,测量结果准确稳定.     

基于FPGA的可重配置分数阶信号变换处理器设计

为了满足对分数阶信号变换进行实时计算的要求,提出一种基于Altera Stratix Ⅱ FPGA平台的可重配置分数阶信号变换处理器的硬件实现方案.根据角度分解的算法,设计了一种通用的硬件框架并实现.利用FPGA的可重配置性,通过简单的参数调整可以实现各种不同的分数阶信号变换的功能.实验表明本系统灵活性强,为快速开发各种基于分数阶信号变换的实时系统提供了一个良好的平台.     

插卡式预付费电能表的设计

插卡式预付费电能表系统由电能表模块、电卡模块、售电模块组成.采用AT89C51为CPU,专用芯片ADE7757计量电能,24C02芯片存储数据,并利用单片机技术处理其输出的数字信号,完成输入、显示、电卡数据读写等功能,实现电能表的自动化管理.     

FPGA器件的在线快速配置方法

现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种高密度可编程逻辑器件，其逻辑功能的实现是通过把设计生成的数据文件配置进芯片内部的静态配置数据存储器（SRAM）来完成的，具有可重复编程性，可以灵活实现各种逻辑功能。FPGA的这种特性使其在现代电子系统设计中得到了广泛应用。基于SRAM丁艺的FPGA是易失性的，系统掉电以后其内部配置数据将丢失，因此需要外接ROM保存其配置数据。FPGA的配置是有时序要求的，如果FPGA本身不能控制配置时序，就需要有外部配置器件来进行时序控制。以Altera公司的系列FPGA为例，其本身不能控制配置时序，就有专用的EPC系列配置器件供其使用。在含有微处理器（MPU或MCU）的系统中（如嵌入式系统），可以使用微处理器产生配置时序，将保存在系统ROM中的配置数据置入FPGA。与前面一种方案相比，该方案不仅节省了成本，更缩小了系统体积。在对成本和体积敏感的系统中，该方案非常适用。     

基于多层感知机神经网络的智能高度传感器设计

基于大气中的两个物理参量:大气静压力、大气温度以及它们和几何高度的关系,借助于压阻式压力传感器和温度传感器对大气静压力和温度进行测量,并以两个传感器作为多层感知机网络的输入,以几何高度作为网络的输出.利用标准数据采用动批量法(MOBP算法)对网络进行训练,得到网络各层的权值和偏置值,由此可以确定在任意静压力和温度输入作用下,网络输出的精确几何高度值,神经网络的算法可借助DSP芯片实现.实验表明采用该方法设计的传感器比采用曲面拟合的方法具有更高的精确度和抑制传感器的温度漂移和时间漂移的优势.     

星敏感器图像显示验证VGA接口设计

设计了星敏感器图像验证VGA显示接口,采用单片FPGA实现了输入图像数据处理、VGA时序产生等功能.实验仿真表明,该系统逻辑时序设计正确,能很好地完成对星敏感器星点定位、星图识别等功能测试的监视工作.     

单片机直流数字电压表的设计

设计了一种以AT89C51单片机为核心,以ADC0809芯片为模数转换,液晶显示器OCMC2X16A为显示部分的二路输入直流数字电压表.经过仿真和实际电路测试,其测量精度高,扩展功能强,性能可靠,价格又低廉,有很好的应用前景.     

基于FPGA的数字信号源设计

介绍了一种基于美国ALTERA公司FPGA芯片EPF10K10LC84开发的集中插入帧同步码时分复用数字信号源．该系统采用EDA技术自顶而下的设计思路，将其主要硬件功能通过VHDL编程和原理图输入方式制作在一片FPGA芯片上．实验结果证明该系统结构简单，成本低，性能稳定，抗干扰能力强．