基于FPGA与PC/104总线的SPI接口设计

为满足嵌入式工业控制计算机通过PC/104总线实现对具有SPI接口的程控放大器控制的需要,在研究了PC/104总线和SPI总线通信协议的基础上,首先介绍了SPI总线和PC/104总线的结构和工作时序;提出基于FLASH架构FPGA芯片的PC/104总线转SPI总线接口设计方案,给出了SPI控制状态机的设计思路,并用ModelSim仿真软件进行了仿真验证,最后通过仿真和实验验证了设计方案的正确性和可行性.     

PC104在微波辐射计数据采集系统中的应用

介绍一种微波辐射计数据采集系统, 由基于Linux操作系统的PC104工控机与基于MCS-51系列的单片机构成. 硬件电路设计以PC104工控机SB-810VE2S为核心, 以MCS-51单片机实现微波辐射计接收数据逻辑控制, 外接存储器件及其他外围电路; 软件设计通过对PC104工控机在Linux操作系统下串口通信编程, 实现了PC104工控机通过串口和MCS-51系列单片机进行通信, 从而构成一个数据采集系统, 并采集了微波辐射计的数据.     

基于DSP和FPGA的实时视频处理平台的设计与实现

基于高速数字信号处理器（DSP）和大规模现场可编程门阵列（FPGA）,成功地研制了小型化、低功耗的实时视频采集、处理和显示平台.其中的DSP负责图像处理,其外围的全部数字逻辑功能都集成在一片FPGA内,包括高速视频流FIFO、同步时序产生与控制、接口逻辑转换和对视频编/解码器进行设置的I2C控制核等.通过增大FIFO位宽、提高传输带宽,降低了占用EMIF总线的时间;利用数字延迟锁相环逻辑,提高了显示接口时序控制精度.系统软件由驱动层、管理层和应用层组成,使得硬件管理与算法程序设计彼此分离,并能协同工作.系统中的图像缓冲区采用了三帧的配置方案,使得该平台最终具有对PAL/NTSC两种制式的全分辨率彩色复合视频信号进行实时采集、显示和处理的能力.     

光释光断代仪的接口电路设计

介绍了EPP协议的特点和时序,并结合科研项目“光释光仪器的研制”提出了接口电路设计方案,指出该接口电路主要由读写逻辑生成电路、地址锁存器及译码器、逻辑延时电路构成,并给出了电路框图。     

基于FPGA的图像数据缓存控制器设计

介绍了SDRAM存储器的工作原理及其特点,给出了以大规模可编程逻辑器件FPGA为核心、SDRAM为缓存的高速图像数据缓存控制器的设计.该控制器实现了对SDRAM接口以及读写FIFO的时序控制,并通过在SDRAM存储器内部切换帧的方法大大提高了图像数据的传输效率.     

数控校直机床的伺服控制

以ＩＰＣ为硬件平台,研制了具有标准ＰＣ总线接口的智能型主控板,利用位置调节器和速度调节器构成了半闭环伺服控制系统。上位机ＩＰＣ与智能型主控板构成主从结构,以中断为握手方式进行总线通信。系统由ＩＰＣ向主控板发出指令,由主控板根据指令要求进行伺服控制完成指令动作,并将工作状态信息反馈回ＩＰＣ。经试验,该系统满足数控校直机床的控制要求。     

电气化铁道综合补偿装置功率单元的硬件设计

摘 要：针对电气化铁道存在的谐波及无功污染问题,设计了一个由主控板配合单个功率单元的小型补偿装置,主控板采用DSP FPGA的构架,功率单元控制的逻辑功能采用一片CPLD来实现,从而替代传统采用多个逻辑芯片的设计思路。详细介绍了功率单元主要部分电路的设计、器件的选型及其参数设置。并对该系统进行了实验,结果表明,该装置具有良好的补偿特性且具备一定的工程应用价值。     

基于PowerPC603e通用处理模块的设计与实现

Power PC系列处理器是高性能、低功耗的32位嵌入式处理器.Power PC系列处理器在嵌入式系统中得到了广泛的应用,文章简要介绍了Power PC603e处理器的特点,详细阐述了基于Power PC603e的通用处理模块的组成、原理以及60x总线存储器控制器在FPGA上的设计与主要时序的产生.此FPGA控制器可提供60x总线与多种类型的SRAM、FLASH和I/0的接口,已在嵌入式系统的设计中得到了应用和验证.     

多道ADC与PC机DMA通讯

论文叙述了多道ADC与PC机之间通讯的基本原理和典型工作时序 ,提出了一种以DMA技术为核心的多道分析器PC机接口设计 ,给出了利用该接口构成的计算机多道分析器在测量13 7Cs闪烁γ谱实验中的结果 ,证明它是一种多道ADC与PC机之间实现高速通讯的实用方法 .     

嵌入式PC104在不接触电法测量中的应用

在不接触电法测量中,为了清晰精确地观测发射机发出的经过空间和地下介质耦合的微弱信号,设计了不接触电法测量仪器的嵌入式智能化系统.该系统以嵌入式PC104计算机作主控单元,采用可编程逻辑器件作为硬件接口电路,在Borland C 环境下,编制了基于UCDOS的控制、采集驱动和数据处理程序.通过实验数据表明,该仪器接收到的信号是地下介质的真实反映.基于嵌入式PC104的系统设计方案可用于更多其他控制过程较复杂、工作环境恶劣和背景噪声大的测量控制场合.     

地震勘探数字滤波芯片CS5376与FPGA的接口设计

该文阐述了高度集成的地震信号采集单元的工作原理,重点研究采集单元主控制器——现场可编程门阵列(FPGA)和地震信号滤波芯片CS5376的接口设计。介绍2种数据接口方案:FPGA的串行外设接口(SPI)分时复用,即同时用作命令通道和数据通道;基于FPGA硬件逻辑用VHDL语言自行设计的专用串行数据接口(SD口)。测试表明,这2种方案都能实现FPGA和CS5376之间可靠的数据传输,自行设计的SD接口具有更高的数据传输率,但是结构比较复杂。     

基于FPGA 的1553B 总线的接口设计

针对传统应用飞机内部时分指令/ 响应型多路串行数据总线(MIL-STD-1553B: Military Standard 1553 Bus)需要大量外围芯片的问题, 在研究MIL-STD-1553 总线协议的基础上, 实现一种以现场可编程逻辑器件(FPGA:Field Programmable Gate Array)为核心的1553B 接口模块。综合分析了FPGA 控制1553B 总线的原理和过程,
给出了FPGA 控制通用串行总线(USB: Universal Serial Bus)的实现方法。采用变压器耦合的方式, 通过HI-1567转换器, 将信号送入FPGA 中, 利用FPGA 内部丰富的逻辑资源完成对总线数据的采集、编解码以及与PC(Personal Computer)机的通信, 并将FPGA 接收到的数据信息显示在PC 机上。实验结果表明, 该设计方案完
成了总线数据的发送和接收, 实现了总线数据的正确传输, 不但减少了大量的外围电路, 而且提高了系统的可靠性和实时性。     

基于FPGA的LED点阵系统控制器的设计与分析

设计了一种基于FPGA器件以FSM方式实现的LED点阵系统控制器模型.该控制器的主要控制逻辑都集中在一个FPCA器件中,控制器的I/O端口可以直接与驱动电路的输入接口相连.控制器与PC监控中心可以用RS-485或以太网口总线形式进行数据传输,通过仿真及下载验证该控制器具有硬件简洁、扩展方便、可靠性高等优点.     

基于USB总线的多功能车辆总线网卡设计与实现

对多功能车辆总线（MVB）网卡的结构进行分析,运用VHDL语言实现FPGA中的逻辑设计,使用USB总线实现PC机与FPGA之间的高速数据传输,从而实现PC机与MVB网卡的通信.介绍了USB接口部分的硬件电路设计、FPGA的软件设计以及上位机的软件设计.目前,本设计方案已成功应用于某地铁列车通信控制系统.     

基于FPGA的SPI接口Flash控制器设计及其在存储配置数据中的应用

针对现场可编程门阵列(FPGA)丰富的逻辑资源及产生精确时序的能力,给出一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法.可方便地对SPI flash进行读写、擦除等操作,从而能快速、准确地存储数据.在SPI控制器设计过程中使用Modelsim进行仿真验证,并用VHDL硬件描述语言进行编程,下载到FPGA开发板上进行测试,对SPI接口flash进行操作,证明了系统设计方法的正确性和可靠性,该方法对flash存储控制系统的设计具有普遍适用性,实现了对以FPGA为控制核心的系统数据长时间存储.     

基于USB总线的PCM解调器研制

介绍了基于USB总线的PCM帧同步及数据合并解调器的设计与实现,选用Cypress公司的CY7C68016A作为USB接口芯片和Altera公司的FPGA作为控制器完成硬件设计,并基于VHDL、C/C + +语言完成软件设计.该设备主要用于PCM码流与USB总线的数据交换,已在遥测接收系统中用于PCM解调和数据处理.     

红外遥控器控制系统的VHDL设计与FPGA实现

采用VHDL语言设计了红外遥控器的控制系统．该系统通过了实时仿真和验证，并下载到FPGA中执行，可实现键值及客户码的读入、红外发射码的生成及发送等功能．电路模块的程序代码可重复使用，可方便地嵌入到各类需要红外遥控控制的嵌入式系统中．     

一种基于TEDS接口的总线适配器的设计与实现

为了解决智能传感器产品由于现场总线种类繁多而引起的互不兼容的问题,实现智能化传感器接口标准化,提出了基于TEDS(transducer e1ectronic data sheet)标准的智能传感网络节点中的网络应用处理器NCAP(network capable application processor)的设计方案。该方案以FPGA为核心控制整个系统统一工作,其通过USB接口与上位机通信,而系统内部采用RS485总线完成数据传输,通过严谨的硬件电路设计以及VHDL语言的灵活使用,实现信号可靠性传输。实验测试结果表明,极强的设备接口适应能力以及高可靠性、完备的监控执行能力,为智能传感网络接口设计提供了一种有效的方法。目前,已成功用于某测试系统中。     

PCI总线接口控制器的FPGA设计

研究有限状态机与PCI总线接口控制器的设计问题.在分析PCI总线接口控制器基本功能的基础上,给出其顶层设计.根据PCI总线操作时序,提出了从设备接口控制器的有限状态机模型.同时结合Altera FLEX10K的FPGA器件,采用Verilog硬件描述语言,描述该总线控制器的基本操作,并完成功能仿真与综合,实现了PCI总线控制器的FPGA设计,说明该有限状态机具有结构清晰、易于维护的特点.