电子发烧友网核心提示:医疗内窥镜的市场发展带来了各种挑战,例如,要求增强功能,更高的精度,更好的处理性能,以及更小的体积等。本文介绍Altera高级医疗内窥镜系统解决方案,它使用了1080p视频设计工作台、DSP 构建模块、参考设计,以及 Stratix® V、Cyclone® V 和 Arria® V FPGA 等。通过下文介绍,资深专家向您支招,教你懂得如何通过采用基于FPGA的方法来缩短高级医疗内窥镜系统的开发时间。 引言 对内窥镜检查的需求在不断增长,同时还需要不断改进检查过程,增强医疗设备的功能。全球竞争不断加剧,导致各种新功能的出现,新市场的变化也非常快,开发周期越来越短,工程团队必须集中精力提高核心竞争力,加强系统知识。工程师需要灵活的硬件平台和支持各种平台的工作台工具,使他们能够针对新标准或者标准的变化而对产品进行更新。此外,设计团队必须更高效的进行开发工作。Altera® 1080p 视频设计工作台和28-nm FPGA提供了灵活的系统方法来满足当前以及不断发展的功能需求。 不断增长的全球需求 很多因素导致对内窥镜检查的需求越来越强。今后数十年内,世界60岁以上的人口数量将会大幅度增长,对医疗卫生服务的需求也会随之增长。而且,胃肠道患病人口在不断增加,需要进行检查和治疗。越来越多的医生采用内窥镜检查方法。很多政府报销政策鼓励非置入式治疗,这有利于患者更快的恢复,从而降低了治疗总成本,患者的体验会更好。 很多国家增加了在医疗基础设施上的投入,特别是加大了医疗设备的采购。反过来,这些新市场需求也扩大了对下一代内窥镜系统的需求。设计团队体验到需求的不断增长,而全球竞争导致他们推迟其产品发布计划。
上传时间: 2014-12-28
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《Altera FPGA工程师成长手册》以altera公司的fpga为例,由浅入深,全面、系统地详细讲述了基于可编程逻辑技术的设计方法。《Altera FPGA工程师成长手册》讲解时穿插了大量典型实例,便于读者理解和演练。另外,为了帮助读者更好地学习,《Altera FPGA工程师成长手册》提供了配套语音教学视频,这些视频和《Altera FPGA工程师成长手册》源代码一起收录于《Altera FPGA工程师成长手册》配书光盘中。 《Altera FPGA工程师成长手册》涉及面广,从基本的软件使用到一般电路设计,再到nios ⅱ软核处理器的设计,几乎涉及fpga开发设计的所有知识。具体内容包括:eda开发概述、altera quartus ii开发流程、altera quartus ii开发向导、vhdl语言、基本逻辑电路设计、宏模块、lpm函数应用、基于fpga的dsp开发设计、sopc系统构架、soc系统硬件开发、sopc系统软件开发、nios ii常用外设、logiclock优化技术等。
上传时间: 2013-10-29
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本资料是关于Altera FPGA的选型及开发,内容大纲是:Altera的 FPGA体系结构简介;Altera的 FPGA选型策略;嵌入式逻辑分析工具SignalTAPII的使用;基于CPLD的FPGA配制方法。
上传时间: 2014-12-28
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AD14是一款十分优秀的电子设计一体化工具,AD14功能强悍,能够帮助用户极大的提高电路设计的质量和效率,AD14软件还提供了真正的装配变量支持、支持折叠刚柔step模型导出等功能,Altium Designer软件还提高了等长调整的布线速度和效率,极坐标网格放置元器件自动旋转等。AD14功能特色 1、板级设计 我们十分注重PCB设计,我们所提供的工具可以帮您实现电子产品设计目标。我们的系统包括在单一的统一系统中,实现原理图捕获,3D PCB布局,分析和可编程设计。软硬结合电路板设计,可以在刚性板上安装重要电路元件,以创新的方法连接可折叠的柔性电路板,以适应任何空间。通过层堆栈管理功能,您可以在单一的软硬结合PCB板中定义多个堆栈,分配给不同层的不同部分。这种技术不仅适用于软硬结合板设计,还适用于电路嵌入式元件。 2、智能数据管理 我们的软件帮您完成整个项目的生命周期,协助您安全可靠地管理,修改和复用设计文件。您还可以与Altium Designer中的组织项目和供应链管理相互连接 。 3、设计内容的好处 使用我们设计内容中的电子设计元件, 大大的为您节省了时间和资源。它为您提供了电子设计IP访问,包括统一元件,参考设计及板极模型。 4、软设计 从板级功能转至可编程领域,实现一个真正的独立于FPGA供应商的自由开发环境。 5、快速成型 通过我们独一的,可重构的硬件平台来探索互动式,独立于供应商的实施并部署您的电子设计。AD14功能介绍 1、AD14支持柔性和软硬结合设计 软硬电路结合了刚性电路处理功能以及软性电路的多样性。大部分元件放置在刚性电路中,然后与柔性电路相连接,它们可以扭转,弯曲,折叠成小型或独特的形状。Altium Designer支持电子设计使用软硬电路,打开了更多创新的大门。它还提供电子产品的更小封装,节省材料和生产成本,增加了耐用性。 2、层堆栈的增强管理 Altium层堆栈管理支持4-32层。层层中间有单一的主栈,以此来定义任意数量的子栈。它们可以放置在软硬电路不同的区域,促进堆栈之间的合作和沟通。 Altium Designer 14增强了层堆栈管理器,可以快速直观地定义主、副堆栈。 3、Vault内容库 使用Altium Designer14和即将发布的Altium Vault,数据可以可靠地从一个Altium Vault中直接复制到另一个。它不仅可以补充还可以修改,但基本足迹层集和符号都能自动进行转换,以满足您的组织的标准。 Altium Vault 1.2发布后可供选择 4、板设计增强 Altium Designer14包括了一系列要求增强我们的电路板设计技术。使用我们新的差分对布线工具,当跟踪差距改变时阻抗始终保持。通过拼接已经显着改进并给予不错的成果和更大的控制权。 5、支持嵌入式元件 PCB层堆叠内嵌的元件,可以减少占用空间,支持更高的信号频率,减少信号噪声,提高电路信号的完整性。 Altium Designer 14支持嵌入式分立元件,在装配中,可以作为个体制造,并放置于内层电路。
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上传时间: 2022-07-22
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随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的示波器、信号发生器、逻辑分析仪和频谱分析仪等测量仪器已经应用到各个领域并且发挥着重要作用,但这些仪器昂贵的价格阻碍了它们的普遍使用。 本文针对电子测量仪器技术发展和普及的情况,结合用FPGA实现数字信号处理的优势,研究一种基于FPGA的辅助性独立电予测量仪器的软件系统。这种仪器可以作为数模混合电路测试和验证的工具,用来观察模拟信号波形、数字信号时序波形、模拟信号的幅度频谱,也可以用来产生DDS信号。在硬件选择上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平台来实现单片DSP系统,这种芯片成本低廉、工作速度快、技术兼容性好;在软件设计上,采用基于FPGA的可编程数字逻辑设计方法,这种方法具有开发难度小、功能扩展简单等优点。设计中采用的关键技术包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL设计、数据采集、数据存储、数据处理以及数据波形的实时显示。对这些技术的研究探讨不仅有理论研究价值,在科学实验和产品设计中同样具有重要的实用价值。系统的设计以低资源、高性能为目标,设计中采用了科学的模块划分、设计与集成的方法,在保持原四种信号处理功能不变的前提下,尽量多的节约各种FPGA资源,为实现低成本的辅助电子测量仪器提供了可能。
上传时间: 2013-06-05
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数字信息时代带来了“信息大爆炸”,使数据量大增,而数字图像数据更是如此,如果不对图像数据进行有效的压缩,那么图像信息的存储与传输将无法进行。显然,寻求一种高效的图像压缩系统具有很大的现实意义。 本文基于大规模现场可编程逻辑阵列(FPGA)和高速数字信号处理器(DSP)协同作业,来完成实时图像处理的系统设计。出于对系统设计上的性能和功耗方面的考虑,系统中FPGA 选用的是ALTERA公司的Cyclone系列芯片EP1C12Q240C8,DSP选用的是TI公司的55x系列芯片TMS320VC5502。该系统集图像采集、压缩、显示和存储功能于一体,其中DSP为主处理器负责图像处理,FPGA为协处理器负责系统的所有数字逻辑控制。FPGA和DSP的工作之间形成流水,并且借助于一片双口RAM(CY7C025AV-15AI)完成两者的通讯。结合FPGA和DSP自身的特点,本文提出一种新颖的信息通信方式,借助于一片双口RAM,其内部按其存储空间等分两块,利用乒乓技术完成对高速实时的图像数据缓冲。 该系统从视频采集、传输、压缩到图像存储等整个过程的工作,分别由FPGA和DSP承担。充分考虑到它们自身的优缺点,在满足系统实时性要求的同时,结构灵活,便于以后的扩展与升级。结果表明,在TMS320VC5502实现了对采集图像的JPEG压缩,效果良好且满足了实时性的要求,因此系统的功能得到了总体上的验证。 关键词:图像处理;FPGA;DSP;JPEG
上传时间: 2013-06-11
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数字图像处理技术是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。目前,数字图像处理技术被广泛应用于航空航天、通信、医学及工业生产等领域中。数字图像处理的特点是处理的数据量大,处理非常耗时,本文研究了在FPGA上用硬件描述语言实现图像处理算法,通过功能模块的硬件化,解决了视频图像处理的速度问题。随着微电子技术的高速发展,FPGA为数字图像信号处理在算法、系统结构上带来了新的方法和思路。 本文设计的基于FPGA的图像处理系统,是一个具有视频图像采集、图像处理、图像显示功能的图像处理系统。该系统采用Altera公司FPGA芯片作为中央处理器,由视频解码模块、图像处理模块、视频编码模块组成。模拟视频信号由CCD传感器送入,经视频解码芯片SAA7113转换成数字视频信号后,图像处理模块完成中值滤波和边缘检测这两种图像处理算法,视频编码芯片SAA7121将数字视频信号转换成模拟视频信号输出。 整个设计及各个模块都在Altera公司的开发环境QuartusⅡ以及第三方仿真软件Modelsim上进行了仿真及逻辑综合。仿真结果表明,使用FPGA硬件处理图像数据不仅能够获得良好的处理效果,处理速度也远远高于软件法处理的方法。
上传时间: 2013-04-24
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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量传感器节点组成,这些节点部署在监测区域内通过无线通信方式,形成的一个多跳自组织的网络。整个网络的作用是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中监测对象的信息,并发送给观察者,可广泛应用于环境监测、医疗护理、军事、商业等多个领域。 媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)协议处于无线传感器网络协议的物理层和路由层之间,用于在传感器节点间公平有效地共享通信媒介,对传感器网络的性能有较大影响。与传统无线网络不同,提高能量效率和可扩展性是无线传感器网络MAC协议设计的主要目标。 本文主要阐述基于FPGA对IEEE802.15.4 MAC层功能的实现。首先介绍了无线传感器网络的体系结构、MAC协议的设计要求以及已有的MAC层协议,讨论了无线传感器网络MAC层的主要要求和功能。然后详细介绍和分析了IEEE802.15.4的MAC协议,并在此基础上,通过NS2平台对MAC层协议进行了仿真,研究不同网络负荷下信道访问机制的各个参数对吞吐量,丢包率,传输延时的影响,分析了隐蔽站问题、确认帧机制。 本文对MAC层中的主要功能,诸如数据收发、帧处理、信道接入方式以及帧检验等提出了基于FPGA的硬件解决方法。设计选用硬件描述语言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模块的综合和布局布线,在QuartusⅡ和Modelsim中进行时序仿真验证,最终下载到自主设计Altera公司的Cyclone开发板中。 对设计的验证采取的是由里及外的方式,先对系统主模块的功能进行验证,然后下载到与CC2430开发板相连接的FPGA中对设计进行验证测试。验证流程是功能仿真、时序仿真和板级调试,最终通过测试,验证了该设计的功能。测试结果表明,该模块能满足无线传感器网络低速率应用环境的需要,具有优良的扩展性能,达到了预期的设计目标。
上传时间: 2013-06-14
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自20世纪90年代以来,随着计算机技术、超大规模集成电路技术和通信及网络技术的发展,微机保护和测控装置的性能得到大幅提升,以此为基础的变电站自动化系统在我国的电力系统中得到长足的发展和广泛的应用。 @@ 为增加产品的市场竞争力,电力系统二次设备生产厂商紧跟市场需求,将各种具有高性价比的新型处理器芯片和外围芯片大量应用到变电站自动化系统的保护、测控装置上,如32位CPU、数字信号处理芯片DSP、高速高精度A/D转换芯片、大容量Flash存储芯片、可编程逻辑器件CPLD、FPGA等。这些功能强大的器件的应用使保护测控装置在外形上趋于小型化集成化,而在功能上则较以前有显著提升。同时,各种成熟的商用嵌入式实时操作系统的采用使处理器的性能得到充分发挥,装置通信、数据存储及处理能力更强,性能大幅提高,程序移植升级更加方便快捷。 @@ 本论文以现阶段国内外变电站自动化系统测控技术为参考,根据变电站自动化系统的发展趋势和要求,研究一种基于ARM和FPGA技术并采用嵌入式实时操作系统的高性能测控装置,并给出硬软件设计。 @@ 装置硬件采用模块化设计,按照测控装置基本功能设计插件板。分为主CPU插件、交流采样插件、遥信采集插件、遥控出口插件、直流采样及输出插件。除主CPU插件,其他插件的数量可以根据需要任意增减,满足不同用户的需求。 @@ 装置主CPU采用目前先进的基于ARM技术的微处理器AT91RM9200,通过数据、地址总线和其他插件板连接,构成装置的整个系统。交流采样插件采用FPGA技术,利用ALTERA公司的FPGA芯片EP1K10实现交流采样的控制,降低了CPU的负担。 @@ 软件采用Vxworks嵌入式实时操作系统,增加了系统的性能。以任务来管理不同的软件功能模块,利于装置软件的并行开发和维护。 @@关键词:测控装置;嵌入式实时操作系统;ARM;现场可编程门阵列
上传时间: 2013-04-24
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近年来,语音识别研究大部分集中在算法设计和改进等方面,而随着半导体技术的高速发展,集成电路规模的不断增大与各种研发技术水平的不断提高,新的硬件平台的推出,语音识别实现平台有了更多的选择。语音识别技术在与DSP、FPGA、ASIC等器件为平台的嵌入式系统结合后,逐渐向实用化、小型化方向发展。 本课题通过对现有各种语音特征参数与孤立词语音识别模型进行研究的基础上,重点探索基于动态时间规整算法的DTW模型在孤立词语音识别领域的应用,并结合基于FPGA的SOPC系统,在嵌入式平台上实现具有较好精度与速度的孤立词语音识别系统。 本系统整体设计基于DE2开发平台,采用基于Nios II的SOPC技术。采用这种解决方案的优点是实现了片上系统,减少了系统的物理体积和总体功耗;同时系统控制核心都在FPGA内部实现,可以极为方便地更新和升级系统,大大地提高了系统的通用性和可维护性。 此外,由于本系统需要大量的高速数据运算,在设计中作者充分利用了Cyclone II芯片的丰富的硬件乘法器,实现了语音信号的端点检测模块,FFT快速傅立叶变换模块,DCT离散余弦变换模块等硬件设计模块。为了提高系统的整体性能,作者充分利用了FPGA的高速并行的优势,以及配套开发环境中的Avalon总线自定义硬件外设,使系统处理数字信号的能力大大提高,其性能优于传统的微控制器和普通DSP芯片。 本论文主要包含了以下几个方面: (1)结合ALTERA CYCLONE II芯片的特点,确定了基于FPGA语音识别系统的总体设计,在此基础上进行了系统的软硬件的选择和设计。 (2)自主设计了纯硬件描述语言的驱动电路设计,完成了高速语音采集的工作,并且对存储数据芯片SRAM中的原始语音数据进行提取导入MATLAB平台测试数据的正确性。整个程序测试的方式对系统的模块测试起到重要的作用。 (3)完成高速定点256点的FFT模块的设计,此模块是系统成败的关键,实现高速实时的运算。 (4)结合SOPC的特性,设计了人机友好接口,如LCD显示屏的提示反馈信息等等,以及利用ALTERA提供的一些驱动接口设计完成用户定制的系统。 (5)进行了整体系统测试,系统可以较稳定地实现实时处理的目的,具有一定的市场潜在价值。
上传时间: 2013-05-23
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