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.     

40基于NiosⅡ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NiosⅡ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Nios Ⅱ软核处理器的通信信号源SOPC设计

介绍了SOPC及NiosII嵌入式软核处理器的概念和优势。详细论述了SOPC系统的架构、设计框图以及全数字信号发生器和调制器的原理和结构。给出了一个基于NiosII嵌入式软核处理器和大量自定义IPcore的多功能全数字通信信号源的SOPC设计实例,并给出了详细的测试结果。     

采用DSP+FPGA的三轴运动控制器设计

为了满足开放式数控系统的需求,设计了一种基于TMS320F28335浮点型数字信号处理器(DSP)和EP2C8F256C6现场可编程门阵列(FPGA)的通用三轴运动控制器.详细介绍该运动控制器的整体结构、硬件电路设计、插补算法、FPGA各分模块的构成及实现,并给出了相关设计的软件结构框图.该控制器具有结构简单、通用性强、模块化高等特点,能够很好地满足运动控制系统的实时性和精确性.     

基于FPGA的TFT-LCD显示驱动IP核设计

对简单IP核的设计方法进行研究,设计出满足LCD控制器的功能要求.在QuartusⅡ的组件SOPC Builder中定制用户IP,在QuartusⅡ中实现布局布线,并在NiosⅡ9.1 Software BuildTools for Eclipse完成-相应的软件工程,最后生成相应的下载文件,并下载到Terasic公司的DE0开发板上进行调试.调试结果证明该方法行之有效,完全可以取代传统的利用单片机来驱动液晶显示的方法.     

采用数据驱动机制的多核处理器

摘要：
针对当前工艺条件下多核处理器存在程序并行性不足的问题,设计了一种采用数据驱动机制、支持函数语言风格编程的多核处理器,包括通用处理器核、数据驱动模块和片内路由器.其中：通用处理器核用于执行常规程序;数据驱动模块用于检测数据的完备性;片内路由器则可提供处理器核之间及簇之间的通信.实验结果表明,所设计的多核处理器能够支持C语言“函数式语言”风格的编程模板.每个C代码段执行纯函数的操作,消除了函数间的共享变量,使得并行编程的复杂度有所降低.同时,所采用的数据驱动机制没有执行顺序的严格限制,充分挖掘了算法潜在的并行性.经测试,数据驱动多核处理器的加速比随着计算资源的增加而增大,从而验证了数据流计算机的加速倍数随处理器数目增加而线性增长的结论.
关键词：
数据驱动; 并行编程模型; 数据流机; 多核处理器
中图分类号： TP 338
文献标志码： A     

基于双Nios软核的经纱张力控制系统设计

介绍了片上可编程系统的发展现状，提出了一种基于SOPC的经纱张力控制系统实现方案，系统以Altera公司的Nios Ⅱ嵌入式处理器为核心，并采用双处理器加速系统的性能，给出了系统硬件构成和软件实现，并介绍了双核之间的数据交换．该方案集成度高、处理能力强、软硬件扩展方便，具有一定的实用性。     

动态可重构众核处理器仿真平台设计

针对众核处理器,提出了一种基于计算资源划分机制的动态可重构技术.该技术以虚拟计算群为核心,设计了基于硬件支持的动态可重构子网划分和动态可重构的Cache一致性协议以及动态在线的计算资源调度算法,并对系统级多核仿真平台Gem 5进行了扩展.同时,采用实际测试结果验证了众核处理器中动态可重构技术的有效性.结果表明,动态可重构技术可以提高众核处理器的资源利用率,实现动态可重构的Cache一致性协议以及单一矩形物理子网覆盖的子网划分机制.     

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DSP异步机直接转矩控制系统的设计

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本原理，阐述了基于TSM320F240DSP为核心的控制系统的设计方案和软硬件的设计方法，实践表明，该系统具有良好的性能。     

单片机自校正温度控制

本文讨论了如何利用单片机实现自校正温度控制的问题,特别是对自校正控制在单片机上实现的可行性,以及算法的收敛速度、鲁棒性、抗干扰能力进行了详尽的分析和比较,给出了一种适合于单片机温度控制的简洁算法,成功地研制了单片机自校正控制仪表。实时控制结果表明:此温控仪能适用于外界因素等原因引起的模型参数变化的系统,温控效果明显优越于 PID 温控仪,为仪表的智能化做了有意义的尝试。     

基于嵌入式的教育机器人硬件平台设计

介绍了一种基于嵌入式的教育机器人硬件平台的设计,它以凌阳SPCE061A微控制器为核心．运用结构化设计思想进行设计,包括系统总体框架的设计和系统硬件模块的设计。     

基于DSP的伺服控制系统在非球面检测平台上的研究

根据高精度非球面表面检测的要求,提出一种用于微纳精度测量的非球面检测平台伺服控制系统.系统基于高性能数字信号处理器(以下简称DSP)芯片控制技术,采用德州仪器(Ti)公司的TMS320F2812运动控制开发板对三轴伺服电机进行实时控制.系统硬件上设计了DSP外围驱动电路,实现了对交流伺服系统的控制.反馈电路采用模块化设计,完成了对电机编码器和直线光栅尺输出信号的采集.在Windows操作系统下,用CCS2.0开发工具完成了DSP芯片软件上编程,包括数字比例-积分-微分(以下简称PID)算法,数字测速M/T法等,简化了外围硬件设计.系统具有完整的DSP芯片的运动函数编程以及硬件模块的扩展功能.最后通过实验在双轴工作平台上进行定位分析和稳定性仿真,系统达到较高的位置控制.     

浅谈单片机的系统设计方法

从硬件设计和软件设计两个方面阐述了单片机的系统设计方法。     

单片机温度控制系统方案的研究

目前的老式加热炉大多采用动圈式调节炉温控制,但较低的控制精度限制了其应用范围.针对该问题不足提出基于单片机的炉温控制方案,建立了系统数学模型,并推导出其状态空间方程,给出了通过调节参数达到目标温度的控制方案.通过仿真为实验提供了参考的调节参数,实验表明,该方案可以取得满意的准确度.     

基于DSP的PMSM模糊位置伺服系统的研究

在对高精度交流伺服系统的研究中 ,提出了一种基于数字信号处理器 (DSP)的全数字永磁同步电机位置伺服系统 ,采用美国TI公司的TMS32 0F2 4 0系列DSP作为数字控制器 ,充分利用其高速运算能力和面向电机控制的丰富的外围设备 ,设计了一套全数字永磁同步电机位置伺服系统 ,并在永磁同步电机矢量控制的前提下利用模糊控制策略对位置伺服系统进行了控制 计算机仿真和实验结果表明 ,整个控制系统设计简单、可行、有效 ,同时可以取得较好的控制效果