基于FPGA与Raspberry Pi的SEU测试系统设计

为了检测在大气粒子辐照条件下,FPGA产生翻转效应的误码率,设计了一种基于FPGA与Raspberry Pi的单粒子翻转效应测试系统。该设计采用FPGA作为系统主控,接收GPS实时信息并根据GPS的秒脉冲进行工作;主控FPGA对被测FPGA进行数据下载与回读,并将比较结果发送到接口FPGA;首次采用Raspberry Pi作为上位机与接口FPGA进行通信,并将测试结果实时屏显同时保存到Micro SD卡,提高了存储的灵活性。通过青藏高原实测结果表明,该设计能实时显示测试结果,中子测试结果与中子探测仪保持一致,系统工作长时间保持稳定。现场获得了有效的测试数据,该系统满足设计要求。     

基于灰度值金字塔算法的零件识别系统设计

针对零件在生产检测中识别与定位难的问题,基于LabVIEW开发环境下利用视觉工具包,采用灰度值金字塔算法进行模式匹配,设计亚像素精度的零件识别系统。通过抽取单个颜色平面分量实现原始图像的灰度化,经过高斯滤波预处理,对目标进行模板图像的创建与学习,根据设置的匹配参数和灰度值金字塔算法,设计人机交互界面和程序框图实现系统功能,对识别的目标进行矩形框标识并输出像素坐标。实验结果表明,当目标发生旋转、光照变化、部分遮挡时,能准确识别目标,系统准确性高、实用性强,对自动化生产中识别、进一步定位测量有参考价值。     

FPGA时序结构的LBT变换控制器设计

JPEG XR编码算法中重叠双正交变换(LBT)传统的FPGA实现都是基于线性提升结构,无时序约束,存在亚稳态、码流不受控等问题。为此,设计了一种基于FPGA时序结构的LBT变换控制器,该设计采用混合状态机,将LBT变换算子设计为时序控制结构的数据处理模块。数据处理模块通过握手信号与前后控制模块进行指令通信,并根据指令进行相应的数据处理。为了节省FPGA内部存储空间,该设计采用单RAM循环结构,由通道选择器来切换各个控制模块与RAM之间的通道。各个控制模块根据数据处理模块反馈的应答指令实时计算图像数据的地址,交叉对RAM进行读写操作。实验结果表明,该控制器实现了对LBT变换的FPGA时序约束,处理后的图像与MATLAB仿真图像基本一致,达到了预期目的。     

基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计

针对视频采集存储技术大容量、高性能的需求,文章提出了一种基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计,介绍了系统的总体硬件架构和程序工作流程,重点研究了相机传输模块和eMMC阵列存储模块的逻辑设计,FPGA与eMMC阵列之间的数据传递采用了并行方式进行传输,写入速度为200 MB/s,读出速度440 MB/s,存储容量为160 GB,实现了一种大容量、高速传输、集成度高的视频存储系统。实验证明,这个设计可成功读取到完整的图像数据。     

爆炸桶中冲击波超压测试方法研究

为准确测试含能破片在密闭容器中的爆炸冲击波超压,设计一种高效的压力测试方法。该方法采用粘土、硬橡胶垫、钢垫片来避免压力传感器与爆炸桶桶壁的硬接触,基本消除传统测试方法带来的桶壁振动噪声干扰。通过靶场实测结果表明:改进后的传感器测试结构可有效隔离振动噪声,大大减弱桶壁振动对传感器压力测试的影响,获得爆炸桶内壁上有效的含能破片冲击波超压压力数据,满足测试要求。     

模拟低空环境下FPGA的SEU测试系统结果分析

为了探究在低空环境下SRAM型FPGA产生单粒子翻转事件与大气中高能粒子剂量的关系,设计了一种便携式测试系统。使用该系统在某地6个不同海拔的测试点对SRAM型FPGA进行单粒子翻转测试。某地平均海拔在3000～5000 m,可以很好地模拟低空飞行环境。通过测试试验,该系统获得了大量现场数据,使用Matlab对测试数据进行了分析。结合在某地的测试结果,从SRAM型FPGA的存储结构、单粒子翻转产生机理、测试系统的工作原理等方面入手,对该测试系统的科学性与实用性进行了验证分析。分析结果表明,该便携式测试系统科学有效,可为航空航天领域中SRAM型FPGA的选型与使用提供一种参考方式。