基于FPGA的远场涡流检测仪的研究

为了实现对铁磁性管道缺陷的无损检测,本论文运用Altera公司的FPGA技术,设计并实现了远场涡流检测仪,并重点介绍了系统体系结构的设计。最后通过对有人工缺陷的管道进行检测,表明远场涡流检测仪的设计方法可行。由于采用了全新的FPGA技术,性能有了较大的提高。     

基于FPGA的高精度超声波温度计设计

以超声波在介质中的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以FPGA为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在FPGA上同时实现了高速信号控制模块、高频信号发生器模块、信号自动采集控制模块以及NIOS II软核处理器模块,解决了设计的关键性技术问题,并通过处理器实现了特殊的软件细分插补算法来对采集的数据进行分析处理。通过理论分析和实验,验证了该方法能够达到纳秒级超声波传播时间的测量,从而使设计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。     

基于FPGA的嵌入式边界扫描总线控制系统设计

在研究了IEEE1149.1标准和SOPC技术的基础上,提出了基于FPGA的边界扫描总线控制系统的设计;使用VHDL语言,在FPGA中将传统的边界扫描总线控制器的功能以IP Core的形式实现,并与NiosII处理器共同构成嵌入式边界扫描总线控制系统;经仿真验证,该系统产生的测试信号完全满足IEEE1149.1标准协议的要求;该系统具有较强的集成度、灵活性和可定制性,能够应用于IC或PCB的边界扫描测试以及相关的研究和实验。     

FPGA设计中信号量管理的硬件电路设计

在对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ中任务之间通信进行深入研究的基础上,提出了将信号量的管理用基于FP-GA设计的硬件电路来完成,同时保证新的混合式实时操作系统对用户来说是透明的,即保证了混合式实时操作系统的可移植性.经过设计和不断地改进,混合式实时操作系统成功的移植到Altera公司的DE2-70开发板上,并完成了信号量管理的测试.这是一次探索性的设计,是混合式嵌入式实时操作系统设计中非常重要的一部分.     

基于FPGA的视频监控系统

设计并实现了一个基于FPGA的视频监控系统。在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频芯片ADV7181进行合理的配置,介绍了视频信号的处理过程,包括ITUR656视频解码、视频插值、解交织和色度空间变换。处理后的视频一路通过VGA接口在本地显示器上显示,另外一路经过压缩后通过网络传输到网络终端,从而实现网络远程监控。     

基于Nios Ⅱ的SPI接口实现

Nios Ⅱ是Altera公司的第二代FPGA嵌入式处理器,和其挂接的外围接口相当于一个完整的SOPC系统,AD9517-1ABCPZ是一款时钟芯片,需通过SPI接口配置,让其先于系统的其他部分工作,为系统其它芯片提供时钟。针对SPI接口的实现,目前有很多方法,基于Nios II实现,具有简单灵活、开发周期短、成本低和系统维护方便等优点,可应用于许多中、低速系统设计。实现主要包括硬件设计和软件设计,硬件设计包括基于Nios II的SOPC系统的搭建,SPI-MASTER接口FPGA程序设计;软件设计包括SPI读写函数设计,AD9517-1ABCPZ寄存器配置函数设计。     

基于SOPC技术的校园信息显示系统

可编程片上系统SOPC是Altera公司近年来提出的一种灵活、高效的片上系统解决方案.介绍以液晶显示模块LCD为系统主要外设,利用SOPC技术实现校园信息显示系统的软、硬件设计思路,给出汉字与图形综合显示的软件设计的主要程序,对于SOPC系统的研究、开发具有较好的工程应用与参考价值.     

基于SOPC的指纹识别模块设计

随着EDA技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,简称FPGA）的性能有了大幅度的提高。以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC（Systemon Programmable Chip）系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,利用SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成Nios Ⅱ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA配置电路这些纯实物硬件设计。     

RFID阅读器中NiosⅡ处理器系统的设计

为提升RFID阅读器系统的性能和功能,采用Nios Ⅱ作为系统的处理器.介绍Nios Ⅱ软核处理器系统的设计方法,提出Nios Ⅱ处理器系统各个组件驱动及射频模块控制程序设计方案.     

基于SOPC/NiosⅡ的心音信号特征提取与记录系统

心音信号是衡量人体心脏状态的一个重要生物信息,对于心音信号的特征提取有着积极的医学意义;设计了一种基于SOPC/NiosⅡ的心音信号特征提取与记录系统,系统硬件由预处理模块、AD转换模块、显示与传输模块等构成;在FPGA芯片上构建SOPC系统,使用NiosⅡ软核对心音信号数据进行计算分析,提取特征信息;实验结果表明:系统能够很好地采集病人的心音,能够将心音信号进行经验模态分解,并能得到其频谱图和短时平均能量图;同时将数据进行无线传输,使得医护人员可以远程监控病人的心脏状态。     

基于NiosII的便携式超声波流量计设计

介绍了便携式超声波流量计的工作原理和系统硬件结构,分析了系统收发电路各个模块的设计,着重介绍了基于FPGA软核NiosII的便携式超声波流量计的数字电路部分设计。试验结果表明,系统工作稳定,能够满足测量精度要求,并且减小了便携式超声波流量计的体积,降低了产品成本。     

基于FPGA和AVR的多普勒超声波流量计的设计

针对有些场合的被测液体大都具有较强的腐蚀性和较多的杂质,而不能使用有量水槽或量水堰的测流方法,介绍了一种非接触式的测流方法,即利用了多普勒频移差与流速的正比关系,再结合水流横截面的面积,就可以得到被测流体的流量.设计采用AVR作为控制管理单元,充分发挥FPGA运行速度快、内部资源丰富的优势,将其用于超声波信号处理,能够...     

基于FPGA与色敏传感器的颜色识别系统

本颜色识别系统主要实现对几种典型颜色的自动识别。本设计基于SOPC技术,使用NiosⅡ软核处理器实现,包括模拟和数字两个主要部分。模拟部分主要负责颜色信号的采集、放大,采集信号使用CLS9032单晶硅双结型色敏传感器;数字部分主要负责颜色信号的处理和识别,硬件使用Altera公司的NiosⅡ处理器系统组建,软件使用C语言编程,实现了性能和成本的最大平衡。     

基于FPGA的图像增强处理系统的设计与实现

FPGA（现场可编程门阵列）可以灵活地实现并行、实时处理图像数据。正是利用这一特点,提出了一种基于FPGA的SOPC（片上可编程系统）,该SOPC完成图像增强处理。本文阐述了图像对比度增强算法原理,提出了系统设计思路,并分析了该系统的结构及功能实现,说明了系统实现过程,最后,给出了测试结果,并和软件处理的结果进行了对比。证明该方案的正确性与应用的可行性。     

基于FPGA的数字超声内窥镜接收系统设计

根据数字超声成像的要求和超声信号的特点,设计了由高速采样电路和FPGA正交解调电路组成的数字超声内窥镜接收系统。采样电路由AD8138和AD9235实现,对放大后的超声回波信号直接进行模数转换;FPGA利用内部RAM、乘法器、IP核和宏模块构建数字正交解调电路,提取超声回波信号的幅度;获取的幅度信息经USB2.0接口电路送入计算机显示。对玻璃杯进行的静止扫描成像实验,验证了接收系统的小信号检测能力,可以检测到信噪比约为4dB的回波信号;对玻璃杯进行的旋转扫描成像实验,表明接收系统可用于数字超声内窥镜成像。     

基于FPGA显示屏控制驱动系统设计

本文以具有代表性的SAMSUNG公司的TFT液晶显示模块LTA104S1为例,讨论如何在FPGA中构建TFT-LCD的显示驱动。本设计以Altera公司的DE2开发平台为基础,采用LTA104S1为扩展模块。利用QuartusⅡ和NIOSⅡ为工具,对TFT-LCD进行驱动。由DE2开发板产生RGB数据信号,行频信号,场频信号和时钟信号。通过DS90CF363专用芯片转化为差分信号进行传输。LTA140S1自带的内部解码芯片DS90CF364A解压为初始数据信号,从而实现对TFT-LCD的驱动。     

基于FPGA的可配置通信平台设计

本文设计了一种基于FPGA的、通用可配置的通信开发与测试平台。针对不同信道编码和调制方式的组合,通过采用实时软硬件重构技术,该平台可以在短期内完成相应通信系统的构建、验证和配置。本文还结合设计实例说明了所构建平台的特点。     

基于微小型弹体的舵机控制电路的设计

提出了一种基于FPGA的舵机控制电路在微小型弹体中的应用方法,对基于FPGA的舵机控制硬件电路及逻辑设计进行了详细阐述,并说明了该控制电路的具体应用实现;该设计采用FPGA作为核心控制元件、舵机作为基本的执行机构搭建了具体的硬件电路;设计了舵机控制逻辑且根据此逻辑编写了对应的程序;对硬件电路进行了调试;经过大量的试验,结果表明该电路可以实现舵机(尾翼)0°～180°范围内任意角度的平滑偏转,进而控制微小型弹体姿态的偏转,长期稳定的工作,且已成功应用到了某项目的姿态控制试验中.