各个文件夹存放的内容: 1、docs 存放ARM Cortex-M1/3处理器参考手册、DesignStart FPGA版本使用说明、基于Arty-A7开发板的顶层BlockDesign框图等文件。 2、hardware 存放基于Digilent Arty-A7开发板的Vivado工程,顶层BlockDesign文件,管脚约束文件,Testbench文件等。 3、software 存放Keil-MDK工程,SPI Flash的编程算法文件等。 4、vivado 包括DesignStart Cortex-M1/3 Xilinx FPGA版本的IP核文件,其中Arm_ipi_repository文件夹就是内核源文件了,IP文件内容已经加密,没有可读性。
2025-05-07 23:41:32 14.78MB fpga开发 网络协议
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内容概要:本文详细介绍了基于Vivado平台搭建的AD9680 FPGA工程项目,涵盖JESD204B接口、SPI配置、时钟树配置以及跨时钟域处理等多个方面。项目采用Verilog语言编写,包含详细的注释和调试经验分享。文中重点讨论了SPI配置引擎、JESD204B链路对齐、时钟管理模块(如MMCM)配置、跨时钟域处理等问题,并提供了多个实用技巧和注意事项。此外,还涉及了温度监控模块的实现,确保系统的稳定性和可靠性。 适合人群:具备一定FPGA开发经验和Verilog编程基础的研发人员,尤其是从事高速数据采集和通信领域的工程师。 使用场景及目标:适用于需要理解和实现AD9680高速数据采集系统的开发者。主要目标是帮助读者掌握JESD204B接口配置、SPI寄存器配置、时钟树设计等关键技术,从而能够成功构建并调试类似的FPGA工程。 其他说明:文中不仅提供了完整的代码片段,还包括了许多宝贵的调试经验和实战心得,对于提高实际开发效率非常有帮助。建议读者结合具体应用场景深入研究相关代码和技术细节。
2025-04-17 11:17:33 2.25MB
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基于fpga的2psk调制解调器实现,代码包括quartus和vivado两个工程版本,使用到的所有滤波器全部采用matlab设计参数,verilog代码实现,没有调用滤波器ip,可以进行任意调整或者采用其他厂家fpga实现,quartus版本代码采用modelsim仿真,vivado使用其自带仿真软件仿真。 下图是一些仿真以及滤波器频谱图. 在现代通信领域,数字调制解调技术扮演着至关重要的角色,其中2PSK(二进制相位偏移键控)调制解调器是一种广泛使用的数字调制方式。随着可编程逻辑设备如FPGA(现场可编程门阵列)的发展,利用FPGA实现2PSK调制解调器成为了一种灵活高效的解决方案。本文将详细介绍基于FPGA的2PSK调制解调器的实现,包含quartus和vivado两个工程版本,并且重点阐述了使用matlab设计参数以及verilog代码实现的过程。 从系统设计的角度来看,2PSK调制解调器的实现可以被分为两个主要部分:调制部分和解调部分。在调制过程中,数字基带信号被转换成相应的模拟信号,而解调过程则是调制过程的逆过程,即将模拟信号恢复成原始的数字信号。在FPGA实现中,这两个过程都通过硬件描述语言如verilog来编程实现。 为了确保通信系统的性能,设计者通常需要对信号进行滤波处理。在这个项目中,所有滤波器的设计都采用了matlab工具。通过matlab,设计者可以首先进行理论设计和仿真,优化滤波器的参数,以满足特定的性能指标。在参数确定后,这些设计参数会被转化成FPGA可识别的verilog代码,最终在FPGA硬件上实现滤波功能。 本项目中的FPGA工程版本有两个,分别对应于quartus和vivado这两个不同的设计环境。Quartus是由Altera公司(现为Intel旗下)开发的FPGA设计软件,而Vivado则是Xilinx公司提供的新一代设计套件。两种环境都有各自的优势和特点,设计师可以根据项目的具体需求和个人习惯选择使用。值得注意的是,quartus版本的代码使用了modelsim进行仿真测试,而vivado版本则使用了其自带的仿真软件进行仿真。 整个FPGA工程的实现过程,从最初的verilog代码编写,到最终在硬件上的测试验证,是一个复杂且细致的过程。设计者需要对verilog语言有深入的理解,并且掌握FPGA的编程和调试技巧。在编码过程中,除了基本的调制解调算法实现外,还需要考虑信号的同步、误差控制、资源优化等多个方面。 本项目中,设计者还提供了关于2PSK调制解调器实现的详细技术分析和深入的技术细节描述。这包括了对系统架构的讨论、信号处理流程的解释以及在实现过程中可能遇到的技术挑战和解决方案。这些分析内容对于理解整个系统的实现有着至关重要的作用。 在文档中提到的仿真和滤波器频谱图,是验证设计正确性和性能评估的重要工具。通过这些图表,设计者可以直观地看到信号在调制解调过程中的变化,以及滤波器在不同频段上的表现,从而对系统的性能进行评估和调整。 基于FPGA的2PSK调制解调器的实现是一个涉及信号处理、硬件编程和系统仿真等多个方面的复杂工程。通过本项目的实现,不仅可以掌握2PSK调制解调的核心技术,而且能够深入理解FPGA在数字通信系统中应用的潜力和优势。
2025-04-16 18:01:54 1.55MB matlab fpga开发
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基于FPGA的视觉跟踪系统:单色物体(如乒乓球)跟踪与舵机云台控制,基于Basys3板卡的Vivado工程实现,基于FPGA的视觉跟踪系统,配合舵机云台跟踪单色物体,例如乒乓球。 vivado工程,基于Basys3板卡。 注意:不硬件部分。 ,基于FPGA的视觉跟踪系统; 舵机云台跟踪; 单色物体识别; 乒乓球跟踪; Vivado工程; Basys3板卡。,基于FPGA的视觉跟踪系统:单色物体追踪与舵机云台控制工程实践 FPGA视觉跟踪系统的应用范围广泛,尤其是在需要高速处理和低延迟的场合。本系统主要针对单色物体,例如乒乓球,通过基于Basys3开发板的Vivado工程实现跟踪与控制。在此过程中,系统需识别乒乓球的颜色,从而实现精确的跟踪。实现这一功能,需要对硬件和软件进行紧密结合,但在本例中,重点放在软件工程实现方面。 系统首先需要实现的是对乒乓球这一单色物体的快速识别与定位。这通常通过图像处理技术完成,包括摄像头捕获图像,然后进行图像预处理、颜色分割、边缘检测、目标跟踪等步骤。完成这些步骤后,系统将得到乒乓球的精确位置信息。这在乒乓球等高速运动物体的视觉跟踪中尤为重要,因为运动物体的动态变化对实时处理速度和准确性要求极高。 接下来,系统需要将识别到的目标位置信息,通过控制算法转化为舵机云台的控制指令。舵机云台是视觉跟踪系统中的一个重要组成部分,它的任务是根据系统发出的指令快速调整镜头方向,以实现对乒乓球等运动物体的稳定跟踪。舵机云台的控制一般需要实现精确的角度控制和快速响应,这在硬件设计和控制算法中需要特别注意。 Vivado是Xilinx公司开发的一款强大的FPGA设计工具,它支持从设计、仿真到实现、调试的全流程。在这个项目中,Vivado不仅用于开发系统的基础硬件架构,还要进行相关算法的逻辑实现。系统设计者需要使用Vivado将跟踪算法和舵机云台控制算法用硬件描述语言实现,最终烧录到FPGA芯片中。 Basys3开发板是Xilinx公司推出的一款面向初学者和学生的FPGA开发板。它具有丰富的I/O接口和内置资源,适合作为本视觉跟踪系统的实验平台。开发人员可以在Basys3上进行硬件调试,验证Vivado工程的正确性和稳定性。 整个项目的实现,不仅需要强大的图像处理和控制算法支撑,还需要精确的硬件设计和软件编程。因此,该工程是一个跨学科的综合实践项目,它涵盖了数字电路设计、FPGA编程、图像处理、控制理论等多个领域的知识。 在文档方面,项目产生的文件包括HTML、Word文档和文本文件等多种格式。这些文档详细记录了视觉跟踪系统的开发过程、实施步骤和应用场景分析。通过阅读这些文件,可以了解到系统是如何一步步实现对乒乓球等单色物体的识别和跟踪的,以及在实际应用中所遇到的挑战和解决方案。 基于FPGA的视觉跟踪系统是一个高度集成的技术项目。它融合了图像处理、硬件设计、实时控制等多个领域的先进技术和理念。通过该系统,可以实现对单色物体如乒乓球的快速精确跟踪,并配合舵机云台完成动态目标的实时跟踪,显示出FPGA在高速实时处理方面的巨大优势。
2025-04-16 14:37:27 22KB sass
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AES算法Verilog实现:纯代码、参考软件、Vivado工程与多媒体资源综合指南,AES算法的Verilog实现与解析:从纯代码到Vivado工程化全套实践,AES算法Verilog实现 [1]纯verilog代码实现 [2]提供参考软件代码(无需依赖库) [3]提供完整vivado工程 提供视频 提供幻灯片 ,AES算法Verilog实现; 纯Verilog代码; 参考软件代码; 完整Vivado工程; 视频; 幻灯片,AES算法纯Verilog实现与Vivado工程示例 AES算法,全称为高级加密标准(Advanced Encryption Standard),是美国国家标准与技术研究院(NIST)在2001年11月26日发布的一种对称密钥加密算法,用以替代原先的DES算法。它被广泛应用于商业和政府数据加密,在确保数据安全方面发挥着重要作用。AES算法支持128、192和256位三种密钥长度,并且能够以128位(16字节)为单元对数据进行块加密处理。 Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于电子系统的建模和设计。它是通过描述系统在不同抽象层次上的结构和行为来实现的。在数字电路设计中,Verilog被用来编写测试台(testbench)、模拟、综合到可编程逻辑设备(如FPGA或ASIC)的代码。 本指南提供了AES算法的Verilog实现,涵盖了从纯Verilog代码到Vivado工程的全套实践。Vivado是赛灵思(Xilinx)公司推出的一款设计套件,支持逻辑设计、IP生成、系统集成以及从设计到实现的完整流程。在这个过程中,工程师可以使用Vivado工程化地进行设计的完整生命周期管理。 本指南包含的纯Verilog代码实现了AES算法的基本功能,而参考软件代码部分则是不需要依赖任何外部库就可以直接运行的代码,这为使用者提供了一个易于理解的参考。指南还提供了一个完整的Vivado工程,这意味着所有必要的文件和配置都已经被准备好了,用户可以直接在Vivado环境中加载、运行和调试。 在学习材料中,还包含了一些多媒体资源,例如视频和幻灯片。这些资源可以帮助学习者更好地理解AES算法以及其在Verilog中的实现。视频演示可以直观展示算法运行过程和设计的最终效果,而幻灯片则可以提供结构化的知识体系,帮助学习者系统地掌握信息。 为了更好地支持数字技术的飞速发展和在不同平台上的数据安全,本指南中的AES算法实现采用了对称加密的方式。对称加密指的是加密和解密使用同一把密钥,这样的设计在保证数据安全的同时,也提升了加密解密的效率。 在文档结构方面,本指南通过多篇引言和引言段落逐步引入了算法实现的主题,为读者铺垫了背景知识,并清晰地定义了算法实现的内容和范畴。同时,它还通过文章标题和相关的HTML文件指明了文档的组织方式,以及如何通过互联网获取更多的信息。 整个指南的编写旨在为工程师、学生或任何对AES算法在Verilog中实现感兴趣的人提供一个全面的资源集合。无论是在教育环境中作为学习材料,还是在商业项目中作为参考,本指南都能够发挥其价值。通过对AES算法的Verilog实现进行详细解析,并提供从纯代码到工程化实践的全过程指导,本指南为数字电路设计和安全通信领域贡献了一份力量。
2025-04-12 12:49:51 2.36MB
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PCI Express PHY IP Core功能和实现 本资源摘要信息主要介绍了PG239 PCIE PHY IP Core的功能、特点和实现细节,该IP Core是Xilinx Vivado设计套件的一部分,旨在帮助用户快速设计和实现PCI Express界面。 标题解释 PG239 PCIE PHY是Xilinx公司推出的一个PCI Express物理层(PHY)IP Core,用于实现高速的PCI Express接口。PHY是PCI Express协议中的物理层设备,负责处理数据传输、时钟恢复、信号检测等功能。 描述解释 PG239 PCIE PHY IP Core是Vivado设计套件中的一个重要组件,旨在帮助用户快速设计和实现PCI Express界面。该IP Core提供了一个高度可配置的PCI Express PHY解决方案,支持多种PCI Express规范,包括PCIe 1.0、PCIe 2.0和PCIe 3.0等。 标签解释 Vivado是Xilinx公司推出的一个 FPGA 设计套件,提供了一个集成的开发环境,旨在帮助用户快速设计和实现基于FPGA的系统。PCIE是PCI Express的缩写,表示Peripheral Component Interconnect Express,一个高速的串行总线标准。 部分内容分析 根据部分内容,我们可以看到该IP Core的主要特点和功能: 1. 性能和资源使用:PG239 PCIE PHY IP Core提供了高性能的PCI Express界面,支持高达16.0 GT/s的数据传输速率,同时也提供了低功耗和低资源使用的设计解决方案。 2. 端口描述:该IP Core提供了多种端口,包括PCI Express Lane、REFCLK、PERST#等,方便用户快速设计和实现PCI Express界面。 3. 许可和订购:PG239 PCIE PHY IP Core可以通过Xilinx的官方网站订购,并提供了灵活的许可模式,方便用户根据自己的需求选择合适的许可方式。 知识点总结 1. PG239 PCIE PHY IP Core是Xilinx Vivado设计套件中的一个重要组件,旨在帮助用户快速设计和实现PCI Express界面。 2. 该IP Core提供了高性能的PCI Express界面,支持多种PCI Express规范,包括PCIe 1.0、PCIe 2.0和PCIe 3.0等。 3. PG239 PCIE PHY IP Core提供了灵活的设计解决方案,支持多种端口和时钟模式,方便用户根据自己的需求选择合适的设计方案。 4. 该IP Core提供了低功耗和低资源使用的设计解决方案,方便用户设计低功耗的PCI Express界面。 5. PG239 PCIE PHY IP Core可以通过Xilinx的官方网站订购,并提供了灵活的许可模式,方便用户根据自己的需求选择合适的许可方式。
2025-04-09 15:52:40 1.31MB vivado pcie
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FPGA点阵屏设计:汉字显示、控制与调速功能,Quartus II与Verilog开发,可移植至Vivado平台,FPGA点阵屏设计:汉字显示、控制与调速功能,Quartus II与Verilog开发,可移植至Vivado开发环境,基于FPGA的点阵屏设计,基于Quartus ii开发,Verilog编程语言,也可移植到vivado开发。 1、可以显示多个汉字 2、暂停、启动控制 3、左移右移控制 4、调速控制。 ,基于FPGA的点阵屏设计; Quartus ii开发; Verilog编程; 移植至vivado; 显示汉字; 控制功能; 调速控制,基于FPGA的点阵屏设计:多汉字显示与多种控制功能的Verilog编程实现
2025-04-06 10:49:38 2.66MB 数据结构
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在 FPGA 设计中,锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)和分频乘数单元(Multiplier-Divider,MMCM)是实现时钟管理和频率合成的关键组件。它们能够生成不同频率的时钟信号,满足设计中不同模块的时序需求。在Xilinx FPGA平台中,PLL和MMCM是内置的时钟管理工具,通过它们可以实现灵活的时钟频率配置。本文将深入探讨如何使用Verilog语言来动态生成PLL和MMCM的参数,以及在Vivado中进行仿真验证。 PLL和MMCM的基本工作原理是通过反馈机制使输出时钟与参考时钟保持相位锁定,从而实现频率的倍增、分频或相位调整。PLL通常由鉴相器(Phase Detector)、低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)、压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)等部分组成。MMCM是PLL的一种简化版本,不包含VCO,而是通过直接调整内部的分频系数来改变输出频率。 在Verilog中,我们可以编写模块来计算PLL_M、PLL_D、PLL_N这些关键参数。PLL_M是分频因子,PLL_D是倍频因子,PLL_N是输入分频因子。通过适当的数学运算,可以确保输出频率满足设计要求。例如,输出频率(f_out)可以通过以下公式计算: \[ f_{out} = \frac{f_{ref}}{PLL_N} * PLL_M * PLL_D \] 其中,\( f_{ref} \) 是参考时钟频率。编写Verilog代码时,我们需要根据目标频率和参考时钟频率计算出合适的PLL参数,并将这些参数传递给PLL或MMCM模块。 在Vivado中,可以创建一个新的项目并导入这个名为`pll_cfg_project_1`的工程。在这个工程中,应该包含了Verilog源文件和仿真测试平台。Vivado提供了高级的IP核生成工具,允许用户通过图形化界面设置PLL或MMCM的参数。但是,通过Verilog代码动态生成参数更具有灵活性,可以适应各种复杂的时钟需求。 为了验证设计,我们需要搭建一个仿真环境,模拟不同的输入条件,如不同的PLL参数和参考时钟频率。Vivado提供了综合、实现和仿真等功能,可以帮助我们检查设计的正确性和性能。在仿真过程中,可以观察输出时钟是否准确地达到了预期的频率,同时也要关注时钟的抖动和相位误差。 在实际应用中,动态配置PLL或MMCM参数可能涉及到复杂数学运算和实时控制,例如在系统运行过程中改变时钟频率以适应负载变化。这就需要在Verilog代码中实现一个控制器模块,该模块接收外部命令并根据需求更新PLL参数。 总结来说,本篇内容涵盖了Xilinx FPGA中的PLL和MMCM的动态配置,以及如何使用Verilog进行参数计算和Vivado仿真的方法。理解并掌握这些知识对于进行高性能、低延迟的FPGA设计至关重要。通过提供的工程示例,开发者可以学习到具体的实现技巧,并应用于自己的项目中,以实现灵活的时钟管理和频率生成。
2025-04-02 17:25:12 547KB fpga
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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。
2025-03-30 17:02:54 276KB
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VIVADO中UART IP核 使用的是AXI-lite通信协议,外部接口分别为RX、TX以及Interrupt。该工程中使用了UART IP核,并且写了AXI-Lite mater部分代码实现UART IP核通信,在tb文件中写了UART rtl代码,可实现IP核与代码直接的发送接收。代码可直接进行仿真。
2025-02-11 17:30:30 35.59MB vivado fpga uart通信
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