场可编程门阵列器件FPGA介绍

<正> 众所周知,专用集成电路ASIC(Application—Specific Integrated Circuit)是半定制型的标准单元、门阵列和可编程逻辑器件PLD的总称。近十年来,ASIC产品无论是性能、集成度,还是产量、产值方面都已取得了飞速发展,世界IC市场对ASIC的需求急剧增加,其发展势头越来越猛。     

旋转导向工具载波通信专用集成电路设计

旋转导向工具工作环境恶劣,且可靠性要求高,指令下发及上传任务一般采用单总线通信,该文设计了一种ASIC专用芯片,ASIC芯片用于旋转导向钻井系统主电源/通信回路,在传输33 V电能的同时,实现最高9 600 bps半双工串行通信。与通用集成电路相比,具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强等优点。通过专用芯片的设计,增强了旋转导向工具耐高温能力。     

技术需求

胎压传感器的专用集成电路〈ASIC〉；开发针对本公司应用的ERP管理系统；软件产业园；通信技术支持。     

基于OpenLane的ASIC设计工具研究

当前我国专用集成电路（ASIC）设计工具主要依赖欧美技术,国内缺少相关完整的ASIC设计工具,针对以上情况,提出了一种基于OpenLane的ASIC设计工具的设计方案,以Gambas开发环境为基础,利用插件技术实现对OpenLane工具链的集成,完成基于OpenLane的ASIC设计工具——EasyASIC,该工具能够为ASIC设计提供工程管理、代码编辑、Verilog代码的编译、仿真、配置OpenLane初始化文件、生成GDSII文件、GDS2D显示（KLayout）和GDS3D显示等功能,实现ASIC设计自动化,并用该工具对32bit有符号乘法器进行功能验证测试。实验结果表明,EasyASIC能够在国产Deepin操作系统下流畅运行,实现32bit有符号乘法器从RTL描述到GDSII文件的转换,该工具有很强操作性和易用性,对于提升我国集成电路设计工具软件产业发展具有一定的借鉴和参考意义。     

科技简讯

CI1003人工耳蜗ASIC芯片在清华大学研制成功中国约有250万以上的全聋患者,靠普通的助听器无法听到任何声音,只有采用人工耳蜗才有可能恢复听力。清华大学微电子学研究所于1996年开始人工耳蜗ASIC芯片的研制工作,经过多年不懈的努力,终于自主研发成功CI1003人工耳蜗专用集成电路,能够完成电源恢复、数据传输和刺激脉冲形成等功能。CI1003芯片采用1.2μm双层金属布线N阱CMOS工艺制造,芯片面积为3.56mm×3.67mm,最高载波频率为10MHz,在500kHz工作频率下,工作电流为0.2mA,可以输出15kHz的刺激脉冲。CI1003人工耳蜗专用芯片具有4种刺…     

电子设计自动化技术发展动态

电子设计自动化(Electronic Design Automatic,简称EDA)技术起源于集成电路(IC)技术和计算机辅助设计(CAD)技术的发展,随着集成电路技术和计算机技术的迅速发展,EDA技术已成为电子学领域的重要学科,并已形成一个独立的产业部门。它的兴起和发展,又促进了集成电路和电子系统的迅速发展。当前集成电路技术发展到了以深亚微米工艺为基础的ASIC(专用集成电路)时代。在ASIC时代,系统设计人员可以利用EDA工     

基于EDA技术的FPGA设计探究

本文对传统电子系统设计方法与现代电子系统设计方法进行了比较,引出了基于EDA技术的现场可编程门阵列(FPGA)电路,提出现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展的大规模可编程专用集成电路(ASIC),在数字系统设计和控制电路中越来越受到重视。并介绍了该电路的基本结构、性能特点、应用领域及使用中的注意事项。     

基于事件驱动的数字逻辑功能仿真工具

本文介绍了现代专用集成电路(ASIC)芯片的设计流程、详细讨论了对Verilog HDL所描述的数字电路网表进行逻辑功能仿真工具LGS的开发过程.主要包括分层建模、事件驱动算法和具体实现中的一些技术问题.也论述了面向对象技术及C 在EDA(Electronic Design Automation)工具开发中的应用.最后给出一个LGS应用于乘法器电路设计的仿真验证示例.     

基于VLSI技术的实时图像匹配阵列结构的研究

通过分析图像匹配算法特点，推导了图像匹配算法的一维表示公式，进而给出了两种串行输入／串行输出方式的实时图像匹配ｓｙｓｔｏｌｉｃ阵列结构，计算了上述两种结构执行图像匹配操作所需的时间。结果表明，两种结构充分利用了算法内在的并行性、流水性、规则性，满足实时要求，适合ＶＬＳＩ技术实现。     

基于AXI总线的DMA控制器的设计与实现

为提高直接内存存取（direct memory access,DMA）控制器数据传输效率,满足第三代移动通信终端基带芯片的实际应用,提出了一种基于高级扩展接口(advanced extensible interface,AXI)总线实现DMA控制器的专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)硬件实现方法。在用硬件描述语言（Verilong HDL）实现整个设计的基础上,运用编译仿真工具进行了功能仿真,利用综合工具SYNOPSYS的Design Compiler对其综合。经过现场可编程门阵列（fieldprogrammable gate array,FPGA）验证,确保该控制器可以作为一个独立的知识产权(intellectual property,IP)核嵌入到ASIC系统中,该设计已成功运用于TD-LTE终端基带芯片中。     

LTE中基于ASIC速率匹配算法的并行设计

本文给出一种基于ASIC的LTE速率匹配并行设计方案。速率匹配是LTE物理层比特级处理流程中重要的一步,LTE的高峰值速率要求其并行处理。已有的并行设计方案需要用到大量的小容量RAM,用于ASIC时会增加片上存储的面积。本文深入分析速率匹配算法的特性,通过优化设计,只用了少量的RAM实现了8bit并行处理。在Synopsys VCS平台仿真并用Synopsys DC工具综合,结果表明本方案性能达到要求,而存储面积相比现有方案[5]大概只有其15%。     

一种基于链码向量的图像匹配算法

基于特征的图像匹配算法被广泛应用于图像处理和模式识别领域中,图像特征提取以及采用的匹配算法并直接决定图像匹配的效果。为了尽可能准确的实现图像匹配,提出了一种基于链码向量的边缘特征匹配算法。首先通过改进的Laplace边缘检测算子提取图像中的边缘信息,提高了边缘检测的可靠性;然后,将提取到的边缘信息由边界链码描述,并将边界链码构造成向量,利用数学向量相似度原则进行图像匹配。实验结果表明,该匹配算法简单快速,匹配准确率高,具有较高的实用价值。     

基于深度强化学习的移动机器人视觉图像分级匹配算法

针对传统移动机器人视觉图像分级匹配算法只能完成粗匹配,导致最终匹配精度较低、匹配时间较长等问题,提出一种基于深度强化学习的移动机器人视觉图像分级匹配算法.首先,利用深度强化学习网络结构中的策略网络和价值网络,共同指导浮动图像按正确方向移至参考图像;其次,在粗匹配过程中通过设计奖赏函数,实现颜色特征粗匹配;最后,在粗匹配基础上,利用改进尺度不变特征变换算法提取待匹配的图像局部特征,按相似度进行移动机器人视觉图像分级匹配.实验结果表明,该算法可有效实现图像的粗匹配与精匹配,在不同视角与尺度情况下特征检测的稳定性均较高,匹配精度高、时间短,匹配后的图像质量较好,提高了移动机器人的实际应用效果.     

变形系数相关的最小二乘匹配算法

对在图像匹配中被广泛使用的最小二乘算法进行了改进．最小二乘算法精度高,但收敛速度很慢．根据图像中除少数高度变化不连续的区域外,大多数区域的变形参数都是连续变化且平缓这一特点,在最小二乘算法的迭代过程中,变形参数初始值视情况取前面的结果．实验表明,这一改进大大提高了最小二乘匹配算法的计算速度,同时保持了其精度和匹配率     

一种面向快速图像匹配的扩展LSH算法

基于局部不变特征的图像匹配是三维场景重建的基础.本文使用SIFT特征,在LSH算法基础上,提出一种改进的高维数据搜索算法,较好地解决了图像的快速有效匹配问题.该算法提出一种改进的投影空间,使投影到新空间的高维数据特征的每一维比海明空间具有更高的局部敏感性,相比于经典的LSH、BBF、iDistance等高维搜索算法,本文算法可以获得更高的搜索精度和更快的搜索速度.     

一种基于互相关的图像定位匹配算法研究及应用

提出了一种基于互相关的图像定位匹配算法.该算法利用互相关实现图像定位匹配,同时采用了金字塔分层来弥补互相关匹配带来的大运算量的不足,克服了以往图像匹配中精度低的缺点,匹配精度可以达到亚像素甚至1/100像素级;通过在印刷质量自动化检测系统中的应用,验证了该算法的高精度与高速度特性.     

结合空间金字塔局部特征的谱匹配算法

为提高基于谱分解的图像匹配算法的匹配精度,通过对中心对称局部二值模式(CS-LBP)进行修正,并引入空间金字塔尺度划分方法,获取图像局部特征描述向量;并以此向量之间相似性作为度量方式,重构邻接矩阵,通过谱分解获取特征点匹配关系.通过对比实验,结果表明,该算法匹配精度较高.     

遗传算法在立体图象匹配中的应用

基于传统立体图象匹配技术,提出了一种新的使用遗传算法的特征匹配方法．实验中,采用了两种特征提取算法,以适应不同图象要求．实验用图包括自然景物图和人工合成图．此外,用ＢｒａｎｃｈＡｎｄＢｏｕｎｄ算法得出比较结果．实验结果表明,遗传算法有好的匹配正确率和收敛速度,具有鲁棒性,适合立体图象匹配．     

基于相似度模型耦合角度制约规则的图像匹配算法

为了克服当前图像匹配方法主要通过测量距离的方法来实现图像匹配,忽略了图像间的相似度,导致算法存在错误匹配较多以及鲁棒性较差的问题。本文提出了基于相似度模型耦合角度制约规则的图像匹配算法。采用FAST检测方法对图像特征进行检测,快速获取鲁棒特征点,以改善算法的匹配正确率。随后,利用SURF特征描述机制,通过计算特征圆域内的Haar小波响应值,对特征点进行描述。引入结构相似度SSIM(structural similarity index measurement)模型,将其与欧氏距离模型相结合,构造相似度模型,从结构相似度与测量距离两方面出发,将特征点进行粗匹配。最后,利用特征点的余弦关系,求取特征点间角度,建立角度制约规则,对粗匹配结果完成优化。实验结果显示:与典型的匹配方法相比,该算法具有更好的匹配性能较好,在多种几何变换下仍具有理想的匹配精度。     

基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测

提出一种新的无标记印刷图像质量检测方案,采用HALCON编程实现,主要包括配准区域选取、图像配准和缺陷检测等关键步骤.首先根据印刷品图像的区域特征自动选择配准区域,然后使用基于形状的图形配准算法实现快速的图像配准,最后利用改进的差影匹配算法完成缺陷检测.实验结果证明,该方法能从无标记印刷品图像中自动选取配准区域,并且快速、精确地完成配准,有效地检测出缺陷.