CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用在汽车电子和工业自动化领域的串行通信协议，具有高可靠性、实时性以及错误检测能力。Xilinx FPGA（Field Programmable Gate Array）是可编程逻辑器件，常用于实现复杂数字系统，包括网络通信协议如CAN。在本项目中，我们将探讨如何使用Xilinx FPGA和Vivado设计套件来实现CAN IP（ Intellectual Property核），以进行CAN总线通信。 CAN IP是预设计的硬件模块，它实现了CAN协议的物理层和数据链路层功能。在Xilinx FPGA中，可以使用Verilog语言编写这种IP核。Verilog是一种硬件描述语言，允许工程师以类似于软件编程的方式描述数字系统的硬件行为。 Vivado是Xilinx提供的集成设计环境，它包括了开发FPGA项目的全部流程，从设计输入、综合、布局布线到仿真和硬件编程。在Vivado中，可以通过IP Integrator工具将预先设计好的CAN IP核与用户自定义的Verilog模块集成，创建一个完整的系统。 在本项目中，源码“利用实现总线通信源码直接可用注释清晰实.html”和“利用实现总.txt”可能是详细的设计文档或者源代码部分，它们提供了CAN IP的实现细节和使用指南。源代码通常会包含CAN控制器的接收和发送状态机、错误检测和处理机制、以及与FPGA外部接口的连接逻辑。注释清晰的代码有助于理解和调试设计。 在Verilog代码中，你会看到如下的结构： 1. CAN控制器：管理CAN帧的发送和接收，包括位填充、位错误检测、帧错误检测等。 2. 时钟和同步：由于CAN总线是同步通信，所以需要精确的时钟管理和同步逻辑。 3. 总线接口：连接到物理层，实现CAN信号的电平转换和传输。 4. 用户接口：提供简单的API（Application Programming Interface）供上层应用调用，例如发送和接收函数。 在Vivado中实现这个设计，你需要完成以下步骤： 1. 创建一个新的Vivado工程，并添加CAN IP核到工程中。 2. 使用IP Integrator配置CAN IP参数，如波特率、数据位数等。 3. 集成用户逻辑，将CAN IP与你的应用接口相连。 4. 进行功能仿真以验证设计正确性。 5. 生成比特流文件并下载到FPGA中。 6. 实际硬件测试和调试。 在FPGA开发中，了解CAN总线协议规范（如ISO 11898）以及Verilog编程至关重要。此外，Vivado的使用技巧和经验也是成功实现的关键，例如合理优化资源使用、掌握调试工具的使用等。通过这个项目，你可以深入理解CAN总线通信的硬件实现，并且掌握在FPGA上实现网络协议的方法。

本系统以TM4C123GH6PM 单片机/FPGA 为控制核心，基于正弦脉冲宽度 调制（SPWM），设计制作了单相正弦波逆变电源，实现了输入15V 直流电压， 输出有效值为10V、额定功率为10W 的正弦交流电压，交流频率在20Hz 至100Hz 内能以1Hz 为步进值进行调整。系统使用TM4C123GH6PM 单片机/FPGA 产生 SPWM 波控制全桥电路，桥路输出信号经LC 滤波电路后得到失真度小于0.5% 的正弦波；系统采用PID 控制算法使输出交流电压负载调整率低于1%；通过合 理选用MOSFET 等措施使系统效率达到89%；采用互感器和AD 采样芯片获得 输出电流与输出电压，通过FPGA 控制继电器实现输出过流保护和自恢复功能。 系统可通过键盘步进控制和蓝牙控制两种方式设置交流频率，通过LCD 屏幕和 蓝牙接收设备实时显示系统工作参数，人机交互良好。经测试，系统除输出效率 外达到题目的全部指标要求。

本系统以只能交通系统为目标进行系列的应用开发，主要实现了图像数据的获取和预处理，车牌识别算法的设计，识别结果的图形化展示三个主要功能，形成了一个较为完整的车牌识别系统。在设计初期，我们利用Arm Cortex-M3 DesignStart处理器在可编程逻辑平台上构建片上系统，实现图像采集，图像处理和人机交互功能；之后是在FPGA平台上设计车牌识别的算法，使用流水线结构，实现车牌中字符的识别；最后是将识别的结果传输到LCD屏上进行显示，并通过ESP8266 WIFI模块将数据发送到APP端进行显示。

FPGA 硬件电流环 基于FPGA的永磁同步伺服控制系统的设计，在FPGA实现了伺服电机的矢量控制。 有坐标变换，电流环，速度环，位置环，电机反馈接口，SVPWM。 Verilog 一种基于FPGA的永磁同步伺服控制系统，利用FPGA实现了对伺服电机的矢量控制。这个系统涉及到坐标变换、电流环、速度环、位置环、电机反馈接口以及SVPWM等关键技术。 FPGA（现场可编程门阵列）：FPGA是一种可编程逻辑器件，它由大量的逻辑门、存储单元和可编程互连组成。通过在FPGA上配置不同的逻辑电路，可以实现各种功能，包括数字信号处理、控制系统等。 永磁同步伺服控制系统：永磁同步伺服控制系统是一种用于驱动永磁同步电机的控制系统。它通过对电机的电流、速度和位置进行控制，实现对电机的精确控制和定位。 伺服电机矢量控制：伺服电机矢量控制是一种先进的电机控制技术，通过对电机的磁场矢量进行控制，实现对电机的精确控制和定位。它可以提供更高的控制精度和动态性能。 坐标变换：坐标变换是指将一个坐标系中的信号或数据转换到另一个坐标系中。在永磁同步伺服控制系统中，坐标变换常用于将电机的三相电流转换到矢量控制所需

基于FPGA和STM32的相位差测量源码，初学时所写代码，理解有限，仅供参考，能够学习交流，博主工作进入正轨，鲜有时间编写回复博客。

复旦微电子，抗辐照加固技术，FPGA系列（兼容ZYNQ），CPU/MCU系列，RFID和智能卡系列，北斗导航芯片系列等选型介绍。也许你可能暂时用不到这些芯片，但时当你担心国外的芯片可能会断货时，这个目录表可能会有帮助。

实验一 运算器组成实验 1．算术逻辑运算实验 2．带进位算术运算实验 3．移位运算实验 实验二 存储器实验 1．FPGA中ROM配置与读出实验 2．LPM_RAM_DP双端口RAM实验 3．LPM_FIFO存储器实验 4．FPGA与外部RAM接口实验 5．FPGA与外部EEPROM接口实验 实验三 微控制器实验 1．时序电路实验 2．程序计数器PC和地址寄存器AR 3．微控制器组成实验 实验四 总线控制实验 实验五 基本模型机设计与实现 实验六 带移位运算的模型机的设计与实现 实验七 复杂模型机的设计与实现 实验八 8051通用单片机IP核应用实验 实验九 用嵌入式逻辑分析仪实时测试FPGA中CPU或单片机 VHDL硬件描述语言/MaxplusII教学参考推荐

ISA（Industrial Standard Architecture）总线，也称为PC/104总线，是早期IBM个人电脑中的一个重要组成部分，尤其在工业控制系统和嵌入式系统中广泛使用。它始于1981年的IBM PC，最初是8位总线，后来发展为16位。ISA总线在IBM PC-AT中首次实现16位结构，但因为IBM并未提供严格的时序规范，导致了兼容性问题。因此，随着时间的发展，尽管出现了如EISA（Extended Industry Standard Architecture）这样的扩展标准，但至今并没有一个统一的ISA总线规范。 ISA总线的结构形式分为8位卡和16位卡两种，8位卡和16位卡在计算机内部的布局有所不同，它们通过特定的连接器与主板相连，提供地址、数据和控制信号。 ISA文献主要包含两个规范：EISA Specification, Version 3.12，定义了ISA总线规范以及32位扩展；另一篇是IEEE Draft Standard P996，描述了标准PC类系统的机械和电子规范。此外，还有如ISA & EISA Theory and Operation 和 ISA System Architecture 这样的书籍，为开发者提供了详细的理论和操作指南。 ISA总线信号包括系统地址（SA19-SA0）、未锁存地址（LA23-LA17）等，用于确定内存和I/O设备的地址。地址信号在BALE（Bus Address Latch Enable）为高时有效，并由BALE的下降沿锁定。AEN（Address Enable）信号在DMA传输时起到重要作用，指示地址线是否有效。 PC/104结构形式与ISA板类似，但尺寸更小，且增加了A32/B32; C0/D0; C19/D19引脚，这些引脚在PC/104总线中全部接地。PC/104总线兼容ISA信号定义，但提供了更高的密度和更紧凑的接口，更适合嵌入式系统。 在FPGA开发中，理解ISA总线规范和信号时序至关重要，因为它允许开发者设计出能够与传统ISA接口兼容的硬件模块。通过FPGA，可以实现ISA总线的模拟，从而创建ISA扩展板或Bus Master，实现对总线的控制和数据传输。这在需要与旧有系统接口或者需要在现有ISA基础上进行扩展的项目中非常有用。 总的来说，ISA总线是一种历史悠久的接口标准，虽然现在已经逐渐被PCI、PCI-X、PCI Express等更现代的标准所取代，但在维护和升级旧系统，以及特定领域的嵌入式应用中，对ISA的理解和应用仍然不可或缺。开发者需要掌握ISA的信号定义、时序规则以及连接器的使用，以便在设计中确保与ISA总线的正确交互。

FPGA 开发 - 状态机实验与计数器实验 本文将对 FPGA 开发中的状态机实验和计数器实验进行详细讲解，涵盖实验的设计、实现和仿真等方面。 一、状态机实验 状态机是数字电路设计中的一种重要组件，用于描述系统的状态变化。状态机实验的目标是学习状态机的 VHDL 语言描述方式，以及状态机的单线程和多线程描述方法。 实验步骤： 1. 建立工程：新建一个 lab7 工程，用于实验状态机的设计和实现。 2. 定义输入输出口：定义输入输出口，包括复位有效信号 RESET、高电平信号等。 3. 编写 VHDL 代码：编写 VHDL 代码，定义状态机的状态和转换关系。例如，定义枚举类型 CNTRL_STATE，用于描述状态机的状态。 状态机的 VHDL 语言描述方式： 在 VHDL 语言中，状态机可以使用 Process 语句描述。Process 语句可以用来描述状态机的状态转换关系。例如： ```vhdl Process (CLK, RESET) Begin If RESET = '1' Then CURR_STATE <= S0_INIT; ELSIF CLK'Event AND CLK = '1' Then CASE CURR_STATE IS When S0_INIT => CURR_STATE <= S1_FETCH; When S1_FETCH => CURR_STATE <= S2_ALU; ... End CASE; End IF; End Process; ``` 4. 验证功能的正确性：新建 Test Bench，用于验证状态机的正确性。Test Bench 中可以对状态机进行仿真，查看状态机的状态转换关系。 二、计数器实验 计数器实验的目标是将之前实现的计数器子模块合并起来，完成计数器的顶层模块 SIMPLE_CALC。 实验步骤： 1. 新建工程：新建一个 lab8 工程，用于实验计数器的设计和实现。 2. 导入源文件：通过 Project->Add Copy of Sourse 导入 lab3、lab5、lab6、lab7 中完成的内容。 3. 修改 MEM 模块：修改 MEM 模块，用于存储计数器的值。 4. 编写顶层模块：编写 VHDL 代码，定义顶层模块 SIMPLE_CALC。 5. 仿真：新建 Test Bench，用于验证计数器的正确性。 计数器的 VHDL 语言描述方式： 在 VHDL 语言中，计数器可以使用计数器子模块来实现。例如： ```vhdl Entity SIMPLE_CALC IS Port (CLK, RESET : IN STD_LOGIC; COUNT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0)); End Entity; Architecture Behavioral OF SIMPLE_CALC IS Signal COUNT_REG : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0); Begin Process (CLK, RESET) Begin If RESET = '1' Then COUNT_REG <= (Others => '0'); ELSIF CLK'Event AND CLK = '1' Then COUNT_REG <= COUNT_REG + 1; End IF; End Process; COUNT <= COUNT_REG; End Behavioral; ``` 资源利用情况： 在 FPGA 开发中，资源利用情况是非常重要的。通过对状态机和计数器的实验，可以了解 FPGA 的资源利用情况，包括最高工作频率、资源占用率等。 在实验中，我们可以使用 Vivado 等开发工具来进行资源分析，了解 FPGA 的资源利用情况。 状态机实验和计数器实验是 FPGA 开发中的重要组件，可以帮助我们学习状态机的 VHDL 语言描述方式，以及状态机的单线程和多线程描述方法。此外，还可以了解 FPGA 的资源利用情况，提高 FPGA 开发的效率和质量。

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