中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 闫君中国海洋大学 2010年硕士导师: 王旭柱共72页

摘要 : 该论文是针对科研课题“浮游植物粒径分布于浓度测量系统”的数据采集与实时处理部分,设计了基于FPGA技术的实时数据采集与处理系统实现方案,实现项目中荧光信号脉冲宽度的测量和多普勒信号频谱的提取,通常的数据处理系统以DSP作为处理芯片,该系统采用... 展开该论文是针对科研课题“浮游植物粒径分布于浓度测量系统”的数据采集与实时处理部分,设计了基于FPGA技术的实时数据采集与处理系统实现方案,实现项目中荧光信号脉冲宽度的测量和多普勒信号频谱的提取,通常的数据处理系统以DSP作为处理芯片,该系统采用了FPGA作为核心芯片,利用内部数据处理功能模块对经过AD转换后的信号分别进行处理,并把处理后的信息传输到PCI总线上,从而对信息进行数据分析。该论文主要阐述了基于FPGA的实时数据采集与处理系统的设计方案以及对各相关FPGA设计模块进行了仿真验证,设计方案主要涉及到AD、FPGA、FPGA配置芯片、配置方式和PCI接口方案的选取,利用FPGA的开发工具ISE设计出不同的功能模块,并对各个功能模块经过综合验证,对综合后的结果通过Modelsim或者上SE自带的工具进行了仿真验证。该设计系统采用了Xilinx公司Spartan 3E系列中XC3S1200E的FPGA作为核心芯片,该款的FPGA有着比较丰富的存储单元。利用开发工具ISE依据设计要求搭建出FIFO、单口RAM存储模块、FFT运算模块和时钟控制DCM模块,并对上述的模块进行设置,根据系统结构的框架将不同的模块进行有序搭建起来;采用Verilog HDL硬件描述语言编制产生模数转换器(A/D)控制逻辑及其它控制功能模块,有序的把各个模块连接起来。通过搭建FFT和求模运算模块来完成常见的高级语言所能够实现的傅里叶变换,荧光脉冲宽度的计算也通过Verilog HDL硬件描述语言来实现。PCI接口方案利用了Lattice公司提供的33MHz Target PCI core,上述模块运算后的结果通过PCI core模块传输到PCI总线上。通过加载输入由ISE开发软件所自备的仿真信号发生器产生正弦输入信号作为输入,利用ISE和Modelsim自带的仿真工具分析了FFT处理输出的数据结果及输出时序状况,通过仿真结果分析出有用的信号,验证了该设计方案的正确性,可以通过该方案实现荧光信号脉冲宽度的测量和多普勒信号频谱信息的抽取,进而达到最终的设计目的。最终通过该采集系统实现对传感器送来的的荧光信号和多普勒信号经过数据分析分别得出荧光脉冲的时间半宽度和多普勒信号的频谱信息,通过PCI总线传输到主机上。收起

关键词 : FPGA PCIcore IP核

2. 集成PWM开关电源控制器IP核多模块化的设计

[学位论文] 王勇超浙江大学 2004年硕士导师: 陈偕雄;吴晓波共72页

摘要 : 开关电源的应用日益广泛,因此在现代大规模集成电路快速发展,SOC技术日益进步的今天,如何开发构建主要基于CMOS模拟电路的电源类IP核,并通过多模块化的积累,逐步搭建并完善拥有自主知识产权的IP库,越来越拥有重大的现实意义.该毕业设计研究和提出了构... 展开

关键词 : Ip核 SOC PWM

3. 基于Xilinx FPGA的机电系统智能控制器设计及应用

[学位论文] 李宁山东大学 2010年硕士导师: 周以齐共82页

摘要 : 随着FPGA制造工艺的不断提高,其设计方法也在不断发展,近年来通过在FPGA芯片中集成嵌入式处理器,来进行嵌入式系统设计。基于FPGA的SoC与传统的基于ASIC的SoC相比具有开发周期短、风险小,可根据实际硬件配置改变硬件设计等优点,可以预见基于FPGA的SoC... 展开随着FPGA制造工艺的不断提高,其设计方法也在不断发展,近年来通过在FPGA芯片中集成嵌入式处理器,来进行嵌入式系统设计。基于FPGA的SoC与传统的基于ASIC的SoC相比具有开发周期短、风险小,可根据实际硬件配置改变硬件设计等优点,可以预见基于FPGA的SoC必将成为SoC设计的流行趋势之一。基于FPGA的机电系统智能控制器是以构建可重构系统为基本思想,基于FPGA实现了具有灵活机电系统控制功能的片上系统,可根据控制要求下载不同的配置文件到FPGA芯片中,完成不同的控制功能。课题重点对基于FPGA的嵌入式SoC设计相关理论及技术进行了研究和探讨。本文首先对FPGA的配置方式和可重构系统的构建方法进行了系统的研究,根据Gaisler Research公司生产的开发板GR-PCI-XC2V3000的硬件及开发软件配置,选择了通过构建可重构的SoC来实现机电系统智能控制器。文中接下来对LEON3处理器软核进行了研究,建立了基于GRLIB IP库设计的软硬件设计及调试环境,构建了基本的硬件系统框架,并对在系统中嵌入自定义IP核来实现控制功能的可行性进行了探讨。之后对基于Xilinx MicroBlaze的SoC设计进行了研究。利用EDK开发套件建立硬件系统的基本框架,根据所需要的控制功能来设计硬件控制模块,并对设计模块的控制功能进行仿真；在得到预期的仿真结果后,对IP核模板文件进行改写将控制模块加入其中,并完成IP核通讯部分的改动,得到具有相应控制功能的IP核。文中设计了两个IP核,一个可以实现数模转换器ADC0809的控制功能,另一个可以完成四相四步或四相八步步进电机的启动、加速、减速、变向和停止功能,将设计的IP核嵌入系统进行软硬件协同验证,可以验证系统的控制功能合乎预期,得到FPGA芯片配置的数据文件,可根据控制应用的要求配置进FPGA芯片中,完成机电系统智能控制器的功能。最后对基于此方法的系统设计进行总结,提出了系统设计的基本流程。采用基于FPGA的可重构系统设计,可以在逻辑资源有限的芯片上实现更多的功能,有效的解决板上资源不足的情况,而基于嵌入自定义IP核控制模块的设计方法,可以灵活的加入新的控制功能或改动现有的控制功能,在系统应用的灵活性和扩展性上有很大优势。收起

关键词 : FPGA GRLIB MicroBlaze IP核

4. 基于NIOS软核的LED景观灯控制系统设计

[学位论文] 钟秋波哈尔滨理工大学 2006年硕士导师: 王培东共57页

摘要 : 针对全彩色LED景观灯控制系统的缺乏，结合SOPC嵌入式开发技术，开发了一个上层具有仿真功能，底层基于NIOS嵌入式软核的灯控系统。该系统具有一个运行于上层PC机的仿真软件，采用OpenGL嵌入VC++技术对LED景观灯进行变化方式和变化色彩的仿真。... 展开

关键词 : SOPC 软核 OpenGL IP核

5. 数字视频增强处理算法及其硬件仿真

[学位论文] 葛晨阳西安交通大学 2002年硕士导师: 徐维朴共69页

摘要 : 该文首先讨论了关于数字降噪和图象增强方面的视频处理算法,分析比较了各种帧内线性和非线性、帧间滤波方法,在总结各滤波方法优缺点的基础上,提出了几种改进的滤波方法.该文在算法研究的实践中提出采用硬件仿真平台来验证数字视频处理算法,详细介如了... 展开

关键词 : 数字降噪增强滤波 IP复用 IP核

6. IP核的研究及GPIB接口核的开发

[学位论文] 黄小鹏东南大学 1999年硕士导师: 黄正瑾共52页

摘要 : 论文主要介绍基于核的片上系统设计,重点放在IP核技术的设计方法学和一些标准要求上.并就软核的开发作了详细的阐述.最后就GPIB软核的开发与应用作为一个实例加与说明.论文共分五章:第一章是IP核技术综述;第二章IP核基础描述了IP核技术的基本概念和方... 展开

关键词 : 软核技术芯片工艺 IP核 IP设计 IP集成 GPIB

7. 高性能串行总线IEEE1394 IP核与行为模型设计

[学位论文] 胡瑛北京航空航天大学 2004年硕士导师: 夏宇闻共71页

摘要 : 国家集成电路产业化的高速发展必须以全面的具有自主知识产权的通用IP核库为基础,高性能的外设接口芯片的IP核则是通用IP核库中不可或缺的一部分.IEEE1394标准作为高性能串行总线未来的发展方向之一成为北京集成电路产业化基地关键技术研究项目之一.在... 展开

关键词 : IEEE1394 IP核行为模型

8. SERCOS IP核的研究与实现

[学位论文] 侯石柱北京工业大学 2010年硕士导师: 许向众共69页

摘要 : SERCOS（Serial Real-time Communication Specification，串行实时通讯协议）协议是一种专门用于在工业机械电气设备的控制单元与数字伺服装置之间实现串行实时数据通讯的协议标准，1995年被国际电工委员会批准为国际标准。我国全国工业机械电... 展开 SERCOS（Serial Real-time Communication Specification，串行实时通讯协议）协议是一种专门用于在工业机械电气设备的控制单元与数字伺服装置之间实现串行实时数据通讯的协议标准，1995年被国际电工委员会批准为国际标准。我国全国工业机械电气系统标准化技术委员会制定了SERCOS国家标准IEC61491相对应的国际标准《GB/T18473-2001工业机械电气设备控制与驱动装置间实时串行通讯数据链路》，由国家质量监督检验检疫总局于2001年10月24日发布，2002年4月1日开始执行。自从进入21世纪，电子技术的最新发展之一就是SOPC（System OnProgrammable Chip，可编程片上系统）思想的实现。SOPC技术不是SOC（SystemOn Chip，片上系统）技术的简单延伸，而是一种技术路线的替代，这种替代必然导致对以往技术体系研究平台的重大变革。SOPC是SOC发展的新阶段，代表了当今电子设计的发展方向。本课题采用基于FPGA的SOPC技术，利用Verilog HDL语言编写SERCOS协议IP（拥有自主知识产权）核，利用QuartusⅡ和SOPc Builder，对NiosⅡ及其外围系统进行构建，使该嵌入式系统在硬件结构、功能特点、资源占用等方面全面满足用户系统设计的要求。同时也为今后采用基于FPGA，的SOPC技术对中、高端伺服数字控制系统的开发，开放式数控系统控制器的设计与研发打下坚实的基础。另外本项目利用Verilog HDI，语言编写的SERCOS IP软核打破了以往传统定制芯片的局限，可以根据实际项目的需求对协议功能进行扩充，裁减、升级留有很大的空间，设计灵活。在本课题IP核的设计过程中，充分利用了状态机的方法对复杂数字逻辑系统进行了控制，通过实践，得出了复杂数字逻辑控制系统利用非计算机（状态机）控制要优于利用计算机的程序控制的结论。同时，用硬件描述语言Verilog HDL的程序设计硬件的好处在于易于理解、易于维护，调试电路速度快的特点，并且具有很好的安全性，知识产权掌握在自己手里，而且IP核可以复用，其经济价值是显而易见的。掌握这种新的设计方法，逐步缩小我国与美国等先进工业发达国家在复杂数字电路及系统设计水平差距有十分重要的意义。收起

关键词 : SOPC SERCOS协议 IP核 FPGA

9. 基于AXI总线的AES加密IP核设计

[学位论文] 曹祯祯东华大学 2023年硕士导师: 王春瑞;闵捷共65页

摘要 : 高级加密标准（AES）是2001年发布的对称分组加密标准，由于其算法实现简单且安全等级高，被广泛应用于信息安全领域。为满足不同领域的安全需求，国内外对AES硬件实现做了各种方向的研究，在提高效率方面，着力于流水线设计方式，在提高资源利用率和... 展开

关键词 : AES加密 AXI总线 IP核

10. 基于FPGA的无刷直流电动机转子位置检测方法的研究

[学位论文] 于强哈尔滨工业大学 2004年硕士导师: 杨贵杰共55页

摘要 : 无刷直流电动机广泛应用于各个领域,其转子位置检测方法也日益成熟.国防工业的导弹仿真高精度多轴转台、航空航天技术中的卫星姿态控制的执行机构也普遍采用无刷直流电动机伺服系统.这些系统对转子位置检测的分辨率、精度和工作稳定性等性能指标要求很... 展开无刷直流电动机广泛应用于各个领域,其转子位置检测方法也日益成熟.国防工业的导弹仿真高精度多轴转台、航空航天技术中的卫星姿态控制的执行机构也普遍采用无刷直流电动机伺服系统.这些系统对转子位置检测的分辨率、精度和工作稳定性等性能指标要求很高.同时随着计算机、微电子技术等领域的高速发展,检测方法的数字化实现也成为重要的发展方向.而快速发展的FPGA数字技术以其独特的优越性逐渐成为复杂数字系统设计的主要方法之一.论文主要研究无刷直流电动机驱动控制系统获得转子位置信息的方法,应用FPGA对无刷直流电动机驱动控制系统中三种主要角位置测量元件的转子位置信息进行数字化处理,设计并实现相应的位置检测方案.论文首先详细分析了光电编码器位置检测系统的实现方法,给出了绝对式和增量式光电编码器基于FPGA的测角设计方案,通过仿真和实验验证设计方案的可行性.基于FPGA的增量式编码器测角方案,体现了FPGA设计的灵活性高、可移植性强、集成化程度高、可靠性强的特点.其次,利用一种低成本开关霍尔传感器实现正弦驱动的测角方案,即采用两相正交霍尔传感元件进行混合转子位置预估的方法.并实现了基于FPGA的测角电路设计.该方案具有低成本、高可靠性的优点.最后,在分析旋转变压器位置检测原理的基础上,参照美国AD公司专用轴角变换芯片AD2S80A的工作原理,设计实现一种基于FPGA的二阶跟踪鉴幅型测角方案.对旋转变压器转子位置检测方法的误差进行分析,并提出改进算法.在二阶跟踪鉴幅型检测方案基础上,利用转子位置角度的正切值来计算转子位置角度信息,设计并实现相应的FPGA测角方案.该文中所有FPGA设计的模块均采用Verilog HDL语言进行描述并在Quartus Ⅱ开发软件下完成编译和仿真.所有设计方案的IP核均具有可移植性和通用性,可以共用IP核构成多种转子磁极位置检测方案,亦可与其它IP核组成整个电机驱动控制单元. 收起

关键词 : FPGA 位置检测 IP核