开发环境：vivado2020.2及Xilinx系列开发软件 硬件：zynq—7020，ov5640，hdmi显示屏 （此项目为某大佬的开源项目，可以共同学习，本人移植到了zynq7020开发板，其中有个ip在vivado2020.2不能使用，好像是Xilinx给取消掉了，压缩包包含之前版本的license可以自行添加ip的license）

内容概要：本文详细介绍了基于FPGA实现的1553B总线协议IP核的设计与应用。该IP核采用Verilog编写，支持BC（总线控制器）、BM（总线监控器）、RT（远程终端）三种模式，适用于航空电子等领域。文中展示了关键的状态机代码，解释了各模式的工作流程及其优化设计，如同步脉冲生成、奇偶校验处理、跨时钟域通信等。此外，文章强调了IP核的高移植性和易用性，提供了详细的移植步骤和配置方法，并分享了实际项目中的应用案例，如无人机飞控通信、航天遥测系统等。最后，作者提到IP核附带的自动化测试套件和随机测试用例生成器，确保了系统的可靠性和稳定性。 适合人群：从事FPGA开发、嵌入式系统设计以及航空电子领域的工程师和技术人员。 使用场景及目标：①快速搭建1553B总线通信系统；②提高系统性能和可靠性；③缩短开发周期，减少硬件占用空间；④进行协议栈的深入研究和优化。 其他说明：该IP核已在多个实际项目中得到验证，具有良好的兼容性和扩展性。对于初学者，文档中提供了详尽的入门指南，帮助用户从环境配置到上板实测逐步掌握。

XGigE IP是一种高速网络通信协议，专为通过以太网传输高速图像数据而设计。它基于GigE Vision Streaming Protocol，这是一种广泛应用于机器视觉领域，尤其是工业相机制造商和软件开发人员之间的标准化通信协议。GigE Vision确保了各种不同品牌和型号的相机能够在以太网环境中稳定、高效地传输图像数据，满足了工业级实时视频处理和分析的需要。 VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种用于描述电子系统硬件功能和结构的硬件描述语言。它允许设计师使用文本形式来描述硬件电路，随后可以通过逻辑综合转换为可实现的硬件结构。VHDL源码为开发者提供了灵活性和强大的设计工具，使其能够设计复杂的数字逻辑电路，并可以针对特定硬件平台如FPGA（现场可编程门阵列）进行优化。 在本压缩包中，还包含了基于AC701 FPGA板卡的完整参考工程。AC701是Xilinx公司推出的一款高性能FPGA开发板，支持高速串行收发器、丰富的I/O接口以及灵活的逻辑资源。这一参考工程为使用AC701板卡的开发者提供了一个实际的案例，帮助他们理解和掌握如何利用XGigE IP和GigE Vision协议，以及VHDL语言在FPGA上实现图像数据的高速处理和传输。开发人员可以通过这个参考工程学习如何设计、配置和调试FPGA，以及如何将其用于高速数据通信。 此外，压缩包中还包含了几张图片文件，虽然具体内容未知，但可以推测这些图片可能与AC701板卡的实际应用、相关接口或具体的工程实现有关。这些图片有助于开发者更直观地理解硬件设置和项目布局，从而更好地将源码和设计转化为实际的物理实现。 XGigE IP和GigE Vision Streaming Protocol为高速图像数据的以太网传输提供了标准化的解决方案，而VHDL源码为复杂硬件设计提供了强大的描述工具。结合AC701 FPGA板卡的完整参考工程，开发人员可以利用这些资源开发出性能优越的图像处理和通信系统，进一步推动工业自动化和机器视觉技术的发展。

内容概要：本文详细介绍了雷尼绍BISS-C协议编码器的Verilog源码设计与实现。该源码支持多种位数配置（如18、26、32、36bit），并且可以通过简单修改适应其他非标准配置。它能够在高达10MHz的时钟频率下稳定运行，具备高度的灵活性和可移植性。此外，该源码实现了高效的CRC并行计算，在一个时钟周期内即可完成校验，显著提高了数据处理的速度和效率。文中还提到，该源码已经成功在硬件板卡上进行了测试和验证，证明了其稳定性和可靠性。 适合人群：从事FPGA开发的技术人员，尤其是那些需要处理编码器数据并希望提升系统性能的研发人员。 使用场景及目标：① 需要在FPGA平台上实现高效、可靠的编码器数据读取；② 支持多路编码器同时读取，满足复杂应用环境的需求；③ 实现快速的CRC校验，确保数据完整性。 其他说明：该源码不仅展示了具体的实现细节，还提供了详细的仿真和板卡测试结果，帮助开发者更好地理解和应用这一解决方案。

Linux_arm平台串口调试助手，窗口图形界面，使用方便， 可选择不同波特位、数据位、停止位、校验位。

2016.4版本 1）点击 bitstream setting ，将 bin_file 勾上，点击 OK。 2）点击 generate bitstream ，生成 bit 文件和 bin 文件 3）点击 open hardware manager，连接板子。 4）选中芯片，右键如下操作。 5）选择开发板上的 flash 芯片，点击 OK。 6）点击 OK。 7）添加 bin 文件到此选项。 8）路径如下： 9）选中后点击 OK，将代码烧录到 flash。 ### Vivado 2016 版本程序固化操作说明 #### 一、概述 本文档旨在指导用户如何在Xilinx Vivado Design Suite 2016.4版本中完成程序固化的操作流程。程序固化是指将设计好的硬件配置文件（通常为bitstream文件）下载到目标硬件平台的过程，对于FPGA开发来说至关重要。通过本文档，读者可以学习到如何在Vivado环境中生成bit文件和bin文件，并将其烧录到开发板上的Flash存储器中。 #### 二、准备工作 确保已经安装了Xilinx Vivado Design Suite 2016.4版本，并且开发板已正确连接至计算机。此外，还需要准备相应的硬件描述语言（HDL）设计文件。 #### 三、操作步骤详解 ##### 1. 设置Bitstream - **步骤**: 打开Vivado项目，在项目的主界面中找到并点击“Bitstream Setting”选项。 - **目的**: 在这里可以设置生成bitstream时的参数，比如是否生成bin文件。 - **操作**: - 将“Bin File”选项勾选上。 - 点击“OK”按钮保存设置。 ##### 2. 生成Bitstream - **步骤**: 在主界面上方的工具栏中找到并点击“Generate Bitstream”选项。 - **目的**: 生成bitstream文件以及bin文件。 - **操作**: - 点击后等待Vivado自动完成bitstream的生成过程。 - 成功后，可以在项目目录下的`impl_1/`文件夹中找到生成的.bit文件和.bin文件。 ##### 3. 连接硬件管理器 - **步骤**: 在主界面上方的工具栏中找到并点击“Open Hardware Manager”选项。 - **目的**: 打开硬件管理器，用于与实际的硬件设备进行交互。 - **操作**: - 连接好开发板后，打开硬件管理器并识别出连接的硬件设备。 ##### 4. 选择芯片 - **步骤**: 在硬件管理器中，找到并选中需要编程的目标芯片。 - **目的**: 选定将要进行编程操作的具体芯片。 - **操作**: - 右键点击目标芯片，在弹出的菜单中选择相关操作。 ##### 5. 选择Flash芯片 - **步骤**: 在选中的芯片上下文中，找到并选择开发板上的Flash芯片。 - **目的**: 指定将要使用的Flash存储器。 - **操作**: - 确认所选Flash芯片的型号和容量等信息无误后，点击“OK”。 ##### 6. 添加Bin文件 - **步骤**: 在Flash编程的设置界面中，找到并点击“Add Bin File”选项。 - **目的**: 添加之前生成的bin文件，以便将其烧录到Flash中。 - **操作**: - 浏览并选择之前生成的.bin文件。 - 点击“OK”按钮。 ##### 7. 设置Flash路径 - **步骤**: 在添加完bin文件后，确认Flash的存储路径。 - **目的**: 确保bin文件能够正确地写入到指定位置。 - **操作**: - 确认路径信息正确无误。 - 点击“OK”按钮，开始烧录过程。 #### 四、总结 通过以上步骤，您已经完成了在Xilinx Vivado 2016.4版本中对FPGA的程序固化操作。需要注意的是，在整个过程中要仔细检查每一步的操作，确保所有设置都符合需求。特别是在选择芯片和设置Flash路径时要格外小心，以免烧录错误导致不必要的麻烦。希望本文档能帮助您顺利完成固化的任务。

**正文** 在现代电子设计中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）因其灵活性和高性能而被广泛应用。本主题将深入探讨如何使用Verilog语言实现一个通用的CFI（Common Flash Interface）接口的FLASH控制器，并在FPGA上进行验证。 **一、CFI接口介绍** CFI是一种标准化的接口，它允许微处理器或者其他控制单元与非易失性存储器，如闪存（FLASH），进行通信。这个接口定义了一套标准的命令集和查询机制，简化了不同供应商的闪存芯片与系统之间的互操作性。CFI接口主要由以下几部分组成： 1. 查询表：包含关于闪存特性的信息，如最大块大小、最小擦除单位等。 2. 命令：如读、写、擦除等，由特定的指令字节序列表示。 3. 数据传输：通过地址线和数据线进行，支持单总线和双总线模式。 **二、Verilog语言基础** Verilog是一种硬件描述语言，用于设计和验证数字系统的逻辑。在实现CFI控制器时，我们使用Verilog来描述电路的行为和结构。Verilog支持模块化设计，可以方便地创建复杂的数字系统。 **三、FPGA实现CFI控制器** 1. **模块定义**：定义一个名为`cfi_ctrl`的Verilog模块，该模块将包括输入和输出端口，如命令信号、地址信号、数据信号和控制信号。 2. **状态机设计**：控制器的核心通常是一个状态机，用于管理不同的操作阶段，如读取、写入和擦除。状态机根据输入命令和当前状态来决定下一步操作。 3. **命令处理**：根据CFI接口规范，编写代码来解析和执行命令。例如，当接收到"Read ID"命令时，控制器会返回闪存芯片的制造商和设备ID。 4. **错误检测和处理**：为了保证数据的完整性和正确性，需要添加错误检测机制，如奇偶校验或CRC校验。 5. **时序控制**：确保数据传输的时序正确，如读写周期、等待时间等，这是保证数据完整的关键。 6. **仿真验证**：使用仿真工具（如ModelSim或Vivado）对设计进行模拟测试，确保所有功能在各种情况下都能正常工作。 **四、FPGA集成与配置** 1. **综合与布局布线**：将Verilog代码综合成逻辑门级网表，然后通过布局布线工具（如Xilinx的Vivado或 Altera的Quartus II）将其映射到FPGA的物理资源。 2. **配置与下载**：生成配置文件后，通过JTAG（Joint Test Action Group）接口或SPI（Serial Peripheral Interface）将配置数据加载到FPGA中。 3. **硬件测试**：连接实际的FLASH芯片，通过FPGA上的CFI控制器进行读写测试，验证实际硬件的功能正确性。 **五、挑战与优化** 在实际设计中，可能面临速度、功耗和资源利用率等挑战。优化方法包括但不限于： 1. **流水线设计**：通过增加并行处理能力提高速度。 2. **时钟管理**：合理分配时钟域，减少时钟相关的问题。 3. **资源复用**：利用FPGA的可编程性，尽可能减少重复逻辑。 4. **错误恢复策略**：针对可能出现的错误情况，设计有效的恢复机制。 通过Verilog实现CFI接口的FLASH控制器是嵌入式系统设计中的一个重要环节。理解CFI接口规范，熟练掌握Verilog语言，并结合FPGA的特性，我们可以构建出高效可靠的控制器，满足各种应用需求。

内容概要：本文详细介绍了AD7606和AD7616两款ADC芯片在FPGA平台上的Verilog驱动代码实现。作者通过硬件并行模式实现了高效的数据读取，解决了现有驱动代码时序不准和注释不清的问题。文中详细解释了状态机的设计思路，包括CONVST信号和BUSY信号的配合、数据锁存机制以及针对不同环境条件下的优化措施。此外，还提供了硬件连接注意事项、常见问题解决方案及调试技巧。 适合人群：具备一定FPGA开发经验的研发人员，尤其是从事嵌入式系统设计和信号处理领域的工程师。 使用场景及目标：适用于需要高性能数据采集系统的开发，如工业自动化、医疗设备等领域。主要目标是提高数据采集的速度和稳定性，同时提供详细的代码实现和调试指南。 其他说明：文中提供的代码已在多个FPGA平台上进行了验证，包括Cyclone IV和Artix-7。附带的测试波形和调试技巧有助于快速定位和解决问题。

这本书介绍了Zynq Ultrascale+ RFSoC，这是一种将真正的单芯片软件定义无线电（SDR）带入市场的技术。RFSoC设备是首批将多个射频信号链与Arm应用和实时多核处理器以及可编程逻辑集成于一体的自适应SoC（系统级芯片）。与需要数十个分离设备的替代方案相比，RFSoC芯片提供了前所未有的灵活性和降低的功耗。RFSoC不仅仅是芯片上的无线电，更像是芯片上的整个基站！此外，除了在5G移动通信中有着广泛的应用外，RFSoC设备还支持新兴6G系统的设计和开发，并且现在已被用于包括高速雷达、先进仪器、射电天文学和量子计算在内的许多其他领域。我们预计这本书将在许多技术领域引起兴趣并得到使用。它作为RFSoC设备家族及其关键特性和可编程性的介绍。特别关注射频信号链，包括高分辨率的直接射频数据转换器、数字上变频器和数字下变频器，以及正交混频器。更多的章节探讨了前向纠错（FEC）单元以及射频、可编程和处理器子系统之间的接口。本书探讨了软件定义无线电的概念和架构以及关键的数字信号处理（DSP）算法，如多奈奎斯特区操作、频率规划、多速率FIR滤波器和FFT。 ### Software Defined Radio with Zynq Ultrascale+ RFSoC #### 一、Zynq Ultrascale+ RFSoC概述 《Software Defined Radio with Zynq Ultrascale+ RFSoC》一书深入介绍了Xilinx公司推出的Zynq Ultrascale+ RFSoC这一革命性技术。该技术为市场带来了真正意义上的单芯片软件定义无线电(SDR)解决方案。相较于传统方案，RFSoC在单个芯片上集成了多个射频信号链路、Arm应用处理器、实时多核处理器以及可编程逻辑，从而极大地提升了系统的灵活性和降低了整体功耗。 #### 二、Zynq Ultrascale+ RFSoC的核心特性 **1. 集成射频信号链：** Zynq Ultrascale+ RFSoC的关键特性之一在于其高度集成的射频信号链。这包括高分辨率的直接射频数据转换器、数字上变频器(DUC)和数字下变频器(DDC)，以及正交混频器(QM)。这些组件能够实现对射频信号的有效处理，包括信号的放大、滤波、调制与解调等复杂操作。 **2. 高分辨率直接射频数据转换器：** 这些转换器允许直接处理射频信号而无需复杂的中频(IF)转换步骤。这意味着可以在极宽的频率范围内直接捕捉或生成信号，显著简化了系统设计并提高了性能。 **3. 数字上变频器与数字下变频器：** DUC和DDC使得能够在数字域内完成频率变换过程，进一步增强了信号处理的灵活性和效率。它们能够高效地将基带信号转换为射频信号或将射频信号转换回基带信号。 **4. 正交混频器：** QM用于实现射频信号的I/Q分量处理，这对于实现高效的调制解调技术至关重要。通过QM，可以实现信号的线性调制和解调，同时减少信号失真和提高信号质量。 **5. 前向纠错(FEC)单元：** 为了确保在恶劣环境下传输数据的可靠性，RFSoC还包括了FEC单元。FEC能够自动检测并纠正传输过程中发生的错误，这对于提高无线通信系统的鲁棒性非常重要。 #### 三、Zynq Ultrascale+ RFSoC的应用场景 RFSoC不仅仅适用于传统的无线通信应用，还在多个新兴领域展现出了广泛的应用前景： **1. 5G/6G移动通信网络：** 随着5G技术的发展和6G研究的推进，RFSoC成为了构建高性能、灵活且节能的通信基础设施的理想选择。其强大的处理能力和广泛的频谱覆盖能力使其成为满足未来移动通信需求的关键技术之一。 **2. 高速雷达系统：** 在雷达系统中，RFSoC可以提供高精度的信号处理能力，帮助实现更准确的目标定位和追踪。 **3. 先进仪器与射电天文学：** 对于需要极高灵敏度和精确度的科学测量工具而言，RFSoC提供了必要的硬件平台，以满足射电天文学等领域中的精密观测需求。 **4. 量子计算：** 尽管量子计算仍处于早期发展阶段，但RFSoC在控制和读取量子位方面显示出潜在的应用价值。 #### 四、软件定义无线电概念与架构 软件定义无线电是一种利用软件来实现传统上由硬件执行的信号处理功能的技术。其核心思想是将尽可能多的功能从专用硬件转移到通用处理器上运行的软件中，以实现高度的灵活性和可配置性。在Zynq Ultrascale+ RFSoC平台上，可以通过编程方式定制射频信号链和其他处理模块，实现特定应用的需求。 **1. 多Nyquist区域操作：** 通过多Nyquist区域操作，可以在相同的采样率下处理不同频率范围内的信号。这种技术大大扩展了RFSoC可以处理的信号频段范围。 **2. 频率规划：** 频率规划是指根据实际应用场景选择合适的载波频率和带宽的过程。RFSoC平台通过提供高度可配置的频率规划选项，使用户能够针对不同的通信标准和频谱条件进行优化。 **3. 多速率FIR滤波器与FFT：** 多速率FIR滤波器用于实现信号的采样率转换，而快速傅里叶变换(FFT)则被广泛应用于信号分析和处理中。这两种技术都是现代无线通信系统中不可或缺的组成部分。 #### 五、总结 《Software Defined Radio with Zynq Ultrascale+ RFSoC》不仅为读者提供了关于RFSoC技术的全面介绍，还深入探讨了如何利用这一强大平台进行创新设计和研究。无论是对于从事5G/6G通信、雷达技术、射电天文学还是量子计算领域的专业人士来说，该书都将是一本宝贵的技术指南。

keil5的arm 编译器版本为V6.21 ARMCompiler6.21_standalone_win-x86_64