在对FPGA配置比特流文件时序进行分析的基础上,用常用的Flash ROM替代FPGA专用配置芯片,通过DSP外部高速EMIF总线,在Slave SelectMAP配置模式下实现双FPGA上电加载软硬件设计,解决了系统成本造价高的问题。
2024-09-14 10:11:29 96KB FPGA
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随着电子技术和数字系统设计的快速发展,可编程逻辑器件,尤其是现场可编程门阵列(FPGA)的应用变得越来越广泛。FPGA由于其高度的灵活性和可重配置性,成为了众多领域,包括通信、军工、航空航天、医疗设备等关键应用的首选硬件平台。在FPGA的使用过程中,其配置方式是至关重要的。配置可以大致分为动态配置和静态配置两大类。动态配置指的是FPGA在正常运行过程中能够接收新的配置信息并更新其逻辑的功能,而静态配置则是在FPGA工作之前完成配置,通常无法在工作时更改。 本文研究的是基于PCI和SelectMAP接口的FPGA动态配置技术。PCI(外围组件互连)是一种广泛使用的计算机总线标准,它允许计算机系统中的各种组件之间进行高速数据传输。而SelectMAP是一种并行配置接口,它以高速并行方式对FPGA进行配置,相较于串行配置模式,具有更高的数据传输速率。 论文首先介绍了FPGA的动态配置基础知识,特别强调了SelectMAP配置模式。SelectMAP配置模式具有四个主要步骤:上电、初始化、配置和启动。在这个过程中,FPGA设备首先上电,然后进行初始化设置,之后通过SelectMAP接口加载配置文件进行配置,最后启动并运行用户设计的逻辑功能。 在实际应用中,FPGA常常需要嵌入到特定的系统中,例如基于CPCI(Compact PCI,紧凑型PCI)的系统。CPCI是一种适用于工业环境的标准化总线接口,它支持热插拔和高可靠性,广泛应用于工业控制、数据采集和处理等领域。本文详细探讨了如何在CPCI系统中对FPGA模块进行动态配置,包括配置子模块的系统组成以及配置实现的具体方法。 配置方法的实现需要涉及硬件和软件两个方面。在硬件方面,需要设计CPLD(复杂可编程逻辑器件)作为中转模块,通过编程控制数据流和控制流,确保FPGA可以从PCI或SelectMAP接口接收到正确的配置数据。软件方面,则需要编写相应的程序设计,以控制CPLD的工作以及管理整个配置过程。这部分工作通常需要嵌入式编程技能以及对PCI和SelectMAP协议的深入了解。 综合上述内容,本文展示了SelectMAP接口配置FPGA的具体实现方式,强调了本配置方法的方便、灵活和快捷特性。动态配置技术在特定的应用环境中,如系统要求快速重启、功能升级或者应对不同工作场景的情况下,显示出极高的实用价值和推广潜力。通信与信息系统专业领域内的研究者和工程师可以通过本文了解到FPGA动态配置的关键技术和实现手段,这对于相关硬件设计和应用开发具有重要的参考意义。
2024-09-13 16:38:59 390KB 通信与信息系统
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标题中的“指定个数占空比及频率可调的PWM代码 verilog实现”是指通过Verilog硬件描述语言设计的一种能够自定义脉冲宽度调制(PWM)信号个数、占空比和频率的模块。在电子工程和数字系统设计中,PWM是一种广泛使用的技术,特别是在电机控制、电源管理、音频信号处理等领域。它通过改变脉冲的宽度来模拟不同的电压或电流等级,从而达到调节输出的效果。 在Verilog中,PWM模块通常包括以下几个部分: 1. **计数器**:用于计算PWM周期的个数,可以根据设定的计数值产生指定个数的PWM脉冲。 2. **比较器**:根据预设的占空比值与当前计数器值进行比较,决定输出脉冲的高电平或低电平状态。 3. **时钟分频器**:根据需要调整的频率,对输入时钟进行分频,生成适合PWM的时钟信号。 4. **控制逻辑**:接收并处理外部输入的参数,如占空比和脉冲个数,以调整PWM的特性。 描述中提到,这个代码适用于使用脉冲驱动的仪器,例如步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的电机,通过控制输入脉冲的数量、频率和相序,可以精确地控制电机的转动角度和速度。因此,这种PWM模块可以用来精确地控制步进电机的速度和转矩。 标签中的“fpga ZYNQ verilog”表明,这个设计是面向FPGA(现场可编程门阵列)的,特别是ZYNQ系列的FPGA。ZYNQ是Xilinx公司的一款基于ARM Cortex-A9双核处理器的SoC(系统级芯片),集成了CPU和FPGA逻辑资源,非常适合处理复杂的混合信号系统,包括硬件加速和实时控制任务。 文件名中提到的"ax_pwm(1).v"、"ax_pwm.v"和"ax_pwm_testbench.v"可能分别代表了PWM核心模块、可能的优化版本以及测试激励模块。`ax_pwm.v`是主PWM模块,`ax_pwm(1).v`可能是优化后的版本或者不同配置的实现。而`ax_pwm_testbench.v`是测试平台,用于验证PWM模块的功能和性能,它会模拟各种输入条件,检查输出是否符合预期。 这个项目提供了一种灵活的Verilog实现,可以生成具有可编程占空比和个数的PWM信号,适用于步进电机等脉冲驱动设备,并且可以在ZYNQ FPGA平台上进行部署和验证。设计者可以通过修改Verilog代码中的参数,定制适合特定应用需求的PWM信号。
2024-09-11 10:59:26 2KB fpga ZYNQ verilog
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izhikevich神经元模型通过dsp builder的实现,采用matlab2013a的simulink编写,可以通过quartus烧写到FPGA中,实现波形仿真。
2024-09-10 15:34:31 57KB izhikevich dspbuilder simulink fpga
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目录 选择题. MOS 管、三极管、二极管 数字电路 模拟电路. 电源 信号完整性 仪器仪表使用 滤波器、电感、电容 光纤、天线. 通信网络基础 音频 控制理论 面试题 电路 RC 电路、 LC 电路 二极管 三极管、 MOS 管 运放电路 基尔霍夫、戴维南、惠斯通电桥 电平转换 滤波器 逻辑电路 耦合方式. PCB 设计要点 电源 . DC-DC、 LDO PWM、 PFM、 PSM BUCK、 BOOST 电源纹波 源效应和负载效应 通信 控制总线协议 IIC DDR USB 通信原理 时域和频域 奈奎斯特 IIR、 FIR 滤波器 示波器 器件选型 ADC/DAC 负反馈对放大电路性能的影响 锁相环 FPGA 资源、配置流程 Cache、 LUT、 RAM、 DSP FPGA 开发、配置流程 信号完整性
2024-09-09 15:56:08 4.63MB 求职面试 fpga开发 硬件工程师面试题
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SPI(Serial Peripheral Interface)是一种高速、全双工的同步串行通信接口,广泛应用于嵌入式系统中的设备间通信。SPI接口通常包含四条信号线:SCLK(Serial Clock)、MOSI(Master Out, Slave In)、MISO(Master In, Slave Out)和CS(Chip Select)。SCLK是由主设备产生的时钟信号,用于同步数据传输;MOSI和MISO分别用于主设备向从设备发送数据和从设备向主设备发送数据;CS是片选信号,由主设备控制,用于选择与之通信的从设备。 SPI接口的工作模式主要为主从模式,一个主设备可以连接多个从设备,数据传输由主设备启动。SPI总线结构是一种环形结构,使得多个从设备可以在同一总线上共存。CS信号的有效性(通常为高电平或低电平,取决于具体的系统设计)决定了哪个从设备被选中进行通信,使得在同一时刻只有一个从设备能与主设备交互。 在基于FPGA的SPI接口设计中,通常使用硬件描述语言(如Verilog HDL)实现SPI控制器,通过有限状态机(Finite State Machine, FSM)来管理SPI接口的各个操作阶段。FSM能够有效地控制数据的发送和接收,以及片选信号的切换,确保数据传输的准确性和效率。 寄存器寻址是SPI接口的一个扩展功能,它允许主设备通过地址字段来访问从设备内部的特定寄存器,从而读取或写入数据。这种功能在需要与具有复杂内存映射的设备通信时尤其有用,例如在配置Flash存储器、控制AD/DA转换器或者与网络控制器交互等场合。 在设计带有寄存器寻址的SPI接口时,需要考虑以下关键点: 1. **状态机设计**:状态机需要管理SPI接口的所有操作,包括发送片选信号、设置时钟、发送地址和数据、接收数据等。每个状态对应于SPI通信过程中的一个步骤,例如开始传输、发送地址、等待响应、发送数据等。 2. **寄存器映射**:定义从设备的寄存器布局,包括地址空间的分配和每个寄存器的功能。 3. **数据包格式**:设计数据包格式以包含地址和数据字段,确保正确寻址到目标寄存器。 4. **错误处理**:考虑到可能出现的通信错误,如地址错误、超时、数据校验失败等,设计相应的错误检测和处理机制。 5. **时序控制**:SPI通信依赖于精确的时序,因此需要确保SCLK、MOSI和MISO信号的时序正确,并与从设备的时序兼容。 6. **仿真验证**:使用仿真工具(如Modelsim SE 6.5)进行设计验证,检查接口是否按照预期工作,确保在实际应用中的可靠性。 7. **FPGA实现**:将验证通过的Verilog代码下载到FPGA开发板上进行硬件验证,确保设计在实际硬件环境中的功能正确性。 通过上述设计流程,我们可以构建一个高效、可靠的基于FPGA的带寄存器寻址SPI接口,满足物联网技术中对高速、灵活通信的需求。这样的接口设计不仅能够提高数据传输速率,还能通过寄存器寻址功能增强设备的控制能力,适应各种复杂的嵌入式系统应用场景。
2024-09-05 17:03:13 716KB FPGA 寄存器寻址 SPI 接口设计
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基于ad7606的fpga电压采集_FPGA-ad7606
2024-09-03 16:35:46 1.83MB
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在现代数字信号处理电路设计中, 除法器有着广泛的应用。这里阐述一种复数除法器的设计思想和实现方法, 引入CORDIC 算法到复数的除法运算中, 利用CORDIC 旋转操作来代替乘、加法操作, 然后采用双比特移位操作得到最终运 算结果。经CORDIC 旋转后数据最多只放大2 位位宽, 因此可以减少硬件实现中的器件迭代次数。经过FPGA 验证结果表 明, 整个设计运算速度快、节省器件, 并且计算精度高。 CORDIC算法是用于数字信号处理中的一个高效算法,最初由J.Volder于1959年提出,主要用于解决向量和三角函数计算的问题。在数字信号处理中,CORDIC算法特别适用于实现乘法、加法等基本运算的简化,尤其当用FPGA进行硬件实现时,能够显著减少所需的计算资源,提高运算效率。 复数除法在现代数字信号处理中非常关键,特别是在通信系统、图像处理和其他需要复数运算的领域。传统的除法器设计通常以实数为基础,但对于复数除法,需要更复杂的算法来实现。引入CORDIC算法到复数除法中,可以有效减少乘法和加法的运算次数,使用旋转操作来替代复杂的乘除运算,这样不仅减少了硬件资源的需求,而且由于CORDIC算法的位宽扩展有限,只需要简单的移位操作就可以得到最终的结果。 FPGA(现场可编程门阵列)是可编程硬件电路的一个实例,非常适合于实现CORDIC算法,因为CORDIC算法可以通过迭代结构和并行操作实现,而FPGA正是擅长处理此类运算的硬件平台。将CORDIC算法应用于FPGA实现复数除法器,不仅可以提供高速的运算能力,同时也可以提高设计的灵活性和可重配置性。 在FPGA上实现基于CORDIC算法的复数除法器,通常需要以下几个步骤:设计一个核心CORDIC运算单元,该单元能够执行CORDIC算法的核心迭代过程。利用双比特算法的特点,进一步简化迭代次数和移位操作。然后,将得到的算法核心单元进行硬件描述,通常使用硬件描述语言如Verilog或者VHDL来完成。在FPGA上编程并进行仿真,以确保算法按预期工作。通过FPGA开发板进行实际测试,验证设计的运算速度、资源消耗和计算精度。 为了保证CORDIC算法在复数除法中的应用能够达到高精度和高效率,算法在设计时会考虑以下几个要点: 1. 算法实现:介绍CORDIC算法在复数除法中是如何应用的,以及该算法能够有效地替代复杂的乘法和加法运算,通过简单的迭代和移位操作实现复数除法运算。 2. 算法优化:为了适应FPGA硬件的特点,算法需要进行优化,以减少不必要的硬件资源消耗。例如,通过设计更高效的移位逻辑和迭代次数控制,可以提高算法的运行效率。 3. 硬件描述:算法需要使用硬件描述语言(HDL)进行描述,并利用FPGA开发工具进行综合,以便在FPGA上实现。 4. 性能评估:通过仿真和实际测试,评估设计在FPGA上的运算速度、资源使用情况和计算精度。需要验证设计是否满足实际应用的需求。 5. 案例分析:可能会引用具体的FPGA设计案例,说明CORDIC算法在复数除法器中的具体实现细节和效果。 基于CORDIC算法的复数除法器在FPGA上的实现,可以提供一种有效且资源消耗小的解决方案,适用于现代数字信号处理电路设计中对于高速复数运算的需求。通过使用CORDIC算法替代复杂的乘除运算,并利用双比特算法减少迭代次数,可以在FPGA上高效实现复数除法器,提高处理速度,降低资源消耗,确保计算精度。
2024-08-25 10:34:41 500KB cordic 复数除法 fpga
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AD7606 verilog代码
2024-08-24 09:34:29 6KB fpga verilog ad7606
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这款AD9361配置文件转换为Verilog的软件工具,为FPGA开发者提供了简便、高效的解决方案,使纯PL设计中AD9361的配置变得更加快捷和可靠。通过自动化的代码生成过程,极大地提高了开发效率,减少了错误,成为FPGA设计中配置AD9361的利器。 生成的Verilog代码经过严格测试,确保配置正确无误。同时,提供测试向量和仿真环境,帮助用户验证生成代码的功能和性能。
2024-08-20 16:35:00 10.67MB fpga ad9361
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