多核MV12片上系统中断控制器的设计与实现

MV12片上系统采用特许半导体0.35μm、2层多晶硅4层金属(2P4M)混合信号工艺,工作电压3.3 V,包含1个MV11控制器内核和2个MV10控制器内核,采用多核异构系统架构,整个系统由高级微控制器总线架构相连。提出一种采用中断实现片上系统(SoC)多核间通信的解决方法,给出了一个挂载在高级外围总线(APB)上的具有控制多核中断功能的中断控制模块,该模块能够接收来自通用输入输出(GPIO)的输入,并产生中断信号,同时也能够接收MV10程序执行完成之后所产生的中断信号。通过中断的方式可以简化异构多核之间的通信,保证了异构多核系统MV12的高效性。所设计的中断控制器,可以作为知识产权(IP)核,挂载在任何采用APB的片上系统上。     

高速MCU核中并行优先级中断系统的设计与实现

传统的微控制器(MCU)通常采用串行菊花链中断结构，每次都要按照优先级顺序串行查询中断源，在中断源比较多或需要快速实时处理的场合，无法满足中断响应时问的要求。文章在介绍两优先级11个可屏蔽中断源的中断系统基础上，提出了一种并行优先级中断结构，给出了详细的硬件描述语言实现流程图。该中断系统嵌入到所设计的高速MCU核里，通过Altera的APEX20KE FPGA开发板引出MCU的端口引脚，在实际微控制器应用系统上成功地进行了测试。     

一种集中式车身控制器内部通信的设计与实现

针对车身控制器的发展现状以及未来发展趋势进行分析,提出了一种基于ARM-MCU和Linux操作系统的集中式车身控制器内部通信的设计思路;同时对车身控制器中主控制器和子节点间的通信协议、ARM和MCU之间的通信接口以及触摸屏中的操作界面程序进行了研究,在ARM9和16位MCU的联合工作的基础上,嵌入Linux操作系统,实现整个车身网络的集中、有效、快捷的控制。     

MV1O微处理器与APB总线的接口设计

微处理器芯片MV10是一款带有PWM、ADC、CAN等功能的汽车电子专用微处理器,主要用于汽车车身的控制;APB总线是AMBA总线中的低速总线,主要负责连接低速外设;用Verilog硬件语言实现的一个MV10与APB总线的RTL级接口设计,使MV10成为一个AMBA系统的低速外设;为验证设计,搭建了一个以ARM9为主处理器的AMBA系统;在系统的构建中,MV10分割一些独立的操作并编号,然后ARM就能通过AMBA总线发送合适的任务号给MV10执行相应的操作;仿真结果表明,ARM和MV10能很好地协同工作;这样,添加APB接口设计后的MV10微处理器能够作为一个独立IP,挂载在任何以AMBA总线作为片上通信协议的SoC上.     

基于改进双域滤波的视频降噪算法

传统的视频降噪滤波在空域或者时域中进行,若视频中的噪声过大,其滤波效果较差。最新的有着较高性能的BM3D算法必须进行块匹配处理,且对于部分有着平滑过渡色彩的图像并不适合。基于双域滤波算法提出了一种改进的算法,其更加适合视频降噪。通过空域和频域分别对分层图像进行降噪, 有效地滤除 大噪点和小噪点,在时域上的双边滤波不仅提高了滤除噪声的能力,而且更好地保留了图像边缘特征。仿真实验表明,改进的双域滤波视频降噪算法在PSNR值上较DCT算法提高了约1dB,与原双边滤波算法相比,无论是在主观视觉还是客观评价上,所提算法均有较好效果及优势。     

组合导航系统在四旋翼无人机上的实现

针对无人飞行器行业的快速发展和导航系统对飞行器的重要性,提出了组合导航系统的融合方案。介绍了捷联惯导系统的原理、姿态算法。通过对惯性传感器进行误差标定和补偿,利用扩展卡尔曼滤波器建立了INS/GPS组合导航系统。仿真实验表明,组合导航系统的工作性能要优于纯惯性导航系统,能够为飞行器提供较高的导航精度。最后,将这种组合导航系统在四旋翼无人飞行器上进行了实现。     

图像的中值滤波算法及其FPGA实现

图像滤波是图像预处理过程中重要的组成部分,而基于FPGA的滤波算法相对软件算法而言具有高度的并行性,能满足实时图像处理的要求,同时也具有灵活的硬件可编程性;简要说明了中值滤波的原理,介绍并比较了标准中值滤波和多级中值滤波的特点和适用范围;针对滤波算法的邻域性特点,设计了基于FPGA的滤波器整体架构,并设计了标准中值滤波和多级中值滤波两种滤波算法的FPGA实现方案和功能仿真,同时通过实验结果对两种算法的滤波效果进行比较说明。     

基于FPGA的调制波周期归一化PWM研究

研究调制波周期归一化脉冲宽度调制(PWM),把数字系统中用于记录存储数据Ram的地址Address与PWM脉冲宽度相互映射,给出一般性结论。基于这一模型结构,设计调制波周期归一化PWM的现场可编程门阵列数字系统。针对设计该数字系统时出现的包括模拟量数字化、调制比M、载波比N以及调制波周期归一化PWM各环节具体数字化实现等问题予以分析并解决。对周期脉冲值Pn进行简单设置,便可快速实现调制波周期归一化PWM模型结构的波形输出。     

十字基自适应指导滤波在图像降噪中的应用

针对于传统线性滤波器在非边界区域与边界区域有着滤波平滑和边缘保护的矛盾,提出了一种基于指导滤波和十字基相结合的算法。其主要思想是对指导滤波加入自适应偏移量进行调整,保证在边缘结构处细节的保留;普通指导滤波的计算邻域为固定大小的方形窗,在自适应指导滤波算法邻域窗的选取中引入十字基滤波窗,以灰度相似性作为阈值,利用立体匹配的优势,生成大小可自动调节、形状可自适应调整的滤波块,从而实现了滤波性能的提高;偏移量的选取值随滤波窗灰度阈值正比变化,比硬阈值有更好的效果。通过对国际标准图像序列的实验仿真结果比较,表明十字基滤波窗在分块方面有着较高的效率,平滑区域的滤波效果更佳,偏移量的加入使算法在边界区的纹理和细节特征得以保留;较之普通指导滤波算法,提出的十字基自适应指导滤波在峰值信噪比(PSNR)值上提高了约2 dB;通过对实拍图像的处理结果对比表明该算法在实际运用中有着更好的适用性。