基于ARM和FPGA的嵌入式超声探伤系统

阐述了用ARM和FPGA构造嵌入式数字超声探伤系统的过程,设计了系统的硬件结构,用FPGA进行数字信号处理,利用TCP/IP协议实现C/S模式下的数据传输,实现了超声探伤的跨平台远程监控.嵌入式探伤仪通过多线程技术进行多任务处理,集超声探伤、数据存储、网络通信于一体.     

基于FPGA的多通道数据采集系统设计

针对大地电磁探测系统的特点,设计了以FPGA为核心处理器的多通道高分辨率电磁数据采集系统,解决了五路24位ADC芯片ADS1255与ARM之间接口复杂、难以实现的问题。详细介绍了FPGA逻辑设计的模块划分和具体实现。本方案外围电路结构简单可靠,易于扩展,实现了采集系统的高性能和高可靠性,特别适用于多通道高精度的数据采集系统。     

以太网超声探伤数据处理电路设计

随着超声探伤技术的发展,探伤数据处理的高速化和网络化已成为一种趋势。介绍了一种超声探伤回波信号处理的方法,采用Altera公司的Cyclone IV系列FPGA与以太网硬件协议栈芯片W5300,并结合高速数据压缩器,设计了一种基于以太网的多通道高速数据处理电路。给出了数据压缩器的设计原理及网络数据传输模块的设计方法,阐明了系统各模块的工作方式,并给出测试结果,实现了一种高速、高稳定性的数据处理电路。     

基于红外焦平面探测器的红外监控系统设计

提出一种基于ARM和FPGA的红外监控系统设计与实现的方案,主要对系统组成中的采集、处理、传输、显示等模块进行硬件设计,阐述了系统实现原理,为测温算法实现作铺垫。在介绍系统组成的基础上,重点介绍了ARM模块与FPGA模块之间接口设计,采用双缓存机制存储中间数据,驱动程序采用高效的DMA方案进行数据传输,有效地提高了红外监控系统图像的连续性和稳定性。实验结果表明,系统工作稳定可靠,能够满足常用实时测温算法处理的需要,该方案具有很好的工程意义和市场价值。     

基于MicroBlaze的测控终端数据处理模块的设计与实现

为了解决实时实时遥测数据挑路及浮点运算在FPGA上实现难度较大的问题,设计了一种基于MicroBlaze的测控终端数据处理模块;测控终端数据处理模块利用FPGA嵌入式处理器实现了复杂遥测数据的挑路及浮点运算,同时利用FPGA的动态部分重配置技术实现了遥测数据挑路的在线配置功能;测试表明该模块可以实现对1553B等具有复杂数据结构的遥测数据进行处理,并能够实现20帧/秒以上的处理速度;测控终端数据处理模块可以实现很多以往需要ARM或DSP才能够实现的复杂遥测数据处理功能。在不增加系统硬件成本的情况下,有效提高了系统的集成度和设计灵活性。     

基于ARM的A型脉冲超声波探伤系统设计

超声波检测技术在无损检测中发挥着重要的作用。超声波探伤系统具有检测速度高、数据处理灵活、适应范围广泛、检测精度高以及检测方便等优点。国内超声波探伤系统正逐步向数字化、便携式方向发展,因此设计出小型化、多功能和人性化的超声波探伤系统是一种趋势。本文根据超声波探伤系统的原理和性能指标的要求,将ARM技术应用于超声波探伤系统的电路设计中,以嵌入式处理器ARM和大规模可编程阵列FPGA为核心进行研制,结合人性化的应用软件界面,采用了ARM+FPGA的硬件架构和嵌入式操作系统相结合的设计思想,设计了一款满足性能要求的A型脉冲超声波探伤系统。     

基于GDB的ARM硬件调试系统的设计

远程调试是调试嵌入式系统的基本方式。GDB是一款被广泛使用的调试器,但是GDB的远程调试方案不能完全满足调试系统开发中的调试需求。文中介绍了一种利用ARM处理器硬件调试模块,扩展GDB远程调试功能的方案。并以ARM920T处理器为例,描述了该方案的设计与关键功能实现原理。     

基于FPGA的多通道SSI通信控制器设计

采用VHDL硬件描述语言,以Xilinx公司的FPGA为设计平台,设计实现了以开源软核MC8051为核心的控制单元,控制4路SSI协议模块的SoPC架构的通信控制器,并对通信控制器进行了功能仿真与验证.该控制器可灵活进行IP核模块扩展,并可作为外围处理机与TI公司TMS320C6000系列DSP进行互连通信,将慢速串行...     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

基于ARM和FPGA的服务机器人运动控制系统研究

介绍了一种基于ARM和FPGA的嵌入式控制系统,该系统既能独立运行又能在计算机辅助下运行,是一种兼具柔性和开放性的系统.利用ARM的强大的数据流转换功能和FPGA的快速配置能力,实现硬件可重构.给出了系统的总体结构、ARM和FPGA之间的通信设计,重点给出了基于Nios Ⅱ的嵌入式可重构底层控制设计,PWM功能模块在FPGA上的实现.设计的系统集成度高、灵活.实验表明系统具有高可靠性,能满足服务机器人外围器件多样性控制的要求.ARM和FPGA不仅可以并行运行处理数据,其之间又可以互相通信,实现了系统的扩展应用.     

基于ARM和FPGA的1553B总线设备检测系统的设计

1553B总线在军事领域应用非常广泛,目前针对1553B总线设备的检测系统并不能完全满足实际应用需求。为使计算机与1553B总线设备的数据通信更加方便,提高总线设备检测效率,基于ARM和FPGA设计了一种1553B总线设备检测系统。首先给出了系统的总体设计框架,详细介绍了硬件设计和软件设计方法。设计时采用了模块化的方法,对ARM模块、FPGA模块及接口连接部分进行分别设计。ARM模块实现了USB和以太网双接口。用FPGA设计1553B协议IP核采用自顶向下的方法。同时,也对外围电路和电源模块进行了优化设计。完成设计后进行了仿真验证,结果表明设计实现了接收与发送功能,符合设计要求。最后,在电路板上进行了实际调试,测试取得了良好的效果,能够满足实际应用要求。     

基于FPGA的超声波信号处理设计与实现

为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。     

基于Zynq的图像角点及边缘检测系统的设计与实现

以Zynq芯片为基础,采用软硬件协同设计的方法设计并实现整个系统。Zynq芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,既具备ARM处理器的灵活性,又拥有FPGA并行处理的能力。本系统的设计充分发挥了Zynq芯片的优势,在软硬件划分上, 通过ARM处理器来实现图像的采集;图像角点及边缘检测用FPGA来完成,即通过硬件加速提升系统的整体性能。ARM处理器与FPGA通过AXI4总线进行数据交互,在Zynq上实现集图像采集、图像特征提取、图像显示为一体的片上系统。最终系统测试结果表明,采用硬件加速实现图像特征提取的相关算法比在ARM处理器软件上实现的算法的速度提高了6～8倍。     

基于FPGA的数字超声轮轴探伤仪硬件设计与实现

介绍了一种基于FPGA的数字超声轮轴探伤仪,提高了超声探伤中信号的采集传输速度和分析处理能力。FPGA的使用提高了回波的数字处理能力,增强了系统的稳定性,缩短了开发时间并使修改变得方便。其中的DCM（数字时钟管理）模块将A/D芯片的时钟频率提高数倍,实现了高速数据采集。数字滤波模块采用高阶FIR带通滤波器针对不同频率探头分别滤波,增强了滤波效果。USB技术使得上位PC机与下位电路板的连接更加方便,数据传输速度更快。     

基于AlteraSoC FPGA的图像采集系统设计

该设计利用Altera公司的DE1 SoC开发板和友晶科技的D5M 模块实现了基于SoC FPGA的图像采集系统。详细介绍了基于Altera SoC FPGA的嵌入式系统设计方法,包括基于Qsys的系统硬件设计和基于 SoC EDS开发套件的ARM硬核处理器软件设计。该设计在Altera公司提供的可以正常运行Linux操作系统的参考设计的基础上,添加了所需要的硬件模块和应用软件,最后通过板级验证实现了系统功能。     

基于多核ARM的可重构LXI测试设备设计

借鉴合成仪器的设计理念,提出一种LXI总线标准的可重构便携测试设备设计.该设备以多核ARM处理器与大容量FPGA组成的软硬件在线可重配置结构,通过LVDS高速总线与紧凑通用测试功能模块通信,实现测试现场软硬件灵活编程配置,很好地解决了通用性、灵活性与小型化等相互制约矛盾的测试需求;采用Android操作系统,支持手机、平板电脑等智能终端通过无线网络进行操作,为现场配置和操作提供了更大的灵活性.     

基于FPGA与ARM9的SSD系统设计的研究

设计并实现了基于FPGA与ARM9的SSD系统,详细介绍了系统的结构,关键器件的性能特点与重要模块的功能;深入研究了ARM9嵌入式系统的引导方法,Linux下FPGA驱动程序的设计方法,FPGA实时管理固态存储阵列的实现方法。该系统充分利用了构建基于ARM9的Linux嵌入式系统的高效便捷的优势;同时充分发挥了FPGA丰富的I/O引脚、可靠的实时处理等优点。