随着SOC技术、IP技术以及集成电路技术的发展,RISC软核处理器的研究与开发设计开始受到了人们的重视。基于FPGA的RISC软核处理器在各个行业开始得到了广泛的应用,特别是在一些基于FPGA的嵌入式系统中有着越来越广泛的应用前景。 该论文在研究了大量国内外技术文献的基础上,总结了RISC处理器发展的现状与水平。认真分析了RISC处理器的基本结构,包括总线结构,流水线处理的原理,以及流水线数据通路和流水线控制的原理;并详细分析了该设计采用的指令集——MIPS指令集的内在结构。设计出了一个32位RISC软核处理器,这个软核处理器采用五级流水线结构,能完成加法、减法、逻辑与、逻辑或、左移右移等算术逻辑操作,以及它们的组合操作。通过软件仿真和在Altera的FPGA开发板上进行验证,证明了所设计的32位RISC处理器能准确的执行所选用的MIPS指令集,运行速度能达到30MHz,功能良好。 通过对所设计对象特点及其可行性的研究,选用了Altera公司QuartusⅡ软件作为设计与仿真验证的环境。在设计方法上,该课题采用了自顶向下的设计方法。在设计过程中采用了边设计边验证这种设计与验证相结合的设计流程,大大提高了设计的可靠性。该课题在设计过程中还提出了两个有效的设计思路:第一是在32位寄存器的设计中利用FPGA的内部RAM资源来设计,减少了传输延时,提高了运行速度,并大大减少了对FPGA内部资源的占用;第二是在系统架构上采用了柔性化的设计方法,使得设计可以根据实际的需求适当的增减相应的部件,以达到需求与性能的统一。这两个方法都有效地解决了设计中出现的问题,提高了处理器的性能。
上传时间: 2013-07-21
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串行数字接口SDI是目前使用最广泛的数字视频接口。它是遵循SMPTE-259M和EBtJ-Tech-3267标准制定的,己经被世界上众多数字视频设备生产厂家普遍采纳并作为标准视频接口,主要用在非线性编辑系统、视频服务器、虚拟演播室以及数字切换矩阵和数字光端机等场合。 以往的SDI接口在实现方法上有成本高、灵活性低等缺点,针对这些不足,本文在研究串行数字接口工作原理的基础上,提出了一种基于FPGA的标清串行数字接口(SD-SDI)的设计方案,并使用SOPC Builder构成一个Nios II处理器系统,将SDI接口以IP核形式嵌入到FPGA内部,从而提高系统的集成度,使之具有视频数据处理速度快、实时性强、性价比高的特点。具体研究内容包括: 1.在分析SDI接口的硬件结构和工作原理的基础上,提出了串行数字接口的嵌入式系统设计方法,完成了SDI接口卡的FPGA芯片内部配置以及驱动电路、均衡电路、电源电路等硬件电路设计。 2.采用软逻辑方法实现SDI接口的传输功能,进行了具体的模块化设计与仿真。 3.引入Nios II嵌入式软核处理器对数据进行处理,设计了视频图像数据的采集程序。 该传输系统以Altera公司的Cyclone II EP2C35F672C8为核心芯片,通过发送和接收电路的共同作用,能够完成标清数字视频信号的传输,初步确立了以SDI接口为数据源的视频信号传输系统的整体模式和框架。
上传时间: 2013-04-24
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随着 EDA 技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称 FPGA)的性能有了大幅度的提高,FPGA的设计水平也达到了一个新的高度。基于FPGA的嵌入式系统设计为现代电子产品设计带来了更大的灵活性,以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC(System on Programmable Chip)系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,并对指纹处理算法进行了改进,研究了指纹识别算法到Nios Ⅱ系统的移植。 本文首先阐述了指纹识别模块的SOPC设计方案,然后是对模块的详细设计。在硬件方面,完成了指纹识别模块的 FPGA 硬件设计,包括 FPGA 内部的Nios Ⅱ系统硬件设计和 FPGA 外围电路设计。前者利用 SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口 UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成NiosⅡ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA 配置电路这些纯实物硬件设计,给出了设计方法和电路连接图。 在软件方面,包括下面两个内容: 完成 FPGA 外围器件程序设计,实现对外围器件的操作。 深入的研究了指纹识别算法。对指纹图像识别算法中的指纹图像滤波和匹配算法进行了分析,提出了指纹图像增强改进算法和匹配改进算法,通过试验,改进后的指纹图像滤波算法取得了较好的指纹图像增强效果。改进后的匹配算法速度较快,误识率较低。最后研究了指纹识别算法如何在FPGA中的Nios Ⅱ系统的实现。
上传时间: 2013-06-12
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本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU调试技术。论文研究了NiosⅡ嵌入式软核处理器的特性;实现了以Nios Ⅱ嵌入式处理器为核心的FPGA-CPU调试系统的软、硬件设计;对两种不同类型的FPGA-CPU进行了实际调试,对实验数据进行了分析。 在硬件方面,为了控制和检测FPGA-CPU,设计并实现了FPGA-CPU的控制电路、FPGA-CPU的内部通用寄存器组扫描电路、存储器电路等;完成了各种外围设备接口的设计;实现了调试系统的整体设计。 在软件方面,设计了调试监控软件,完成了对FPGA-CPU运行的控制和信号状态的监测。这些信号包括地址和数据总线以及各种寄存器的数据等;实现了多种模式下的FPGA-CPU调试支持单时钟调试、单步调试和软件断点多种调试模式。此外,设计了专用的编译软件,实现了基于不同指令系统的伪汇编程序编译,提高了调试效率。 本文作者在实现了FPGA-CPU调试系统基础上,对两种指令系统不同、结构迥异的FPGA-CPU进行实际调试。调试结果表明,这种基于IP核的可复用设计技术,能够在一个FPGA芯片内实现调试系统和FPGA-CPU的无缝连接,能够有效地调试FPGA-CPU。
上传时间: 2013-05-19
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本设计基于DDS原理和FPGA技术按照顺序存储方式,将对正弦波、方波、三角波、锯齿波四种波形的取样数据依次全部存储在ROM波形表里,通过外接设备拨扭开关和键盘控制所需波形信号的输出,最终将波形信息显示在LCD液晶显示屏上。各硬件模块之间的协调工作通过嵌入式软核处理器NiosⅡ用编程实现控制。本设计所搭建的LCD12864控制器是通过编程实现的IP核。
上传时间: 2013-11-09
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利用NiosII多核处理器,提出了基于Internet的实时路况查询系统和智能车载终端。通过配置双NiosII软核,改善了MCU处理速度不高、外设资源有限、接口配置繁琐、硬件设计和软件设计编程复杂等问题,将大量控制以及对多种外设访问的工作进行了合理分配。既具有普通导航设备的方便实用性,又能通过无线通讯及Internet与后台服务器连接,获取道路拥堵情况、停车场车位情况等动态实时信息,同时可作为智能交通的车载前端。
上传时间: 2014-12-30
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乘法器是硬件设计中的很常见也很重要的一个模块,它的VHDL硬件实现很好的解决了软件编程中做乘法速度慢的问题,在实时高速系统应用中或DSP软核或数字信号处理硬件实现算法中,经常能使用到乘法器,所以经典的高速乘法器IP 很有参考价值
上传时间: 2015-03-18
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对ARM核的VHDL描述,相当于一个ARM的软核
上传时间: 2014-01-27
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嵌入式系统基础知识总结,这篇太全面了!(上)[摘要]1、嵌入式系统的定义 1.1定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 1.2嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 1.3知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。 1.4IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。
标签: 嵌入式
上传时间: 2021-10-28
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VIP专区-嵌入式/单片机编程源码精选合集系列(57)资源包含以下内容:1. 12864汉字液晶显示驱动程序.2. LCD液晶程序.3. Scan image DSP process Sca n image DSP process Sca n image DSP process Sca n image DSP process.4. PIC16F946 底层驱动.5. PIC16F946 底层驱动.6. cpld简单的教程.7. 针对嵌入式micro window系统.8. PPC下的文本编辑器源代码.9. PDIUSBD12USB固件编程与驱动开发周立功D12Win98驱动源码.10. C/C++嵌入式系统编程.11. 此文档为adi公司arm7tdmi内核的aduc70XX系列各模块的源代码.12. 这是用CH375芯片做的u盘转存的例子.13. 这是一个关于一个无线通讯芯片的无线的link的程序.14. msp430的iic通讯子程序.15. PADS2005中文教程.16. protel的常用器件库 protel的常用器件库 protel的常用器件库.17. cnstl970一款经典一款经典 cnstl970一款经典.18. 1602a经典资料 1602a经典资料.19. 一个计时程序.20. LED程序.21. windriver公司的vxworks系统是专业的嵌入式实时操作系统.22. 提供FAT16文件系统在嵌入式操作系统U_COS中的方案.23. 傅立叶变换程序 傅立叶变换程序.24. 请先删除编译后的debug/release.25. 液晶资料 液晶资料 液晶资料.26. 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料.27. 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料.28. 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料 液晶资料.29. PHILIPS LPC76X D/A 实例程序.30. 为SYT240160CZK液晶显示的驱动.31. 该原码主要介绍如何在DSP上实现视频输入与输出的代码,基于DSP6000系列的..32. LCD显示测试程序.33. 基于双NIOS II 的IP无线收发机 2006年嵌入式电子大赛获奖作品.34. 2006altera大赛-基于软核Nios的宽谱正弦信号发生器设计:摘要:本设计运用了基于 Nios II 嵌入式处理器的 SOPC 技术。系统以 ALTERA公司的 Cyclone 系列 FPGA.35. Zigbee document about system structure.36. Samsung KS0719 graphical LCD (SPI) This driver allows to draw points and to write characters on thi.37. C51 API 例子源码.38. Api_for_usb_products 源码..39. avr mega8 pwm 试验带 Proteus 仿真.40. Alterla官方版ep1c20 FPGA NOISII开发板原理图.
上传时间: 2013-04-15
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