VPX平台的多板卡FPGA动态配置方法

针对VPX平台板卡的FPGA通常采用上电时从非易失性存储器主动加载配置数据的方式,存在灵活性较差的缺点。文中提出了一种基于CPU+SPI总线+CPLD的多板卡FPGA动态配置方法,可在不开箱的情况下对平台内各板卡FPGA进行动态配置。经测试,该方法配置10.9 MB大小的数据用时约为7 s,具有较好的灵活性和可靠性     

用于可重构计算的FPGA开发平台的研究

研究了基于PCI总线和多片FPGA的可重构计算平台.采用PCI9054实现PCI总线接口,通过配置桥接FPGA实现计算机与算法FPGA的数据通信,两片算法FPGA用于并行处理数据.桥接FPGA配置灵活,易于多片算法FPGA扩展,算法FPGA并行处理数据效率高,算法设计通用性强.计算机与算法FPGA数据传输达40Mb/ s,算法FPGA实际数据吞吐量为1.28Gb,适合实现视频和音频压缩、数据加密、解密等计算密集型算法.     

基于灰度投影法的电子稳像平台设计与实现

研制了基于FPGA+ DSP架构的嵌入式实时电子稳像平台.DSP作为主处理器完成灰度投影稳像算法的运动估计和运动滤波,FPGA作为协处理器完成灰度投影数据累加及运动补偿.同时FPGA与内部Nios Ⅱ处理器还共同完成系统时序控制、视频编码器配置、视频解码器配置、图像采集显示控制、EMIF总线接口控制、图像帧存储等功能....     

FPGA配置过程监控系统设计

为了解决系统上电后FPGA应用程序配置失败的问题,设计了FPGA配置过程监控系统。深入分析了FPGA配置的工作流程,阐述了FPGA配置监控系统的核心监控电路、监控软件的设计思想、代码实现及仿真验证过程。最后,用MATLAB对实验数据进行分析处理,得出了FPGA器件的配置失败率和失败曲线以验证设计的可行性和优越性。实验结果表明:利用该系统可以使FPGA配置成功率达到100%,比传统设计方法的FPGA配置成功率提高了0.041%,满足了系统对FPGA配置应用程序成功率高、可靠性强的要求。应用结果显示,FPGA配置监控系统能及时监测出FPGA配置过程所出现的异常,判断分析出问题的根源,最终使FPGA应用程序在系统一次性上电后配置成功。     

基于测试系统的FPGA测试方法研究

FPGA已经成为当今数字化系统硬件设计的核心,全球90%以上的嵌入式系统设计工程师正在使用FPGA进行着各种各样的设计。FPGA的快速发展,为测试厂商带来了新的机遇和挑战,针对FPGA的各种创新测试技术和解决方案不断问世。文章介绍FPGA配置方法,着重介绍了利用测试系统(ATE)直接配置和基于CPLD+FLASH的FPGA配置方法,介绍了FPGA配置模式选择和配置代码生成方法,并以Virtex-II FPGA为例,详细讲述了FPGA配置与测试过程。     

FPGA的发展新动向

随着深亚微米VLSI技术的迅速发展，FPGA/CPLD等可编程器件的资源有极大的发展，尤其是FPGA，器件的集成度已达到上千万门，系统工作频率达到几百MHz。为提供系统设计者一个可配置系统芯片(CSoC)的设计平台，并满足高性能SoC设计提出的新要求，促使FPGA/CPLD的厂商与在CPU、DSP、EDA和RTOS等领域的主导厂商结合，组成战略性联盟，共创用于数字电子系统设计和开发的平台级FPGA。对微处理器和先进的ASIC在处理和系统设计方法上有所突破和创新的期望，现在已在FPGA技术上得到体现，平台级FPGA是在单个FPGA器件中集成…     

基于FPGA的无线遥控空调控制系统设计

目前基于FPGA的控制系统设计已成一种发展趋势,尤其FPGA内可嵌NiosⅡ可配置软核,突出的特点是可根据工程需要进行软核配置,灵活性强,特别适合工程设计。通过对无线空调控制系统设计,具体阐述利用软核配置控制系统的过程,并通过了SOPC设计平台进行系统硬件调试和验证过程。     

基于FPGA的惯性平台测试保护电路设计

惯性平台是导弹、航空飞机、运载火箭等飞行器中制导与控制系统中的核心部件,一旦出现平台失稳倒台、加速度计飞转,将会对惯性平台造成无法挽回的重大损失,是一种致命性的故障.本文介绍了惯性平台失稳倒台、陀螺摆式加速度计飞转的基本原理,由于可编程门阵列FPGA具有集成度高、处理能力强、运行速度快、灵活可重配置、实验风险小等优点,故将FPGA引入到保护电路设计中去.设计了基于FPGA防倒台、防飞转平台测试保护电路,给出了具体的设计过程,实验验证了保护电路的有效性.     

FPGA中RAM资源的测试定位算法研究及实现

在XC4000系列FPGA中,每个CLB的两个四输入查找表都可以被配置成随机存取存储器(RAM),RAM可以为FPGA提供存储大量数据的能力,因此,对RAM的测试是FPGA完备性测试必不可少的部分.根据RAM的结构和功能,提出一种有效的测试方法,并以XC4010E-PQ160为例,使用SOC软硬件协同验证平台,证明两次配置就可以完成对RAM的全覆盖可定位测试.     

反熔丝FPGA配置算法与软件实现

反熔丝FPGA制造困难且多用在特殊用途领域,因此有关其位流文件的研究很少.本文首先介绍了反熔丝FPGA及FPGACAD软件流程,接着描述了反熔丝FPGA具体结构并通过一个具体例子说明了如何配置反熔丝FPGA,然后讨论了反熔丝FPGA的编程方法,由此引出了位流文件的格式和反熔丝单元编程信息格式,最后提出了反熔丝FPGA位流文件生成算法并在实验平台实现了该算法.     

基于DSP+FPGA的高速数字信号处理平台

本文介绍了一种高速数字信号处理平台的实现方案,主要是基于FPGA DSP的结构来实现高速数字信号处理.该方案采用先进的FPGA和DSP芯片,借鉴了软件无线电的思想,通过DSP芯片对FPGA芯片的动态配置来实现具有通用性、可扩充性的硬件平台,并对其硬件结构和软件工作流程进行了阐述.     

FPGA重复配置和测试的实现

从制造的角度来讲,FPGA测试是指对FPGA器件内部的逻辑块、可编程互联线、输入输出块等资源的检测.完整的FPG A测试包括两步,一是配置FPGA,然后是测试FPGA,配置FPGA是指将FPGA通过将配置数据下载编程使其内部的待测资源连接成一定的结构,在尽可能少的配置次数下保证FPGA内部资源的测试覆盖率,配置数据称为TC,配置FPGA的这部分时间在整个测试流程占很大比例;测试FPG A则是指对待测FPGA施加设计好的测试激励并回收激励,测试激励称为TS.     

智能摄像系统视频采集模块的嵌入式结构

介绍的是实时视频采集模块的嵌入式结构,来实现智能的实时监控。嵌入式结构用赛灵思ML-507平台来进行开发。平台Virtex -5FXT FPGA设备中的FPGA结构中内嵌PowerPC440处理器,旋转变焦（PTZ）摄像机和VGA监视器与该平台连接。接口使用机载VGA输入视频编解码器和DVI发射器芯片。芯片的控制寄存器配置使用嵌入式PowerPC440处理器。应用软件用C语言编写。完成了视频的采集、传输、分辨率为640*480的显示。连接、处理能力高,FPGA消耗资源占18%,剩下的FPGA资源足够实现视频处理的应用。     

基于网络和PowerPC系统的FPGA远程配置

在工程实践中,人们希望能远程灵活地配置FPGA,提出一种借助于网络实现远程配置FPGA的方法。当需要对FPGA进行重新配置时,使用传输层的TFTP协议,将配置文件由主控端通过Internet传输到与FPGA相连的嵌入式系统并保存起来,再由嵌入式系统产生被动串行配置FPGA所需的相应时序,完成对FPGA的配置工作。这样不仅节约了成本,缩小了系统体积,增加了系统灵活性,而且能根据需求的变化对FPGA进行远程配置。     

基于虚拟化技术的FPGA开发平台设计

当今集成电路设计与制造流程中,必须使用EDA工具。设计人员在开发IC新产品时使用EDA工具,将极大地降低成本、节省设计时间和提高产品的可靠性。基于虚拟化技术的网络基础架构,设计并实施了自主千万门级FPGA课题产品开发平台。该平台集成了FPGA软件开发环境和集成电路芯片设计环境,利用SVN、SOS版本管理软件和bugzilla缺陷追踪软件,对FPGA软硬件开发流程进行规范化、标准化管理。该平台采用虚拟化技术,有效地降低配置成本、提高管理效率、增加数据安全性。     

高灵活性与低成本FPGA集成MCU与存储

日前,国内首家片上可配置应用平台CAP(Configurable Application Platform)厂商—京微雅格(Capital-Micro)宣布开始发售其新一代架构的CME-M5(金山)FPGA器件。该产品系列集成了片上MCU处理器、SRAM存储器、Flash配置存储器、RTC片内时钟等硬件单元,非常适合工业、无线、固网、军事和汽车等市场应用。据京微雅格市场总监窦祥峰介绍,金山系列FPGA集成了增强型8051,全系列共分为三大类:纯FPGA(CME-M5-P)、集成     

测试和测量

CompactRIO平台用于嵌入式开发嵌入式控制和采集平台CompactRIO有嵌入式系统和R系列扩展系统两种配置。嵌入式系统包含一个实时的嵌入式处理器、4个或8个插槽的可重配置机架,机架包含一个用户可编程的FPGA与10个热插拔工业I/O模块,每个I/O模块包含内置的现场接线连接器、信号调理与变换电路和一个可选的隔离装置。扩展系统为PCI或PXI/CompactPCI R系列FPGA器件提供高性能的信号调理与工业扩展I/O,I/O模块的瞬时隔离电压为2300Vrms,连续隔离电压为250Vrms。工程师可通过LabVIEW、LabVIEW实时模块和LabVIEW的FPGA模块…     

FPGA配置过程监控系统设计

航天和航空领域中的一项重要任务就是对FPGA配置状况进行检测,应用的一种重要方法就是看门狗技术。然而在科技不断发展的过程中,这种技术方法的弊端日益显露出来,FPGA配置过程监控系统的设计有效的解决了这一问题,大大提高了配置成功率,为程序的正常运行提供了坚实的保障。本文主要对FPGA配置监控系统进行了概述,介绍了FPGA配置过程监控系统设计要点,最后分析了系统设计仿真及验证,以期更好的指导实践FPGA配置监控系统设计工作的开展,对FPGA配置进行实时性的监测,便于异常问题的解决和处理,保证系统中FPGA程序的上电配置效率。     

基于ATE的FPGA测试

随着集成电路技术的飞速发展,FPGA的应用越来越广泛,其测试技术也得到了广泛重视和研究。文章简要介绍了FPGA的发展及其主要组成部分,提出了一种用ATE对FPGA进行测试的方法和具体测试流程。以一段Xilinx XC3042的真实配置数据为例详细描述了Intel HEX文件格式,以及将其转换成二进制配置码的方法,并介绍了FPGA的配置码格式和配置数据长度的计算方法。然后,以外设配置模式为例,通过XC3042的配置电路原理图和配置时序详细描述了FPGA的配置原理;最后给出了采用ATE（Automatic Test Equipment）-J750对FPGA的配置与测试过程,为FPGA的通用测试提供了一种切实可行的有效方法。     

基于DSP的FPGA动态配置技术

随着嵌入式系统设计的复杂化和功能的多样化,如何实现基于FPGA结构的系统动态配置十分重要。本文介绍了FPGA配置过程、配置模式、配置数据流格式等问题,同时介绍通过DSP实现对FPGA的动态配置的设计与接口电路实现。