基于SOPC的双定位终端系统设计

针对传统的定位终端系统结构和设计上的缺陷,利用Nios软核处理器集成度高、配置灵活等特点,结合GPS和GSM模块,提出了一种基于SOPC技术的双定位终端系统设计方案.该方案通过SOPC Builder开发工具将Nios处理器、存储器和接口等组件快速地嵌入到高密度FPGA中,采用单个控制芯片完成了人机交互模块、控制模块和通信模块等功能,实现了高精度的实时定位功能.实践表明:该系统具有极好的灵活性、扩展性和通用性,且系统结构紧凑、功耗较低.     

基于SOPC的高精度超声波温度计设计

根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios II处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采集控制模块以及Nios II软核处理器模块,缩小了体积,并降低了成本。传播时间的精确测量采用软件细分插补算法,经过理论分析和实验验证,该方法能够达到ns级超声波传播时间的测量,使设计的超声波温度计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。     

一种基于SOPC的无线监测系统设计

SOPC技术以其灵活性及易扩展性在电子系统设计中得到了广泛的应用。提出了一种基于SOPC技术的无线监测系统,利用CC2530射频芯片搭建了Zigbee模块,在EP2C35F672C8开发平台上,使用SOPC Builder完成了SOPC控制台的硬件设计,使用Nios II中的IP软核JTAG-UART实现了SOPC控制台和PC机之间的通信,从而实现了PC机与Zigbee模块的远程通信。     

基于NiosⅡ多核驾驶疲劳检测系统设计

采用SOPC技术,对多核驾驶疲劳检测系统进行了研究与设计.为了实现系统设计的单片化,把NiosⅡ软核处理器、摄像头采集控制器IP核、部分图像处理算法模块等系统部件都集成到一块FPGA上.为了提高系统处理速度,系统采用双NiosⅡ软核处理器设计,同时利用NiosⅡ处理器自定制指令与C2H加速编译工具对系统中关键部分进行硬件加速,使系统具有实时性检测功能.     

基于NiosII处理器液晶图形显示技术的研究

本文利用NiosII软核在现场编程逻辑门阵列(FPGA)芯片中实现用户定制的处理器,以及处理器NiosII与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术;采用了Bresenham画线算法在液晶显示屏上可以显示任意两点间的直线,并且给出了画点和线的NiosII应用程序,实现了嵌入式NiosII软核的可编程单芯片系统(SOPC)和液晶显示模块中图形显示。并以240×128点阵型液晶显示模块MGL240128T为例,研究了嵌入式NiosII软核处理器与液晶显示模块的接口和图形显示技术。经实验表明该系统具有高集成度、高可靠性、较好的可移植性和扩展。     

SOPC系统建立及uClinux移植实现

本文通过具体实现一个可以运行uClinux操作系统的最小SOPC系统,较为完整地介绍了构建SOPC系统以及构建Nios Ⅱ软核处理器的方法及步骤,并详细描述了uCLinux操作系统在该SOPC系统上的移植方法.此外,还进行了基于Nios Ⅱ处理器uClinux操作系统下应用程序的开发,以从总体上完成实用性的验证.     

基于Nios的数字图像处理

本文是以Nios软核CPU为核心处理器,在FPGA中构建SOPC,实现原来主要由DSP器件才能完成的图像处理功能。系统采用软核CPU、DSP软模块、FPGA以及数字视频技术。从数字摄像头输入视频信号,送到FPGA中对数字图像信号进行处理,最后,在工业VGA显示器上显示图像。     

基于NiosⅡ处理器液晶图形显示技术的研究

本文利用NiosⅡ软核在现场编程逻辑门阵列（FPGA）芯片中实现用户定制的处理器,以及处理器NiosⅡ与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术;采用了Bresenham画线算法在液晶显示屏上可以显示任意两点间的直线,并且给出了画点和线的NiosⅡ应用程序,实现了嵌入式NiosⅡ软核的可编程单芯片系统（SOPC）和液晶显示模块中图形显示。并以240×128点阵型液晶显示模块MGL240128T为例,研究了嵌入式NiosII软核处理器与液晶显示模块的接口和图形显示技术。经实验表明该系统具有高集成度、高可靠性、较好的可移植性和扩展。     

模块化机器人嵌入式多核主控制器设计

针对模块化机器人控制,提出一种基于FPGA的片上多核主控制器设计方案。利用SOPC技术在单一芯片上设计两个完全不同结构的核心:Nios II软核处理器和协处理器。详细介绍了机器人控制的路径规划流程、Nios Ⅱ软核体系、协处理器的构架及接口以及基于SOPC的片上多核系统实现。实验结果验证了多核主控制器设计的可行性。     

基于NiosⅡ的视频采集及网络传输系统的实现

研究了一种以NiosⅡ为处理器核心的视频采集及网络传输系统并FPGA实现.系统采用双NiosⅡ处理器构架,利用SOPC技术构建网络平台,分析了SOPC系统定制、存储空间共享、内存映射、双核通信的实现机制.设计采用PAL制式的摄像头作为视频数据源,两个NiosⅡ软核和外设组成的SOPC系统负责视频数据的采集、缓存、打包及发送.系统中双NiosⅡ协同工作,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,在RTP实时传输协议的支持下实现视频数据网络传输,提高系统的工作效率和稳定性.     

面向SOPC的异构IP快速集成

设计并实现了一个片上可编程系统（SOPC）设计工具ESIGE，它通过开放式的结构对不同来源的异构软核IP进行封装，对SOPC设计人员屏蔽了IP的复杂性．不同实现方式和不同总线接口的IP可以混合使用．ESIGE通过层次化的集成和灵活的IP互连方式支持复杂的IP互连结构，利用虚拟设计和自动化的IP集成显著地降低了SOPC设计的工作量．     

基于SOPC的多波形信号发生器

设计了一种基于SOPC的多波形信号发生器,系统由核心主板和显示及输入模块组成,核心主板为Altera公司CycloneII系列的FPGA和高速DAC组成的片上系统开发平台,FPGA中配置NiosⅡ软核CPU、信号发生模块和相关的接口控制逻辑电路,显示和输入部分为分辨率240×320的TFT LCD触摸屏,负责界面显示和外部输入控制,采用直接数字频率合成DDS技术.经测试,系统精度高,稳定性好,得到波形平滑,灵活性和通用性好.     

基于FPGA中断管理的研究及硬件化设计

为了满足嵌入式操作系统中实时性要求,提出了基于FPGA的中断管理方法.给出了中断管理模块的结构模型,并采用VHDL硬件描述语言将中断管理模块由硬件实现.针对中断请求和响应方式的不同特点,将其分为系统中断管理和用户中断管理,主要设计了中断源、中断嵌套和时钟节拍中断等管理的逻辑电路.通过仿真实验表明,该结构模型所采用的中断...     

基于现场可编程门阵列的新型可编程逻辑控制器在线调试技术

针对基于现场可编程门阵列(FPGA)的新型可编程逻辑控制器(FPGA based PLC)的在线监控问题,提出了泛化的基于FPGA技术对嵌入式片上系统(SoC)进行在线监控的方法。该方法设计了一个FPGA片上通信系统,系统内部固化基于UART的ModBus通信协议栈,通过串口与计算机上位机进行通信;采用双口RAM(DRAM)作为与监控对象间共享的数据缓存区,通过中断机制实现缓存数据的同步交换。性能分析结果表明,该方法将SoC处理监控通信的时间百分比降低至0.002%,确保了监控数据传送的实时性,且使SoC能够获得更佳控制性能。在Altera的cycloneⅡ系列芯片开发板上验证了方案的可行性。     

基于载波动态调整的FDMA系统优化关键技术研究

目前,基于频分复用（Frequency Division Multiple Access,FDMA）体制的卫星通信系统在数据传输过程中带宽资源调整受限,灵活性较差。在当前FDMA通信系统的框架之下设计出新的调制解调模块架构;对载波变化的工作流程进行了规划;根据需要设计出适合新系统的数据帧结构并验证了其可靠性;采用了通信测距技术,对全网时间同步进行了分析计算,并验证了测距的稳定性;经实际工程环境搭建验证,初步实现了载波动态调整。     

SOPC Builder中IP构件的设计与实现

Altera公司的SOPC Builder是一个灵活、方便的系统设计工具,用来在可编程逻辑器件上快速搭建片上系统。有效的片上系统设计依赖于可复用的IP核。介绍了可编程片上系统中IP核总线接口的设计,并结合实例说明如何将用户逻辑包装成SOPC Builder的IP构件,以方便今后的复用。     

高性能导航计算机的ARINC 429总线通讯研究与实现

针对现代导航系统的需要,设计并实现了一种基于TMS320C6713和SC28L198的新型高性能导航计算机,该系统集成了高精度AD采集、8路异步串口通讯以及ARINC 429通讯等多源数据采集通讯功能;重点阐述了ARINC429总线通讯模块的实现方法,详尽分析了中断响应的时序处理,通过对中断信号的判断与处理,利用CPLD实现了429模块4收2发的全双工通讯;该导航系统经过检验,可完整实时的收发数据,减轻了DSP的通讯负担,提高了系统的运行效率;该系统已经在某型无人机半物理仿真导航系统中得到成功应用.     

基于SOPC的I/O系统设计与实现

随着微电子工业的不断发展和FPGA技术的不断提高,SOPC技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。本文介绍了XILINX公司的SOPC集成开发环境EDK,以及在EDK中开发和利用用户IP的方法;利用ISE及EDK设计工具设计开发了I／O系统中常用的IP模块,并通过了仿真验证。