基于Nios II软核处理器的SD卡接口设计

随着FPGA的低成本化和整合资源的不断增强,FPGA在整个嵌入式市场中的份额在不断增加。基于FPGA的NiosII软核以其高度的设计灵活性和完全可定制性在现今电子产品设计及工业控制中扮演着重要的角色。此外,以SD卡为代表的大容量存储卡成为消费电子类产品最重要的存储媒体。基于NiosII软核处理器来读写SD卡的接口设计在诸多电子系统中的使用也愈来愈多。文中给出了基于NiosII软核处理器的SD卡接口设计方案,并介绍了NiosII的驱动架构,给出SD存储卡在NiosII软核上的驱动程序设计。     

基于NIOS的SCSI应用系统设计

介绍一种基于可编程片上系统和处理器软核技术的SCSI应用系统的设计方案,其应用系统控制核心选用了基于NIOS软核的微处理器,将SCSI控制单元的外部主机处理器,DMA数据通道控制和数据缓存控制逻辑等集成在1片FPGA上实现,在能充分利用逻辑器件资源的同时,使得设计更紧凑、灵活、高速和可靠。     

基于Microblaze软核的嵌入式系统设计

结合实际项目的开发经验,详细讲解了基于Xilinx Microblaze软核开发的整个流程,包括硬件平台搭建、软件平台开发、嵌入式操作系统的加载以及用非易失性存储设备对FPGA进行上电配置等内容.利用FPGA软核进行嵌入式系统开发,将得到越来越多的关注和应用.     

基于SOPC的SCSI应用系统设计方法的研究

在分析了SCSI应用系统结构和常规设计方法的基础上，提出了一种基于可编程片上系统和处理器软核技术的SCSI应用系统的设计方案，其中应用系统控制核心选用了基于NIOS软核的微处理器，将SCSI控制单元的外部主机处理器，DMA数据通道控制和数据缓存控制逻辑等集成在1片FPGA上实现，在能充分利用逻辑器件资源的同时，使得设计更紧凑、灵活、高速和可靠，     

基于FPGA的PROFIBUS-DP从站IP软核的设计

提出一种用FPGA实现现场总线PROFIBUS-DP从站软IP核的设计方案。IP核为单个FPGA上实现一个完整的系统(SoPC)提供极大便利。通过IP核进行模块化设计,采用FPGA直接搭建IP核实现PROFIBUS-DP从站接口SPC3集成芯片的功能。通过实际应用验证了方案的正确性和可行性,提高了设计效率,极大地节约了硬件资源。     

异步串行通信下位机的FPGA设计与实现

本文介绍了如何使用FPGA来设计异步串行通信中的下位机,重点分析了FPGA中接收模块的设计要点,并且给出了仿真的时序图;同时给出了一种帧通信协议,介绍了微控制器软核PicoBlaze进行协议解释的处理流程.本文设计的异步通信模块在实际系统中运行稳定可靠,证明了设计方案的正确性.     

基于NiosⅡ的嵌入式USB主机设计与研究

提出了一种基于SoPC的嵌入式USB主机的设计方案,将NiosⅡ软核处理器嵌入到FPGA,控制USB主控制器SL811HS实现USB的点对点的数据传输,体现了其设计的先进性,并通过一个实例,详细地说明了USB主机在信息安全领域的简单应用,测试结果表明该方案的实用性和有效性.     

基于 NiosII 的音频信号分析仪设计

文中研究了一种基于傅立叶变换和 Nios 软核控制器的硬件音频信号分析方法,并构成一种音频信号分析仪.该仪器通过 Avalon-ST 总线有效的把 FFT IP 核与 Nios 软核处理器有机的结合起来,在 FPGA 芯片上配置 NiosII 软核处理器和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,该结构使得软件和硬件集成到一片可编程逻辑器件平台上,使设计同时获得软件的灵活性以及硬件的高性能优势.设计中,在 Altera EP2C35系列 FPGA 芯片中嵌入 NiosII 软核处理器,使之集成在一片 FPGA 上,开发效率高、灵活性强,能较好地满足的市场需求     

基于NiosII的嵌入式USB主机设计与研究

提出了一种基于SoPC的嵌入式USB主机的设计方案,将NiosII软核处理器嵌入到FPGA,控制USB主控制器SL811HS实现USB的点对点的数据传输,体现了其设计的先进性,并通过一个实例,详细地说明了USB主机在信息安全领域的简单应用,测试结果表明该方案的实用性和有效性。     

基于FPGA的多软核图像处理系统设计

介绍以图像处理为应用背景、基于FPGA芯片建立的多软核系统设计。系统中包含两个Nios II软核处理器和两个用于进行图像颜色空间转换的CSC MegaCore IP核。两个NiosII软核处理器共享程序存储器、数据存储器及启动存储器。在硬件设计方面,CSC MegaCore IP作为外围组件通过一个自定义的接口控制器连接到以Nios II软核处理器为核心的SoPC系统中。在软件设计方面,运行在每个Nios II软核处理器上的程序通过硬件Mutex核协调对共享数据存储器的访问。     

FPGA中嵌入最小资源配置的微处理器的实现方法

针对在FPGA内集成嵌入式处理器消耗资源大的特点,提出了在FPGA内嵌入最小资源配置软核的新方法,减少了在FPGA内嵌入处理器内核所占用的资源,降低了损耗功率,扩展了可以应用软核的FPGA类型。经过仿真和下载测试,此方法具有配置灵活、节省资源的优点。     

基于Nios软核处理器的以太网接口设计

随着以太网技术的发展,仪器设备可以很方便地通过以太网进行远程监控;传统仪器设备的以太网接口硬件方面通常采用硬核处理器,软件方面通常使用完整的以太网通信协议;然而,硬核处理器不能够根据用户的需要进行裁剪,完整的以太网协议通常需要消耗大量的系统资源;文中提出了一种基于Nios软核处理器的以太网接口的设计方案;该方案硬件方面使用集成在FPGA芯片内部的可编程、可裁剪的软核处理器Nios,软件方面使用能够完成简单以太网通信的精简的TCP/IP协议;文章在阐述了系统的总体设计思路的基础上,给出了该系统的硬件设计方案并对硬件设计中的关键问题进行了特别说明;给出了系统的软件设计方案并对各软件模块的具体实现进行了详细的分析;实践证明,该系统集成度高、稳定可靠,简洁实用,具有可编程性、可裁减性、易操作性以及低成本等特点,具有广泛的应用价值。     

一种远程在线更新FPGA程序的方法

1概述现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)器件具有高密度、低功耗、高速、高可靠性等优点,在航空航天、通信、工业控制等方面得到了大量应用。FPGA的处理器分为软核和硬核,并且软核处理器具有高度的灵活性和可配置性。由于FPGA器件采用的是SRAM工艺,在断电的情况下FPGA内的配置数据将丢失,所以需要非易失的存     

硅压阻式压力传感器误差修正算法的FPGA实现

针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(L/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮点运算单元实现曲线拟合法中的多项式拟合算法,使用Verilog语言在Xilinx ISE中实现FPGA的逻辑设计、仿真和综合.结果证明:设计的可在FPGA中综合实现的多项式拟合算法效果显著,可以对非线性系统进行校正,有较高的应用价值.     

基于SoPC的星载微波辐射计的数据采集系统

应用MC8051软核处理器,在FPGA上设计实现了基于软核的辐射计的科学数据采集,并通过1553B总线将数据传送到地面接收的采集系统。该方案在Xilinx公司FPGA芯片XC2V3000上得到了验证,满足航天星载微波辐射计多通道高分辨率的要求。     

VGA控制器IP核的FPGA实现

随着高速图像处理的发展,VGA控制器IP核已成为SoC芯片中的一个重要部件.这里介绍一种使用FPGA芯片实现对VGA控制器的Verilog HDL设计方案.该方案采用FPGA设计VGA接口以将要显示的数据直接送到显示器上,加快了数据的处理速度,提高了系统的兼容性,比同类控制器有着占用资源少、时钟延迟小等特点.     

基于紫光现场可编程门阵列的无操作系统LwIP高效移植

现场可编程门阵列(FPGA)得到广泛的应用,在当前的背景下,国产FPGA异军突起,有其重要的意义.为了提升国产FPGA的应用水平,其对典型应用的高效支持将显得尤其重要.以装载了国产FPGA的紫光同创的PGL22G-MBG324开发板为基础,基于PANGO-M1软核和定制逻辑来实现传输控制协议/网际协议(TCP/IP)千兆网接口通信系统,在硬件端设计出能灵活适应各种网络传输速率的媒体访问控制器(MAC)和实现与外部物理层(PHY)连接的高速网络接口,在软核端移植了轻量型网络协议(LwIP)协议栈,实现软核与个人计算机(PC)的高效通信.移植作品效果显示,国产FPGA在网络通信上具有高度适应性.     

可重构加密引擎设计及FPGA实现

针对网络安全加密系统中安全能力弱、开发成本高和实时能力差等问题,提出了一种基于FPGA的可重构加密引擎的设计方案,在详细论述了该加密引擎的总体设计结构的基础上,分析了FPGA实现中关键技术的解决方法。通过实验仿真表明：该引擎可以有效地提高FPGA器件的可重构性能,可重构资源比可以达到0.78,因此,该引擎在今后的嵌入式安全产品开发方面具有很好的速度和可重构应用前景。     

基于NiosⅡ的音频信号分析仪设计

文中研究了一种基于傅立叶变换和Nios软核控制器的硬件音频信号分析方法,并构成一种音频信号分析仪。该仪器通过Avalon—ST总线有效的把FFT IP核与Nios软核处理器有机的结合起来,在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,该结构使得软件和硬件集成到一片可编程逻辑器件平台上,使设计同时获得软件的灵活性以及硬件的高性能优势。设计中,在AlteraEP2C35系列FPGA芯片中嵌入NiosⅡ软核处理器,使之集成在一片FPGA上,开发效率高、灵活性强,能较好地满足的市场需求。     

基于SOPC的网络视频终端处理器的设计

本文介绍了一种基于SOPC技术的网络视频终端处理器的设计方案,通过将Nios Ⅱ软核CPU,用户自定义逻辑模块、存储器,常用I/O口等集成到FPGA上,组成一个SOPC(片上可编程系统),实现网络视频终端处理器的硬件设计.在软件设计方面,嵌入uClinux操作系统,加入LwIP网络协议栈以及Web视频服务器等.本设计方案与传统方案相比,该方案降低了系统的成本,复杂性和功耗.