边缘提取是计算机视觉和图像处理领域中的关键技术，用于识别图像中的边界或轮廓，这对于许多应用至关重要，如目标检测、图像分割、模式识别等。本项目着重于使用MATLAB进行算法原型设计，然后通过Verilog语言在FPGA（Field-Programmable Gate Array）上实现这些边缘提取算法。 MATLAB是一种强大的数值计算和数据可视化工具，它提供了丰富的图像处理库，使得开发者可以方便地设计和验证算法。在本项目中，MATLAB可能被用来实现各种边缘检测算法，如Sobel、Prewitt、Canny或Roberts算子。这些算子通过对图像进行滤波来检测梯度变化，从而确定边缘位置。MATLAB原型设计的优点在于快速迭代和可视化验证，可以直观地看到算法效果并调整参数以优化性能。 Verilog是一种硬件描述语言，用于设计数字系统，包括FPGA。在FPGA上实现边缘检测算法，可以实现高速并行处理，提高图像处理速度，这对于实时应用非常关键。Verilog代码将把MATLAB中的算法逻辑转换为逻辑门级表示，然后在FPGA上配置，实现硬件加速。在实际的Verilog实现中，可能需要考虑如何高效地实现滤波操作，以及如何利用FPGA的并行性来处理图像数据流。 FPGA-subpixel-edge-main可能是指主程序或者模块，它包含了实现亚像素边缘检测的关键部分。亚像素边缘检测是在像素级别之上进一步细化边缘定位，提供更高的精度，这对于需要精确测量的应用非常重要。在Verilog中实现亚像素边缘检测可能涉及到复杂的数学运算，例如多项式插值或拟合，这需要巧妙地设计硬件结构以降低资源消耗和延迟。 在FPGA实现过程中，还需要关注以下几个方面： 1. **并行处理**：FPGA的优势在于并行计算能力，因此在设计时应充分利用这一点，例如，可以设计多个处理单元同时处理不同区域的图像。 2. **资源优化**：在FPGA上，每个逻辑门和存储器都是有限的，所以需要优化设计以减少资源占用，同时保持足够的处理速度。 3. **时序分析**：通过综合和仿真工具，进行时序分析以确保设计满足时钟周期要求，避免出现延迟问题。 4. **测试与验证**：在硬件实现前，需要在软件环境中对Verilog代码进行仿真验证，确保其功能正确。在FPGA上部署后，还需进行实际系统测试，确保在硬件上的表现符合预期。 这个项目展示了从高级算法设计到硬件实现的完整流程，涵盖了MATLAB原型设计、Verilog编程和FPGA应用，对于理解图像处理和硬件加速有重要的学习价值。通过这样的实践，开发者不仅可以掌握边缘提取算法，还能深入理解FPGA设计和优化技巧。

随着生活水平的提高，医疗水平也不断的提高，患者需求的及时传达就显得尤为重要，因而病房呼叫系统是医院的必备设备之一，为方便患者和医护人员之间的及时联系、提高医疗服务质量都起着极其重要的作用。 设计具有以下功能： 模拟病房呼叫输入； 1.显示优先级高的呼叫病房号，模拟呼叫声 2。对优先级低的呼叫进行存储，处理完高优先级后处理再处理 3.其他扩展功能可以自行针对开发板的功能模块具体设计合理的功能。 注意：在本文中，对设计的蜂鸣器呼叫时间进行了限制，考虑实际应用，这一限制不太合理，可以自行研究修改为持续呼叫。 在本文中没有附带代码，代码移步下一篇文章《基于FPGA的病房呼叫系统的各模块附带代码》 ### 病房呼叫系统设计与实现 #### 一、概述 随着社会的进步与科技的发展，医疗服务的质量成为了衡量一个国家或地区现代化水平的重要指标之一。其中，病房呼叫系统的完善与否直接影响到患者的就医体验及医疗效率。传统的病房呼叫系统通常采用模拟电路实现，存在功能单一、扩展性差等问题。随着现场可编程门阵列(FPGA)技术的成熟及其广泛应用，基于FPGA的病房呼叫系统设计成为可能。此类系统不仅能够有效提升医疗服务水平，还能满足患者对于紧急情况下的快速响应需求。 #### 二、FPGA与VHDL语言 ##### 2.1 FPGA简介 FPGA是一种高度灵活的数字集成电路，其内部包含大量可配置逻辑单元(CLBs)、可编程互联资源以及其他专用功能模块。通过软件配置，可以在FPGA上实现几乎任意的数字逻辑功能，从而构建出复杂多变的硬件系统。FPGA具有设计周期短、开发成本低、灵活性高等优点，在通信、军事、航空航天等领域有着广泛的应用前景。 ##### 2.2 VHDL语言 VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种用于描述数字系统的硬件描述语言。它不仅可以用于FPGA的设计与仿真，还可以用于ASIC(专用集成电路)的设计。VHDL支持多种设计风格，包括行为描述、数据流描述和结构描述等，这使得设计者可以根据不同的需求选择最适合的设计方法。此外，VHDL还具有良好的可读性和可维护性，便于团队协作和项目管理。 #### 三、病房呼叫系统设计要点 ##### 3.1 系统架构 基于FPGA的病房呼叫系统主要由以下几个部分组成： - **呼叫输入模块**：负责接收来自各个病房的呼叫信号，并根据信号强度或其他标准确定信号的优先级。 - **信号处理模块**：对输入信号进行处理，确保优先级高的信号被优先响应。 - **显示模块**：显示当前最高优先级的病房号码。 - **存储模块**：存储未处理的低优先级信号，待高优先级信号处理完毕后再逐一处理。 - **蜂鸣器控制模块**：根据系统状态控制蜂鸣器发出声音提醒医护人员。 ##### 3.2 设计流程 1. **需求分析**：明确系统的功能需求，如信号的优先级划分、显示方式等。 2. **方案设计**：基于需求制定设计方案，包括模块划分、接口定义等。 3. **代码编写**：使用VHDL语言编写各个模块的代码。 4. **仿真验证**：利用Quartus II软件进行功能仿真，验证设计是否符合预期。 5. **综合与布局布线**：将设计综合成网表文件，并进行布局布线优化。 6. **硬件测试**：将生成的比特流下载到FPGA开发板上进行实物测试，确保系统正常工作。 ##### 3.3 关键技术点 - **优先级处理**：通过设置阈值或比较器来判断信号的优先级。 - **存储技术**：采用RAM或寄存器文件等存储器件来保存低优先级信号。 - **人机交互界面**：设计简洁易用的用户界面，以便医护人员快速识别并响应患者的呼叫。 #### 四、案例分析 在具体实现过程中，可以通过以下步骤来完成病房呼叫系统的开发： 1. **确定开发板**：选择适合的FPGA开发板，如题目中提到的EP1C3T144C8。 2. **模块细化**：根据系统架构细化每个模块的具体功能与接口。 3. **编写代码**：利用VHDL语言编写每个模块的代码，并进行模块间的连接。 4. **功能仿真**：在Quartus II软件中进行功能仿真，检查是否有逻辑错误。 5. **时序仿真**：进一步进行时序仿真，确保系统在实际运行中的稳定性。 6. **硬件测试**：将设计下载到开发板上进行实物测试，验证其实际表现是否符合预期。 #### 五、总结 基于FPGA的病房呼叫系统设计充分利用了FPGA的灵活性和VHDL的强大功能，实现了高效的患者呼叫管理。通过对系统的精心设计和严谨测试，不仅可以显著提升医疗服务水平，还能为患者提供更加舒适和安全的就医环境。未来，随着技术的不断进步和发展，病房呼叫系统的功能还将得到进一步拓展和完善，更好地服务于医疗领域的需求。

FPGA MIL-STD1553B源码解析：支持BC、BM与RT功能，全系列移植指南（源码详解）,FPGA MIL-STD-1553B源码解析：支持BC、BM与RT功能，全系列移植至Xilinx、Altera及Actel芯片接口参考库,fpga MIL-STD1553B源码，支持BC ，BM，RT。 可任意移植到xilinx,altera,actel全系列型号 功能和接口可参考actel芯片1553b核，纯源码 ,关键词：FPGA；MIL-STD1553B；源码；支持BC、BM、RT；可移植；Xilinx；Altera；Actel。,FPGA MIL-STD1553B源码移植，全系列FPGA兼容，BC、BM、RT功能完备

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。文中展示了关键状态机代码，解释了各模式的工作流程及其优化设计，如双时钟域同步技术和硬件计数器的应用。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注意事项，并分享了多个实际项目的成功案例，如无人机飞控通信和航天遥测系统的应用。最后，文章提到附带的自动化测试套件和随机测试用例生成器，确保了IP核的可靠性和稳定性。 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减少开发时间和成本；④满足军工级项目的严格要求。 其他说明：该IP核不仅提供完整的源码和详尽的文档，还包括了仿真模型和测试工具，帮助开发者更好地理解和应用这一技术。

FPGA实现emmc读写代码的开发任务涉及到了硬件描述语言（HDL）编程，具体到本项目就是使用Verilog或VHDL语言来编写可综合的代码，用以控制FPGA与eMMC存储器之间的通信协议。本项目的具体背景是使用型号为7系列的Xilinx FPGA（型号为Kintex-7 FPGA KC705开发板）与江波龙（KingSpec）的eMMC存储芯片进行交互，实现数据的写入与读取。 在实际的操作中，开发者遇到了写入时序和读取效率的问题。写入递增数的过程中，如果芯片响应时间过长，会导致FPGA的写缓存溢出，进而影响数据的完整性和写入的可靠性。为了解决这个问题，需要对FPGA的代码进行修改。具体可能的解决方案包括但不限于优化写入策略，比如改进FIFO缓冲机制，调整时钟频率，或者增加额外的缓冲区来提高写入的稳定性。另一方面，针对读取响应时间长的问题，可以考虑优化数据传输协议，或者调整读取命令的时序，以减少等待时间。 此外，编写FPGA代码时，还需要考虑eMMC协议的物理层和链路层的相关规范，确保FPGA的IO能够正确地与eMMC芯片进行电气连接和通信。这通常需要使用专用的硬件接口，例如SDIO或SPI接口，具体取决于eMMC芯片的规格。在编码过程中，还需要考虑到FPGA资源的使用效率，以确保在有限的硬件资源内实现高性能的数据传输。 为了方便后续的维护和扩展，编写代码时应该遵循良好的编程实践，例如代码的模块化、清晰的命名规则以及充分的注释说明。在代码调试阶段，可以使用FPGA开发板自带的调试工具或者逻辑分析仪等硬件工具来监视信号的变化，并确保在各种条件下都能可靠工作。 整个开发过程中还需要注意到FPGA与eMMC之间的信号完整性问题。信号的电气特性需要在规范的范围内，否则可能会出现数据丢失、通信错误等问题。为此，在设计阶段就需要进行信号完整性的分析，必要时采用终端匹配、差分信号等硬件设计手段来保证信号质量。 开发完成后，FPGA实现的eMMC读写功能将可以用于多种应用场合，如固态硬盘、嵌入式系统、工业控制系统等，提供一个快速、稳定的数据传输解决方案。

QPSK调制解调 FPGA 实现 verilog 语言 同样支持 FSM，MSK，DBPSK，DQPSK，8PSK，16QAM等信号调制解调FPGA开发 目前只支持用 vivado，modelsim实现，quartus 目前还没有做 调制分为串并转，差分编码，上采样（插值），成形滤波，载波相乘等 解调分为数字正交下变频，低通滤波，符号同步，载波同步，相差调整，硬判决，差分解码，并串转等 调制解码误码率为 0（无噪声条件下） QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控）是一种数字调制技术，它通过将比特信息映射到载波的相位上来传输数字数据。QPSK调制解调的FPGA实现主要利用Verilog语言编写，Verilog是一种用于电子系统的硬件描述语言（HDL），广泛应用于数字电路设计领域。在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）上实现QPSK调制解调可以提供更高的灵活性和可重配置性，适用于各种通信系统设计。 FPGA实现QPSK调制解调过程中，涉及到FSM（有限状态机）的概念，FSM用于控制整个调制解调过程中的状态转换。除了QPSK外，本FPGA开发项目还支持其他多种信号调制解调格式，包括但不限于MSK（最小频移键控）、DBPSK（差分二进制相移键控）、DQPSK（差分四相位移键控）、8PSK（8相相移键控）以及16QAM（16进制幅度和相位调制）。这些不同的调制方式适用于不同的传输环境和需求，为通信系统的设计提供了多样化的选择。 在调制方面，主要分为多个步骤：串并转换用于将串行数据转换为并行数据以方便处理；差分编码用于增加信号的鲁棒性，特别是在存在相位模糊的情况时；上采样（插值）和成形滤波用于改善信号的频谱特性；载波相乘则用于将调制信号与载波结合起来进行实际的传输。 解调方面，涉及到数字正交下变频过程将信号从载波频率转换到基带频率；低通滤波用于滤除不需要的高频噪声；符号同步和载波同步则确保解调过程中的时序和频率同步；相差调整用于校正由于信道条件变化引起的相位偏差；硬判决和差分解码用于从接收到的信号中恢复出原始的数据比特；并串转换用于将并行数据转换回串行数据。 根据描述，该调制解调方案在无噪声条件下具有零误码率，显示了其在理想环境下的高效性能。然而，实际应用中通信系统往往需要面对噪声、多径效应等复杂因素，因此在设计中还应考虑信道编码、均衡、纠错等技术以提高系统的鲁棒性和传输质量。 该文档资料还提供了对调制解调技术在开发中的一些背景介绍和分析，指出调制解调技术的重要性随着信息技术的发展而日益凸显。此外，调制解调技术的实现与优化是通信系统设计的核心部分，它直接影响到数据传输的效率和可靠性。 所附带的图片文件和背景介绍文件进一步扩展了对调制解调技术的理解，通过视觉材料和详细的文字描述，为读者提供了更为全面的技术视角和应用场景。这些文件资料共同构成了对QPSK调制解调FPGA实现技术的深入探讨，为通信工程技术人员提供了宝贵的参考资源。

该程序使用VHDL语言编写，已经在实际项目中多次使用

介绍DVB-S2广播接收机的论文，主要是符号同步技术的介绍，并且介绍了相应FPGA实现方面的方法。

FPGA ARINC 429源码IP Verilog实现支持XILINX与ALTERA系列FPGA芯片技术实现,FPGA ARINC 429源码IP：支持XILINX与ALTERA的Verilog实现,FPGA ARINC 429源码IP FPGA源码IP Verilog源码 支持XILINX ALTERA等 ,FPGA; ARINC 429源码; 3种品牌支持(XILINX、ALTERA); Verilog源码; IP核。,FPGA多厂商支持ARINC 429源码IP与Verilog兼容库

在电子设计领域，FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它允许用户根据需求自定义硬件电路。在FPGA中，片内RAM（Random Access Memory）是重要的组成部分，常用于实现数据存储和处理。本文将详细讨论FPGA片内RAM的读写测试实验，以帮助理解其工作原理和应用。 1. FPGA片内RAM概述 FPGA内部包含大量的RAM资源，分为BRAM（Block RAM）和分布式RAM（Distributed RAM）。BRAM通常用于存储大量数据，如帧缓冲或查找表；而分布式RAM则分布在整个逻辑阵列中，适合小规模、快速访问的需求。在进行FPGA设计时，合理利用片内RAM可以显著提高系统的速度和效率。 2. RAM测试的重要性 测试FPGA片内RAM的读写功能是验证设计正确性和性能的关键步骤。这有助于发现潜在的问题，如地址映射错误、数据完整性问题、时序不匹配等，确保系统在实际运行中能稳定、高效地工作。 3. 实验步骤 - **设计阶段**：使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写RAM读写模块。模块应包括地址生成器、数据输入/输出路径以及读写控制信号。 - **仿真验证**：在编译设计之前，通过软件工具进行逻辑仿真，检查读写操作是否符合预期。这是在硬件实现前发现错误的有效手段。 - **配置FPGA**：将通过验证的设计下载到FPGA中，利用片内RAM资源。 - **硬件测试**：连接适当的外部设备（如示波器和逻辑分析仪）来监测地址线、数据线和控制信号。设置不同的读写操作，观察实际输出是否与预期相符。 4. RAM测试用例 - **基础测试**：初始化RAM，然后进行顺序读写，验证地址空间的正确覆盖。 - **随机访问测试**：在不同地址进行随机读写，检查地址映射和数据一致性。 - **并发读写测试**：模拟多个读写操作同时发生，检测并行访问的正确性。 - **边界条件测试**：在RAM的首地址和末地址进行读写，确保边缘情况得到处理。 - **异常情况测试**：故意触发错误，如非法地址访问，检验错误处理机制。 5. 工具支持 使用如Xilinx的Vivado或Intel的Quartus等FPGA综合工具，它们提供了内置的RAM测试模板和内存初始化文件（如.hex或.bin文件），简化了测试过程。 6. 结果分析与优化 根据测试结果，对设计进行调整和优化。例如，如果发现读写速度慢，可能需要改进地址或数据总线的时序；如果存在数据不一致，可能需要检查读写同步逻辑。 7. 总结 通过FPGA片内RAM的读写测试实验，不仅可以掌握基本的FPGA设计技能，还能深入理解硬件层次的内存操作。这个实验对于提升FPGA开发者的实践能力和故障排查能力至关重要，为后续的复杂系统设计打下坚实基础。