脉冲神经元的NiosⅡ多核实现方法研究

选定Izhikevich脉冲神经元模型作为计算单元,讨论了4种NiosⅡ处理器的通信方法.针对Izhikevich神经元的特点,经过实验比较,采用其中2种NiosⅡ多核通信技术相结合的方式实现脉冲神经元并行计算结构.该结构能很好地实现Izhikevich神经元的功能,并且能充分体现脉冲神经网络并行计算的特点.     

一种基于NiosⅡ的加密算法设计与实现

在分析DES算法常规硬件设计方法基础上,提出了一种基于NiosⅡ加密模块组件的硬件和软件设计方案。介绍了SOPC技术和DES算法原理,采用基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的系统设计方案,定制相匹配外围设备集成于一块FPGA硬件上,并在NiosⅡ中嵌入C程序。采用这一技术设计的SOPC芯片硬件资源利用率得到了显著的提高,降低了系统成本,具有灵活的现场可更改性。     

基于NiosⅡ处理器的以太网接口设计

以NiosⅡ嵌入式软处理器为核心,利用以太网控制器LAN91C111设计了基于NiosⅡ嵌入式软处理器的以太网通信接口。提供了以太网接口具体的硬件设计方案,分析了1wIP协议(精简的TCP/IP协议),并根据1wIP协议进一步编写了以太网接口的驱动程序。与传统的嵌入式设计方案相比,该方案具有很强的扩展性和灵活性,降低了软件的开发成本以及硬件实现风险。     

基于NiosⅡ处理器的以太网接口设计

以NiosⅡ嵌入式软处理器为核心,利用以太网控制器LAN91C111设计了基于NiosⅡ嵌入式软处理器的 以太网通信接口。提供了以太网接口具体的硬件设计方案,分析了lwIP协议（精简的TCP/IP协议）,并根据lwIP 协议进一步编写了以太网接口的驱动程序。与传统的嵌入式设计方案相比,该方案具有很强的扩展性和灵活性, 降低了软件的开发成本以及硬件实现风险     

基于Nios Ⅱ的煤矿安全通信系统设计

煤炭生产主要为地下作业,其环境恶劣,要求通信及时准确,又不能使用高频无线通信系统,因此急需一个专用通信系统,以保证其安全生产．为此,介绍了基于NiosⅡ处理器和μC／OS-Ⅱ嵌入式操作系统的煤矿安全通信系统的实现方法;具体说明了系统的基本原理、系统总体设计、硬件结构设计和用户自定义模块设计,以及通信主控制程序处理流程和实现方法．结果表明：采用NiosⅡ处理器既保证了通信的可靠性、音质清晰,又简化了系统规模,使系统可以厦时升级更新．     

基于Nios Ⅱ软核的LSINS数据采集与预处理

提出了一种基于NiosⅡ软核的激光捷联惯导数据采集与预处理实现方案。以移植了NiosⅡ软核的FPGA芯片EP1C12Q24017N取代原来系统DSP+FPGA的结构。该方案通过了硬件与软件的调试,证明了此方案实现的激光捷联惯导数据的采集与预处理具有成本低、运行可靠、精度高、速度快等特点。     

基于Nios Ⅱ的UART设计方法研究

通过讨论NiosⅡ处理器应用中的UART软件硬件设计方法,以及在设计过程中需要注意的问题,给出了UART寄存器的定义和UART波特率的计算方法,描述了硬件连接电路原理,具体说明了Nios Ⅱ系统中IP核的使用方法。同时,给出了Nios Ⅱ系统UART软件的数据结构,提供了一种简便可行的检测串口通信是否正常的方法,并给出了Nios Ⅱ下的串口中断编程方法。     

基于FPGA的对象存储控制器的关键技术

研究了对象存储控制器的关键技术.基于交换式片内总线,使用Nios Ⅱ处理器,设计了高速对象存储控制器;基于可编程片上系统技术,用硬件描述语言实现光纤通道底层协议;基于实时操作系统,在软件层实现面向对象存储协议.以循环冗余校验算法的优化与8 bit/10 bit编码游程值计算的优化为例,描述了通过逻辑优化得到更高频率和提高系统性能的方法,并通过软件仿真分析了优化结果.仿真结果表明,优化后的算法逻辑正确且性能大大提高.     

基于FPGA的液晶驱动智能片上系统设计

基于FPGA的液晶驱动智能片上系统的设计方法.SOPC系统以FPGA为核心控制器,在Altera公司CycloneⅢ系列芯片EP3C25F324C8Z上,以SOPC Builder为设计环境,搭建了NiosⅡ嵌入式处理器及相应的外围驱动电路;利用FPGA丰富的逻辑资源及结合按各个功能分块的模块化设计思想,设计了SDRAM模块、FLASH模块、VGA模块、PLL模块等IP软核,并将多个模块组建到一片FPGA芯片上,实现了640×480液晶显示驱动控制.经过调试验证了基于FPGA硬件设计的正确性、可行性.     

基于FPGA的GPS信号采集及网络传输

基于NiosII软核处理器和Altera的FPGA芯片技术,以SOPC技术为实现手段,对GPS中频信号的采集和网络传输进行了研究与设计。用FPGA硬件逻辑资源实现了ADC的控制和数据量化,量化后的数据通过两个乒乓操作的双口RAM进行缓存。自定制双口RAM的读取组件,以实现信号采集模块与SOPC系统的对接。为了提高系统的工作效率,由DMA控制器完成数据的搬移。利用以太网控制器LAN91C111设计了基于NiosⅡ的以太网通信接口,实现了数据的网络传输。     

基于NIOSⅡ多核技术的Hopfield神经网络硬件实现方法

为了充分发挥人工神经网络所具有的并行计算、分布式存储的优点,提出了将NIOSⅡ多核技术应用于Hopfield神经网络硬件实现的方法.采用中断方式和SDRAM实现多核之间的通信,并将所实现的硬件用于数字识别,验证了多核通信方法应用于神经网络硬件实现的有效性和可行性.     

Izhikevich神经脉冲发放模型的FPGA硬件实现方法

首先将该神经元模型模块化,然后利用VHDL语言对各个模块进行硬件描述,最后在FPGA中硬件实现了20种神经元的脉冲发放模式,为多种脉冲神经网络的硬件实现提供了参考.     

基于SOPC的可穿戴机多处理器设计

介绍了采用SOPC技术来设计一个共享资源的可穿戴计算机三处理器系统,主处理器主要负责操作系统和应用软件的运行,网络处理器主要负责进行报文处理,DSP处理器主要负责对视频图像数据进行处理.阐述了基于Nios II 和FPGA 的多处理器系统的实现机制,讨论利用硬件互斥核实现多处理器资源共享的方法,并给出硬件设计的具体步骤以及软件设计、调试方法和关键技术.介绍了网络处理器Nios II的结构特点和自定义指令以及基于Nios II软核处理器的网络处理器转发软件的设计方法和基于视频图像处理的DSP处理器的设计方法.经验证,采用此技术设计的三处理器系统很好地适应了可穿戴计算机微小型化和低功耗的设计要求.     

基于机器视觉的脱绒棉种外观质量检测装置的研究

为实现基于脱绒棉种外观特性对红种、破碎棉种的分选，搭建了脱绒棉种外观质量检测的硬件装置，并基于Visual C＋＋6．0开发了检测的软件系统。提取了适合脱绒棉种分级的3个关键的特征参数：颜色、圆形度、粒型；基于BP神经网络实现了脱绒棉种的分级，通过试验验证，该神经网络的拟合性较好。     

基于NiosⅡ的数字图像回放系统的设计

研究了一种基于SOPC技术的嵌入式数字图像回放系统的设计方案.该系统通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块来实现其主要硬件电路,并在视频D/A转换芯片AD7123的支持下,结合系统的软件设计,实现了图像的高速D/A转换和回放等功能.由于采用了SOPC和DMA控制技术,该系统具有设计灵活、数据处理速度快和扩展性好等优点.     

基于SOPC技术的多通道LED灰度控制模块硬件设计

LED灯控系统通常被要求能输出多路灰度控制信号,PWM是实现灰度控制的流行方式,基于SOPC技术的软核设计方案可以方便快捷地实现多通道PWM信号输出模块,且只用一块FPGA芯片.其过程是:首先利用厂商提供的免费PWM设计文件,生成多路PWM片内外设组件,其次以Avalon总线规范将其和Nios Ⅱ处理器软核及其他组件一起植入Nios Ⅱ系统,配置生成硬件系统的原理图模块,该模块可被添加到一个顶层模块,通过编译最终生成可下载到FPGA的配置文件.这种方案不仅硬件配置灵活、实现了单片多通道PWM,而且模块外设数量大为精减,集成度很高,鲁棒性好.     

基于Nios Ⅱ的双核处理器的设计与实现

NiosⅡ是Altera公司开发的嵌入式软核处理器,本文介绍了Altera NiosⅡ处理器及基于NIosll的多核处理器的工作原理,应用SOPC Builder工具建立双核处理器系统,以及使用NiosⅡ IDE为系统中每个处理器建立和调试软件工程.     

基于SOPC技术的纺织品灰度系数测试仪的设计

介绍了一种基于SOPC技术的灰度系数测量系统的基本原理和设计方案;给出了该系统的硬件设计结构和软件算法;同时给出了NiosⅡ软核处理器的应用方法以及基于SOPC的软硬件协同设计方法.实践证明,该系统是一种高效、可靠、实时的嵌入式灰度系数测量解决方案.     

基于NiosⅡ软核的网络化病人监护系统设计

介绍了利用32位NiosⅡ软核处理器和FPGA芯片来实现网络化病人生理参数监护系统的方法,讨论了硬件系统的基本构成、操作系统移植以及系统软件部分的设计问题。