基于SOPC的高精度超声波温度计设计

根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios II处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采集控制模块以及Nios II软核处理器模块,缩小了体积,并降低了成本。传播时间的精确测量采用软件细分插补算法,经过理论分析和实验验证,该方法能够达到ns级超声波传播时间的测量,使设计的超声波温度计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。     

工程爆破的FPGA多路同步数据采集控制器

介绍了一种在工程爆破振动数据采集中应用的控制器设计方案.系统采用Altera公司的FPGA作为主控制器芯片,其中集成控制逻辑单元与NiosⅡ软核嵌入式处理器二者结合成为单芯片控制器方案.控制器运用多路FIFO进行数据缓冲,顺序传输数据至外部存储器,实现了多路数据的同步采集.单芯片处理器电路结构设计简单可靠,系统采集了同...     

基于FPGA的动态目标跟踪系统设计

为了解决基于PC机的视频动态目标跟踪实时性瓶颈问题,设计出一种基于FPGA的动态目标跟踪系统。设计遵循图像处理金字塔模型,针对低层和中层算法简单、数据量大且存在一定并行性等特点采用FPGA硬件实现,而高层较复杂算法使用Nios Ⅱ软核进行C语言编程。整个设计采用Verilog-HDL对算法完成建模与实现,并在QUARTUS Ⅱ上进行了综合、布线等工作,最后以Altera公司的DE2开发板为硬件平台实现了整个系统。     

基于FPGA的嵌入式CAN通信卡的设计

为了实现CAN通信的嵌入式应用,满足模块化设计的需要,提出了一种基于FPGA的嵌入式CAN通信卡的设计方法。介绍了该系统的硬件组成、芯片选择和工作原理,以FPGA嵌入的32位软核处理器Nios Ⅱ作为主控芯片,内嵌的双口RAM作为节点控制器与嵌入式CAN通信卡的通信接口,选择CAN控制器SJA1000和收发器PCA82C250作为CAN通信芯片。给出了其硬、软件的设计思路和实现方法,并给出了实验测试的结果。实验结果表明,该设计完全满足CAN通信嵌入式应用的要求,并具有良好的实时性和高速通信的特点。     

基于SOPC的网络视频监控系统的设计

提出一种以Nios Ⅱ软核处理器为核心,利用SOPC技术构建硬件平台,采用H.263协议压缩视频数据的网络视频监控系统设计方案;详细分析了系统的功能需求,确定了系统设计的总体方案;按照模块化的思想,设计了各个功能模块,并给出了网络芯片DM9000A电路的具体实现,利用μClinux中的TCP/IP协议栈进行数据通信,分析H.263视频编码协议基本原理,提出在硬件上实现H.263协议的设计方法;实验结果显示系统的网络视频传输速率达到25～30fps,满足实时性的要求.本设计方法灵活、成本较低、易扩展,具有一定的实用价值.     

基于Nios II平台构建电子信息类本科毕业设计题目模块库

Nios II处理器是用户可配置的通用RISC处理器,它是一个非常灵活和强大的处理器。Nios处理器的易用和灵活已成为当今最流行的处理器。由于基于Nios II系统设计的灵活性和易用性,且可供实现设计的资源丰富,因此利用此平台可以开发出很多适合电子信息类本科毕业设计的题目。通过不同类型题目的设计训练,可提高学生对于复杂电子系统的综合设计能力,完全可以满足本科毕业设计的要求。     

基于FPGA的电化学法化学需氧量测量仪的设计

为了达到简单、快速、无二次污染并且较准确地测量污水COD的目的,选用适合三电极传感器的羟基自由基氧化法测量COD,并利用SOPC技术在FPGA上建立集数据采集和数据计算与显示于一体的Nios Ⅱ双处理器系统,利用最小二乘法建立标准曲线,从而根据测得的电流值计算COD.利用NiosⅡ开发套件中的硬件互斥核来协调两个处理器对共享存储器的访问,实现两个处理器间数据的传输.最后,使用DE2-115开发板进行实验验证,基本达到设计要求.     

基于Nios II的井下静态随机存取存储器管理

针对测井仪器中高速数据缓存的问题,提出了一种基于Nios II的静态随机存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）控制器的IP核的设计方法,详细介绍了IP核的设计和实现过程并基于一定的硬件平台对SRAM控制器IP核的稳定性进行了测试。测试结果表明,所设计的SRAM控制器IP核能够在高温环境下实现对SRAM的有效管理而且通过修改配置参数就可应用在不同位宽和容量的SRAM上且运行稳定。该设计不仅实现测井仪器中高速数据缓存的管理,也提供了一套SRAM选型测试系统。另外设计介绍的可编程片上系统（System-on-a-Programmable-Chip,SOPC）开发流程对其它SOPC系统开发也具有一定的参考价值。     

基于FPGA的低成本集成网络节点的设计

针对传统集成网络节点实现方案中集成专用UHF RFID阅读芯片成本高昂的问题,基于FPGA设计了一种符合ISO/IEC18000-6C协议的低成本集成网络节点.集成网络节点基于CC1101搭建RFID射频前端,基于FPGA逻辑设计集成网络节点数字基带IP核,基于NiosⅡ处理器设计集成网络节点控制器.测试结果表明,该集成网络节点实现方案在保证功能的同时可以降低应用成本,很好地满足了大多数集成网络节点的应用需求.     

FPGA设计中信号量管理的硬件电路设计

在对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ中任务之间通信进行深入研究的基础上,提出了将信号量的管理用基于FP-GA设计的硬件电路来完成,同时保证新的混合式实时操作系统对用户来说是透明的,即保证了混合式实时操作系统的可移植性.经过设计和不断地改进,混合式实时操作系统成功的移植到Altera公司的DE2-70开发板上,并完成了信号量管理的测试.这是一次探索性的设计,是混合式嵌入式实时操作系统设计中非常重要的一部分.