基于FPGA的千兆以太网数据传输设计

为解决现代化设备如何使用千兆以太网高速接入的问题,使用Altera公司cyclone IV系列FPGA作为嵌入式开发平台,采用Nios II软核处理器实现TCP/IP协议。对所设计传输方案进行测试,结果表明所传输数据能正确收发,并具有较高的传输效率。     

基于SOPC与嵌入式以太网的温湿度监测系统

为了实现对温湿度数据的实时远程监测,提出了基于SOPC与嵌入式以太网接口的温湿度监测系统设计方案,本系统充分利用了 SOPC系统资源的丰富性,在QuartusⅡ软件的Qsys中构建以NiosⅡ软核CPU和所需外设IP为核心的硬件架构,通过移植μC／OSⅡ操作系统作为软件平台,以LwIP为网络通信协议,采用LAN91C111与FPGA相结合构成嵌入式以太网接口进行对温湿度数据的传输和控制。由于其具有设计灵活、可扩展升级、占用资源少、节约成本等优势,大幅简化了系统的电路结构,使设计变的简单,易于实现。     

基于NiosⅡ的网络摄像机设计

本设计采用SOPC技术,使用Altera NiosⅡ处理器,在单片FPGA上集成了视频采集、视频压缩、以太网传输、USB接口、RS232串行接口等模块,设计了一款基于NiosⅡ的嵌入式网络摄像头机。它不同于基于PC机的视频监控系统,不需布设专门网络,降低了成本,即插即用,维护简单;其独特的软核处理器,可根据设计需求随时更改配置,具有很大的灵活性,可广泛应用于电梯远程监控系统中。     

嵌入式计算机智能图像信息处理系统设计与实现

针对目前嵌入式智能图像处理系统中的图像数据的传输问题与多DSP、多FPGA间的并行问题,提出并设计了以DSP+FPGA为系统核心,通过TMS320C6455 DSP外设接口进行扩展的嵌入式智能图像处理系统,能够实现图像的实时采集、解析及处理功能;同时开发了基于TMS320C6455 DSP的千兆以太网数据传送接口和高速串行接口,实现了图像处理的网络化和并行化。最后对以太网的数据传输进行了测试,测试结果表明,开发的以太网数据传送接口达到了千兆以太网的要求。     

嵌入式系统中千兆以太网的设计与实现

嵌入式系统中常常需要高速、稳定地传输大量数据,千兆以太网价格低廉、传输速度快、传输距离远,在高速计算机通信中被广泛使用。给出嵌入式系统中千兆以太网的设计方案、硬件设计及其软件实现,并对千兆以太网的性能进行验证。设计方案通用、灵活,能够满足嵌入式系统中高速数据传输的性能需求,为嵌入式系统的高速以太网络通信提供了一种很好的解决方案。     

基于SoPC的嵌入式语音处理系统的设计与实现

介绍一种基于SoPC技术实现的语音处理系统的设计方法。系统主要由Cyclone Ⅱ FPGA内嵌NiosⅡ软核处理器及音频编／解码芯片构成;通过构建嵌入式Linux操作系统来实现对音频信号的采集和回放处理。详细介绍通过SoPCBuilder配置NiosⅡ嵌入式处理器、外围设备及接口的过程,以及嵌入式Linux操作系统在SoPC系统上的移植过程。利用SoPC系统的可裁减性以及嵌入式系统的可移植性,可使该设计作为一个子系统应用在如网络会议的视频电话中,该方法对SoPC系统的开发研究具有较高的参考价值。     

基于SOPC的以太网远程数据采集系统设计

针对测控系统中设备分散,检测环境恶劣的情况,设计了一种基于SOPC的以太网远程数据采集系统。系统采样基于NiosⅡ软核的SOPC架构,以μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统为软件运行平台,以LWIP为以太网通信协议,实现了远程数据采集和以太网传输及控制。整个系统在CycloneⅡ EP2C35开发板上实现并通过验证,实验结果满足设计要求并具有较好的应用前景。     

基于FPGA的智能小车设计

介绍基于FPGA的智能小车设计,小车包括在FPGA上构建以Nios Ⅱ嵌入式系统为核心的控制电路、传感器电路、动力及转向电路、LCM电路、温度和湿度测量电路、无线数据收发电路。在Nios Ⅱ集成开发环境（IDE）编写C语言程序,实现能远程遥控小车、自动避障、温度和湿度监测并无线传输至控制端的功能,其特点是能够无线控制小车和远程采集环境信息。     

基于FPGA的千兆以太网数据传输的设计与实现

为了解决大数据量长距离传输的稳定性和传输速率的问题,采用复杂可编程芯片FPGA设计出千兆以太网传输系统。为了简化设计,采用MAC+PHY方法实现以太网帧的封装及传输,MAC采用Virtex-4的嵌入式以太网IP核实现,PHY采用MARVELL公司的88E1111芯片实现,两芯片接口采用GMII连接模式。实验仿真结果表明,该传输系统能支持1 000 Mbit/s传输速率,该设计方案是可行的,有一定的实用价值。     

基于千兆以太网的红外热像仪数据传输

对于某红外线阵探测系统的高速大数据量传输,USB总线或百兆以太网等传输手段在距离和速度上已不能胜任,为此设计了基于FPGA的千兆以太网传输系统并成功应用于某型线阵探测系统中。文中通过对千兆以太网实现技术的深入分析和对线阵探测系统需求的实际考虑,采用简化且合理的方案在FPGA内部逻辑实现全双工MAC,实现了红外线阵探测器图像及上位机控制命令包的双向高速实时传输,且方法简单、性能良好,具有一定优势。     

Design and Implementation of Embedded Transmission Control Protocol/Internet Protocol Network Based on System-on-programmable Chip

A scheme of transmission control protocol/Internet protocol（TCP/IP） network system based on system-on-programmable chip（SOPC） is proposed for the embedded network communication. In this system, Nios processor, Ethernet controller and other peripheral logic circuits are all integrated on a Stratix Ⅱ field programmable gate array （FPGA） chip by using SOPC builder design software. And the network communication is realized by transplanting MicroC/OS Ⅱ （uC/OS Ⅱ ） operation system and light weight Internet protocol（LwIP）. The design idea, key points and the structures of both software and hardware of the system are presented and ran with a telecommunication example. The experiment shows that the embedded TCP/IP network system has high reliability and real-time performance.     

基于全可编程SOC的高速红外成像系统设计研究

针对传统嵌入式系统难以处理和显示高速大数据量的红外图像的问题,介绍了基于Xilinx公司集成了双核ARM和FPGA的全可编程Zynq SOC的高速红外成像系统,其FPGA实现探测器图像采集、非均匀校正、VDMA视频流传输等功能,ARM处理器运行Linux系统,完成通过USB WiFi或千兆以太网的网络视频传输。实验结果显示该系统能够实现高速率、高分辨率的红外成像,功耗低,结构简单,通用性强。     

IP-CATV/CATV-IP网关中NIOS嵌入式系统的实现

给出了基于Cyclone器件和嵌入式软处理器Nios下的IP-CATV／CAVT-IP系统网关模型,介绍了在下行广播发送卡和接收卡中应用开发Nios协议栈和FPCA的硬件逻辑实现以太网的IP数据和CATV有线电视网络中的TS数据的协议转换,并且给出了协议栈模型和硬件逻辑的时序关系。     

基于千兆以太网的机载雷达数据采集系统设计

针对高速机载雷达数据传输的实际需求,设计了一种基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制中心,采用FPGA 内部的两片高速FIFO 实现对高速雷达数据无缝缓存与传输。同时,采用FPGA 内部的千兆以太网MAC 控制器将FIFO 中的数据读取及处理,最终,通过RJ-45 接口将数据上传到上位机。地面测试结果表明:系统能够对传输速率为360 Mb/ s 高速串行雷达数据进行采集,并上传到上位机,验证了基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统设计的可靠性与稳定性。     

变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计

针对变电站实时监控系统需要传输的数据量大和传统的百兆网络已无法满足传输总带宽需求的问题,文中设计了嵌入式千兆以太网视频传输系统。该系统选用Xilinx公司Artix-7系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。使用UDP/IP协议帧通过千兆以太网向远程监控系统传输图像数据时,丢包率仅为0.001 25%。在对变电站高压设备进行监控传输测试时,稳定传输视频图像的最高帧频可达150 frame·s-1。     

基于SOPC的千兆以太网实现

为满足现代工业发展对系统设备集成化、网络化的需求,文中探讨了基于SOPC的千兆以太网实现方法。采用Altera公司的CycloneIII系列FPGA作为平台,在其中搭建了NiosII软核处理器。并利用Altera提供的三速以太网的IP核,实现了千兆网的MAC层控制器。同时通过UDP协议实现了数据的传输。