基于FPGA和PCI的高精度测速板卡在EDA/PLD中的设计与实现-ITADN社区

优质

本研究设计并实现了基于FPGA和PCI接口的高精度测速板卡，在EDA/PLD技术领域中，该板卡能够提供精确的速度测量功能，并成功应用于多种场景。摘要：经典的码盘数字测速方法包括M 法、T 法及 M/T 法，但这些方法各有局限性。为克服现有技术的不足，设计并实现了一种在广泛速度范围内具有高精度与快速响应特性的新型测速方案。本系统采用FPGA 技术进行电路设计，并通过PCI 总线从设备控制器将采集到的数据传输至控制计算机。为了适应不同的数据传输需求，简化了PCI 从设备控制器的结构，实现了包括普通读取和猝发读取在内的多种数据处理功能。增量式码盘因其原理简单、抗干扰能力强及可靠性高等特点，在位置与速度测量领域中被广泛应用，并在众多控制系统中发挥了重要作用。理论上讲，只要能够准确地检测到码盘输出信号的频率变化，就能精确计算出旋转轴的实际转速。

基于FPGA的等精度频率计在EDA/PLD中的设计与实现

优质

本研究探讨了利用FPGA技术进行等精度频率计的设计和实现，重点分析其在电子设计自动化(EDA)及可编程逻辑器件(PLD)领域内的应用价值和技术优势。摘要：基于等精度测量原理，采用FPGA并通过VHDL编程设计了一款数字式频率计，其工作范围为DC～100 MHz，并提供了实现代码及仿真波形。该设计方案具有较高的实用性和可靠性。关键词：FPGA；等精度；频率计；VHDL 现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）属于专用集成电路产品的一种，通过软件编程可以对目标器件的结构和工作方式进行重构，从而能够随时调整设计内容。它具备集成度高、灵活性强、开发周期短以及快速可靠等优点，在数字电路的设计中得到了广泛应用。本段落介绍了一种利用FPGA来实现DC～100 MHz自动切换量程的数字式等精度频率计的方法，并详细描述了其具体实施过程。

基于FPGA的UART16550设计在EDA/PLD中的实现

优质

本研究探讨了在EDA/PLD环境中利用FPGA技术实现UART16550的设计与应用，旨在提升通信接口性能和灵活性。 ### 引言 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）是一种用于控制CPU与串行设备通信的芯片，能够将由CPU传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流，并且可以将系统外部来的串行数据转换为字节供内部使用。它能够在发送的数据中加入奇偶校验位和启停标记，在接收时进行相应的验证与处理。常见的UART型号包括INS8250、PC16450 和 PCI6550，其中PCI6550因其在发送和接收端均具备16字节深度的FIFO（先进先出）缓冲区而广受青睐。这种设计不仅提供了更大的速率匹配缓冲空间，还提高了CPU的使用效率，从而提升了系统性能。 UART16550的基本结构包括7个主要部分：CPU接口模块、波特率发生器、FIFO控制器、发送FIFO、接收FIFO、发送模块和接收模块。通过CPU接口模块配置参数，并利用波特率发生器设定通信速率。在数据传输过程中，发送模块负责将来自CPU的数据转换为串行格式后输出；而接收模块则监控输入端口并处理接收到的串行数据。 UART16550支持多种设置选项：如发送位数可选择从5到8位之间，奇偶校验方式可以选择无、奇或偶，并且停止位可以设定为1、1.5 或 2。波特率是衡量传输速度的重要指标，其计算公式为收发时钟频率 = N × 波特率（N通常设为16）。此外，FIFO控制器管理发送和接收缓冲区的读写操作，并在达到阈值时触发中断通知CPU进行处理。UART还包括多个寄存器用于配置与控制：如接收缓冲寄存器(RBR)、发送保持寄存器(THR)、中断使能寄存器(IER)等。基于FPGA实现UART16550设计需要考虑上述各个组件的逻辑设计，例如CPU接口模块处理指令解析和状态读取；波特率发生器确保可配置分频功能；以及智能管理发送与接收缓冲区以避免数据丢失或溢出。这些复杂的功能可以通过硬件描述语言（如VHDL 或 Verilog）进行定义，并通过EDA工具综合实现。总之，基于FPGA的UART16550设计涉及多个关键技术点，包括CPU接口、波特率控制和FIFO管理等，其高效集成与优化对于高速低延迟串行通信至关重要。这不仅有助于降低成本还能根据具体需求灵活调整功能配置。

基于AVR和FPGA的EDA/PLD中高精度数字式移相发生器设计

优质

本文介绍了一种基于AVR微控制器与FPGA技术相结合的设计方案，用于开发一款高精度数字式移相发生器，应用于EDA及PLD领域。该设备能够提供精确的信号相位调整功能，适用于多种电子测试和测量场景。通过优化算法和硬件架构设计，实现了移相过程中的低误差和高稳定性要求，为相关技术领域的研究与应用提供了新的解决方案。移相信号发生器是信号源的重要组成部分之一。然而，传统的模拟移相存在一些缺点：输出波形易受输入波形影响；移相角度与负载大小及性质相关，导致精度不高且分辨率较低。此外，传统方法无法实现任意波形的移相，这主要是因为其幅相特性决定了对于方波、三角波和锯齿波等非正弦信号各次谐波的相位移动和幅度衰减不一致，从而引起输出波形失真。当前利用直接数字频率合成（DDS）技术生成信号源的方法已被广泛应用。然而，专用的DDS芯片由于采用特定集成工艺，内部数字信号抖动较小，并不能提供高质量的模拟信号。随着现代电子技术和单片机及可编程技术的发展，数字移相技术应运而生。

基于FPGA的EDA/PLD中HDLC控制协议的设计与实现

优质

本研究聚焦于在FPGA平台上设计并实施高效的HDLC控制协议，以提升电子设计自动化（EDA）及可编程逻辑器件（PLD）中的数据通信效率和可靠性。摘要：本段落设计了一种基于FPGA的HDLC协议控制系统，该系统能够充分利用FPGA内部硬件资源，并且无需额外外围电路支持，实现了高度集成化与操作简便性。重点介绍了协议中的CRC校验及“0”比特插入模块，并提供了相应的VHDL代码和功能仿真波形图。关键词：高级数据链路控制；现场可编程门阵列；循环冗余码校验 1 引言 HDLC（High-Level Data Link Control）是通信领域中最广泛应用的数据链路协议之一。它是一种面向比特的高级数据链路控制规程，具备强大的差错检测能力、高效性及同步传输特性。当前市场上的许多专用HDLC芯片虽然功能全面，但由于追求复杂的功能支持，导致了其控制变得相对繁琐。实际上，在某些特定应用场景下，使用基于FPGA的设计可以提供更为简洁和灵活的解决方案。

基于FPGA的判决反馈均衡器在EDA/PLD中的设计与实现

优质

本研究探讨了基于FPGA技术的判决反馈均衡器的设计和实现过程，并分析其在电子设计自动化（EDA）及可编程逻辑器件（PLD）应用中的性能表现。在移动通信与高速无线数据传输领域，多径效应、信道带宽的局限性以及信道特性的不完善会导致不可避免地出现码间干扰，这是影响通信质量的主要因素之一。通过使用信道均衡技术可以消除这种干扰和噪声，并降低误码率。其中一种非常有效且广泛应用的方法是判决反馈均衡器（DFE）。目前，实现DFE主要有以下几种方式：1）采用多片通用数字滤波器集成电路级联的方式，但由于这种方法会导致体积增大和功耗增加，在实际应用中并不常见；2）使用DSP进行实现，例如Motorola SC140单片可编程均衡器就是通过软件来执行算法的解决方案。然而，由于硬件功能限制的原因，在实时性要求极高的情况下这种方案可能无法满足需求；3）采用可编程逻辑器件来进行实现。

基于CPLD/FPGA的出租车计费器系统在EDA/PLD中的设计与实现

优质

本研究探讨了利用CPLD/FPGA技术设计和实施出租车计费系统的创新方法，优化了电子设计自动化(EDA)过程，并针对可编程逻辑器件(PLD)的应用提出解决方案。随着EDA技术的发展及大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现，电子系统的设计技术和工具发生了巨大的变化。通过EDA技术对CPLD/FPGA进行编程开发的产品不仅成本低、周期短、可靠性高，而且可以随时在系统中修改其逻辑功能。本段落介绍了一种以Altera公司可编程逻辑器件EP1K30TC144-3为控制核心，并附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。基于CPLD的出租车计费器由多个部分组成。信号输入模块接收车轮传感器传送的脉冲信号，对其进行计数（每转一圈发送一个脉冲），同时模拟出租汽车启动、停止、暂停和加速按钮的功能。数据转换模块负责将接收到的数据进行必要的格式化或转换处理。该系统设计旨在利用CPLD/FPGA的优势来提高出租车计费器的工作效率与灵活性，并确保其可靠性和成本效益。

基于FPGA的8PSK软解调在EDA/PLD中的研究与实现

优质

本研究探讨了基于FPGA技术实现8PSK信号软解调的方法和应用，详细分析了其在电子设计自动化（EDA）及可编程逻辑器件（PLD）领域内的实现过程和技术细节。摘要：首先探讨了8PSK的软解调原理，并鉴于最优对数似然比（LLR）运算复杂度较高的问题，选择了一种相对简化的最大值（MAX）算法作为实现于可编程逻辑门阵列(FPGA)硬件平台上的方案。随后，在QUARTUS II仿真平台上使用硬件描述语言(VHDL)设计并实现了8PSK软解调器，并通过功能仿真验证了其性能；再将该软解调器与LDPC译码模块级联，最终在Altera公司的Stratix II系列FPGA芯片上完成了测试。对比MATLAB仿真的结果，证实了简化后的8PSK软解调设计方案的正确性和可行性。 0 引言随着卫星通信服务业的进步，用户对服务质量的要求日益提高。2003年，卫星数字视频广播技术的应用促进了这一领域的快速发展。

基于FPGA的FFT/IFFT处理器在EDA/PLD中的实现

优质

本研究探讨了基于FPGA技术的快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）处理器的设计与实现，并分析其在电子设计自动化（EDA）及可编程逻辑器件（PLD）领域的应用价值。高速实时数字信号处理对系统性能有很高的要求，因此大多数通用DSP难以满足这些需求。可编程逻辑器件使设计人员能够利用并行处理技术实现高速信号处理算法，并且只需使用单个器件就能达到预期的性能水平。在数据通信等领域中，常常需要进行大规模、快速的FFT及其逆变换IFFT运算。当通用DSP无法提供足够的速度时，通常的做法是增加处理器的数量或者采用定制门阵列产品。随着微电子技术的进步，基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字信号处理应用正在迅速发展。使用这种现场可编程器件不仅能够加速产品的上市时间，还能更好地满足高性能计算的需求。

基于FPGA的EDA/PLD中数字基带传输系统的设计与实现

优质

本项目聚焦于利用FPGA技术设计和实现一个高效的数字基带传输系统，应用于EDA/PLD领域，强调其实用性和创新性。在现代通信领域内，数字通信系统的重要性日益凸显，而其中的数字基带传输系统更是不可或缺的一部分。随着技术的发展趋势指向更高的集成度、更好的可靠性和更低的能量消耗，使用可编程逻辑器件（PLD），如Field Programmable Gate Array (FPGA) 来设计和实现这样的系统变得越来越有吸引力。本段落探讨了一种基于VHDL语言的数字基带传输系统的创新设计方案。作为一种高级硬件描述语言，VHDL允许设计师在抽象层次上定义电子系统，从而提高了设计灵活性与模块化程度。文中详细介绍了信号码型的设计原则、编码和译码原理等关键概念，并阐述了使用该方法的具体步骤。信号码型选择对于确保数据能在信道中有效传输至关重要。常见的码型包括NRZ（Non-Return-to-Zero）、曼彻斯特编码以及差分曼彻斯特编码，每种都有其特定的适用场景和优势。此外，文中还讨论了如何使用不同的技术如PCM或卷积编码来增加信号冗余度以提高抗噪声能力。在设计阶段中，利用VHDL编写编码器与译码器逻辑描述，并通过QuartusⅡ进行仿真验证是关键步骤之一。作为一款强大的EDA平台，QuartusⅡ提供了从设计输入、逻辑综合到配置文件生成的全流程服务，确保设计方案满足性能和资源需求。在硬件实现方面，选择了Altera公司的ACEX1KEP1K30TC144- IFPGA芯片进行实验验证。FPGA因其高度可编程性而能够灵活地实现各种复杂功能，并且成本效益较高，在初期开发及小批量生产阶段尤其明显。数字基带传输系统虽然不如频带传输普遍，但在本地网络通信、数据存储和传输等领域仍然发挥着重要作用。通过在FPGA上实施该类系统设计不仅满足了集成度高、可靠性和低成本的需求，还提供了更高的灵活性以适应多种应用场景的变化需求。综上所述，本段落提出了一种结合VHDL语言与FPGA技术的数字基带传输系统的高效设计方案，这将有助于提升通信系统的性能并降低开发成本。随着FPGA技术的发展和优化，可以预见未来更多复杂的系统将会从这种设计策略中受益。

是否确定退出登录?

基于FPGA和PCI的高精度测速板卡在EDA/PLD中的设计与实现

全部评论 (0)