随着微电子技术的快速发展,电子设备逐渐向着小型化、集成化方向发展;人们在要求设备性能不断提升的同时,还要求设备功耗低、体积小、重量轻、可靠性高。同样在我军武器装备的研制过程中,也对各武器装备都提出了新的要求,特别是针对单兵配备的便携设备,对体积、功耗、扩展性的要求更是严格。 在某手持式设备的开发项目中,需要设计一块接口板,要求实现高达8个串行口扩展以及能源管理和数字输入输出接口等功能,该接口板与处理器模块的连接总线采用LPC总线,整个手持设备除了对功能有基本的要求以外,对体积及功耗都提出了极高的要求。针对项目的具体设计要求,经过与传统设计方法的比较,决定采用FPGA来实现LPC接口及UART控制器功能。 论文的主要目标是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的实现。对于各模块中的关键的功能部分,文中对其实现都进行了详细的说明。整个设计全部采用硬件描述语言(HDL)实现,并且采用了分模块的设计风格,具有很好的重用性。 为了在硬件平台上验证设计,还实做了FPGA验证平台,并用C语言编写了测试程序。经过验证,该方案完全实现了接口板的功能要求,并且满足体积和功耗上的要求,取得了良好的效果。 论文通过采用FPGA作为电路设计的核心,以一种新的数字电路设计方法实现电路功能;旨在通过这种方式,不断提高设备的性能并拓展设计者思想。
上传时间: 2013-04-24
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随着以太网技术的不断发展,网络的传输速度已经由最初的10M发展到现在的10,000M。用可编程逻辑器件(FPGA)实现以太网控制器与其它SOC系统的互连成为当前的研究热点。本文阐述了MAC层的FPGA设计、仿真及测试;介绍了整个系统的内部结构、模块划分,并对各个模块的设计过程进行了详细阐述,接着介绍了开发环境和验证工具,同时给出测试方案、验证数据、实现结果及时序仿真波形图。 对MAC层的主要功能模块如:发送模块、接收模块、MAC流程控制模块、寄存器模块、MⅡ接口模块和主机接口模块以及CRC,CSMA/CD,HASH表等算法给出了基于FPGA及硬件描述语言的解决方法。 本课题针对以下三个方面进行了研究并取得一定的成果: 1)FPGA开发平台的硬件实现。选用Xilinx公司的XC3S1000-FT256-4-C和ATMEL公司的ARM9200作为测试的核心器件,采用LXT971芯片作为物理层芯片,AT91RM9200作为数据输入源和双blockram作为帧缓存搭建FPGA硬件验证开发平台。 2)基于FPGA实现以太网控制器。用VerilogHDL语言构建以太网控制器,实现CSMA/CD协议、10M/100M自适应以及与物理层MⅡ接口等。 3)采用片上系统通用的WS接口。目的是便于与具有通用接口的片上系统互连,也为构建SOC上处理器提供条件。 本论文实现了一个基于WS总线接口可裁减的以太网MAC控制器IP软核,为设计具有自主知识产权的以太网MAC控制器积累了经验。同时,为与其它WS接口的控制器实现直接互连创造了条件,对高层次设计这一先进ASIC设计方法也有了较为深入的认识。
上传时间: 2013-07-17
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当前,随着电子技术的飞速发展,智能化系统中需要传输的数据量日益增大,要求数据传送的速度也越来越快,传统的数据传输方式已无法满足目前的要求。在此前提下,采用高速数据传输技术成为必然,DMA(直接存储器访问)技术就是较理想的解决方案之一,能够满足信息处理实时性和准确性的要求。 本文以EDA工具、硬件描述语言和可编程逻辑器件(FPGA)为技术支撑,设计DMA控制器的总体结构。在通道检测模块中,解决了信号抗干扰和请求信号撤销问题,并提出并行通道检测算法;在优先级管理模块中提出了动态优先级端口响应机制;在传输模块中采用状态机的设计思想设计多个通道的数据传输。通过各模块问题的解决及新方法的采用,最终设计出基于FPGA的多通道DMA控制器的IP软核。实验仿真结果表明,本控制器传输速度较快,主频达100MHz以上,且工作稳定。
上传时间: 2013-05-16
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基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题,如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障,会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此,利用FPGA开发技术,实现智能控制器算法的芯片化,使之能够广泛的用于各种场合,具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点,总结FPGA设计技术及开发流程,指出实现结构优化设计,降低设计难度,是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成,主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上,提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中,采用将补码的加法器代替减法器设计,增加整数运算结果的位扩展处理,进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体,可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器,用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性,用Synplify Pro进行电路综合,在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线,最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求,论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象,以EP1C3T144 FPGA为核心,构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0~400℃的条件下,实验结果表明,达到无超调的稳定控制要求,为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。
上传时间: 2013-06-13
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以太网是在20世纪70年代为解决网络中零散的和偶然的堵塞而开发的,而 IEEE802.3标准是在最初的以太网技术基础上于1980年开发成功的。现在,以太网一词泛指所有采用CSMA/CD协议的局域网。以太网2.0版由数字设备公司、 Intel公司和Xerox公司联合开发,它与IEEE802.3兼容。 本设计采用FPGA设计以太网控制器代替传统的ASCI设计方法,主要原因在于FPGA技术的特点,它作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原由可编程期间门电路数有限的缺点。使本设计的产品十分灵活,可以在多种用户多种开发平台,硬件环境下使用而只需要对设计进行简单的修改和编辑即可,方便了设计者和用户的使用。 本论文主要阐述了使用FPGA设计开发以太网控制器的设计开发流程,以及研究了FPGA开发方法和传统ASIC开发方法的区别和优略。主要内容为: 1.阐述FPGA技术的发展历史,现状和将来的发展趋势。 2.详细说明了FPGA设计开发以太网控制器的全过程,包括模块分析功能分析以及代码设计。 3.采用软件仿真的方法设计和验证了MODELSIM仿真平台以及仿真波形图分析。 4.对比分析了FPGA和传统的ASIC开发过程的区别以及优缺点。
上传时间: 2013-05-25
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在国家重大科学工程HIRFL-CSR的CSR控制系统中,需要高速数据获取和处理系统。该系统通常采用存储器作为数据缓冲存储。同步动态随机存储器SDRAM凭借其集成度高、功耗低、可靠性高、处理能力强等优势成为最佳选择。但是SDRAM却具有复杂的时序,为了降低成本,所以采用目前很为流行的EDA技术,选择可编程逻辑器件中广泛使用的现场可编程门阵列FPGA,使用硬件描述语言VHDL,遵循先进的自顶向下的设计思想实现对SDRAM控制器的设计。 论文引言部分简单介绍了CSR控制系统,指出论文的课题来源与实际意义。第二章首先介绍了存储器的概况与性能指标,其次较为详细介绍了动态存储器DRAM的基本时序,最后对同步动态随机存储器SDRAM进行详尽论述,包括性能、特点、结构以及最为重要的一些操作和时序。第三、四章分别论述本课题的SDRAM控制器硬件与软件设计,重点介绍了具体芯片与FPGA设计技术。第五章为该SDRAM控制器在CsR控制系统中的一个经典应用,即同步事例处理器。最后对FPGA技术进行总结与展望。 本论文完整论述了控制器的设计原理和具体实现。从测试的结果来看,本控制器无论从结构上,还是软硬件上设计均满足了工程实际要求。
上传时间: 2013-07-19
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温度是生活中最基本的环境参数。温度的监测与控制,对于生物生存生长,工业生产发展都有着非同一般的意义。温度传感器的应用涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、消费电子产品和专用设备等各个领域。传统的常用温度传感器有热电偶、电阻温度计RTD和NTC热敏电阻等。但信号调理,模数转换及恒温器等功能全都会增加成本。现代集成温度传感器通常包含这些功能,并以其低廉的价格迅速地占据了市场。Dallas Semiconductor公司推出的数字式温度传感器DS1820采用数字化一线总线技术具有许多优异特性。其一,它将控制线、地址线、数据线合为一根导线,允许在同一根导线上挂接多个控制对象,形成多点一线总线测控系统。布线施工方便,成本低廉。其二,线路上传送的是数字信号,所受干扰和损耗小,性能好。本课题旨在分析和设计基于数字化一线总线技术的温度测控系统。本系统采用FPGA实现一个温度采集控制器,用于传感器和上位机的连接,并采用Microsoft公司的Visual C++作为开发平台,运用MSComm控件进行串口通信,进行命令的发送和接收。
上传时间: 2013-04-24
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,针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的 保护不够充分,蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机Atmega48 的太阳能充电控制器的方案,在太阳能对蓄电池的充电方式、控制器的功能要求 和实际应用方面做了分析
标签: 太阳能充电控制器
上传时间: 2013-04-24
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交通灯程序,经试验合格! 程序可以运行。请放心下载。
标签: 交通灯
上传时间: 2013-04-24
上传用户:q123321
单片机接口的彩色TFT控制器RA8870的应用
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zhanditian