32位CPU的流水线设计

介绍了面向教学和实际应用的32位RISC CPU的总体结构,其指令集兼容于M1PS32指令系统.对该CPU进行五级流水线的划分,解决流水线相关问题,实现了一个具有较高性价比的RISC CPU的流水线.并利用基于FPGA的软件实验系统平台对该32位流水线CPU进行正确性验证.     

变压器微机保护装置的设计

本文结合四川石化变压器微机保护的工程实践,介绍了保护装置的基本硬件结构、保护原理和实现方法。该装置集主后备保护于一体,保护CPU采用Intel公司高性能的32位嵌入式处理器;A／D采用16位高精度高速A/D转换器。装置中还采用了大规模可编程逻辑控制器FPGA,大容量快速出口继电器等。在软件设计中,采用了基于“继电器”功能模块的设计方法,实现了程序的模块化和透明化,提高了软件开发效率,且易于维护和功能扩展。     

基于PLC的高炉炼铁喷煤控制系统的设计

本次设计采用欧姆龙CP1H型可编程控制器作为控制核心,构建一个高炉炼铁喷煤的控制系统。PLC的CPU使用64bit RISC芯片,多个中央处理器使用,在CX-Programmer软件中进行程序的编译,然后将梯形图下载到欧姆龙CP1H可编程控制器中,各种模块智能化,并进行运行。由组态王软件通过数据线将数据传回PC机,根据分散控制、集中管理的原则,进行高炉炼铁喷煤工作状态仿真。     

I2C,SPI,SMI,SMBus串行接口实现方法

I2C、SPI、SMI（MDC、MDIO）、SMBus等接口受时钟频率的限制,相对于高速运行的CPU芯片来说接口运行速度较慢。但并不是所有CPU芯片都支持这些串行接口,在很多系统中需要解决CPU芯片与串行接口芯片的互联问题。本文提出三种CPU芯片与串行接口互联方案,其中方案一使用CPU芯片的GPIO接口与串行接口芯片互联,方案二CPU芯片通过FPGA芯片与串行接口芯片间接互联,方案三FPGA的SOPC技术代替CPU芯片与串行接口芯片互联。     

基于组态软件的PLC全自动洗衣机控制系统的仿真

在组态软件与PLC构建工业控制系统基础上,建立了组态王6.52与FPO-C16型PLC的全自动洗衣机控制仿真系统。该控制仿真系统实现上位PC对实际洗衣机控制系统运行的实时监控,也可实现对控制程序的调试和仿真运行。     

基于ARM-LPC2210微处理器的最小系统设计

LPC2210是PHILIPS公司生产的基于一个支持实时仿真和跟踪的16／32位ARM7TDMI-S核的CPU。该系列芯片已经广泛地应用于各类嵌入式设备。介绍了LPC2210型ARM7微处理器和基于该处理器的最小嵌入式系统的硬件设计,采用模块化的设计方法,并给出了最小系统中电源、晶振电路、复位电路、存储器模块、JTAG、UART等各主要模块的外围应用电路及选型,最后给出简单的硬件调试方法。     

基于状态机的链表搜索和高效率计算理念

基于提出了一种基于状态机群的高效率计算理念,并用Verilog在FPGA上实现了状态机群的链表搜索计算。RISC的链表搜索最简程序的执行时间是每个元素14T,状态机群的链表搜索每个元素只需2T。在Modelsim SE上进行了仿真验证,仿真结果证明了可行性。     

MATLAB对QuartusⅡ复杂仿真功能的增强与应用

本文介绍了在EDA设计中MATLAB软件对仿真功能增强的方法,通过FPGA实现的自适应滤波器来说明它与QuartusⅡ软件联合完成在FPGA设计中复杂仿真的全过程.本论文应用中使用MATLAB 6.5,完成设计仿真的软件是ALTERA公司的QuartusⅡ5.0,FPGA设计选用的芯片FLEX10K系列的EPF10K70RC240-4.由于MATLAB其功能比较强大,将越来越多地应用在实际工程中解决问题.     

MSP430F449在基于RFID技术的射频标签读写器中的应用

MSP430F449是TI公司推出的超低功耗16位RISC微控制器,具有5种节电模式和丰富的内部功能模块;常用于基于RFID（Radio Frequency Identification）技术的射频标签读写器的硬件读写模块中。介绍了MSP430F449的特点和存储结构,并阐述了应用MSP430F449的射频标签读写器的组成、工作原理以及系统的软件设计方法。     

基于CORDIC算法的NCO设计与FPGA实现

传统的基于查表法的数控振荡器耗费大量的FPGA片内资源.为了解决这一问题,本文提出使用CORDIC算法实现数控振荡器的设计方法,详细介绍了基于CORDIC算法的数控振荡器的总体结构和多级流水线结构中迭代运算的FPGA实现方法.最后给出了仿真波形和频谱分析结果,充分证明了该设计方法的可行性.     

东芝RISC处理器集成了显示控制器，适用于车载信息娱乐系统

东芝美国电子元件公司(ToshibaAmericaElectronicComponents,TAEC)日前宣布推出一款64位RISC处理器TX4961XBG-240,该产品集成了图形与显示控制器,可用于具有实时图形显示的计算应用,包括驱动信息系统、汽车信息娱乐系统以及汽车导航系统等。该处理器在一个SoC中集成了一个64位的TX49/H3MIPSRISCCPU、一个显示控制器及硬件图形加速器。TX4961XBG-240是东芝首个将64位CPU、图形显示控制器、2D硬件图形加速器以及视频帧接收器整合到TX49中的产品。由于将图形、显示及视频的处理分担给专用硬件,该处理器能为专用处理应用提供…     

基于FPGA数字PID控制器的实现

利用FPGA开发技术实现智能控制器算法的芯片化,降低计算机故障对控制系统的影响,提高PID控制器的可靠性。本文根据FPGA设计结构类型和特点,提出一种基于FPGA改进型并行机构的PID控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中,采用补码加法器代替减法器设计,增加整数运算结果的位扩展处理,完成了包括算法顶层模块的积分分离处理,底层浮点加法、浮点乘法、浮点数与整数的转换等多个底层模块的实现。设计通过硬件在回路仿真对所设计的PID控制器进行验证,仿真与测试结果表明算法的有效性与正确性。     

基于虚拟现实的机载雷达地物回波图像仿真

在综合比较了当前机载雷达地物回波图像仿真中常用方案的基础上,介绍了基于虚拟仿真软件平台的雷达图像生成方法,并详细地对使用的虚拟现实软件、仿真开发流程和不同类型雷达地物回波图像的仿真配置进行了阐述。利用该方法可以虚拟仿真机载成像雷达的地物回波图像。     

浅谈基于FPGA的数字温度测量仪

研究了一种基于现场可编程门阵列FPGA的数字温度测量仪的系统构成和工作原理;通过FPGA控制单总线数字式温度传感器DS18B20,可以对环境温度实时监测和采集;在QuartusII9.0开发环境下,使用VHDL语言完成了该系统的硬件描述语言程序设计与仿真;通过编程下载,在Altera公司的EPF10K10LC84-4芯片上实现了对环境温度的测量与显示,并且在环境温度超过设定阈值时发出报警信号。实验表明,该测量仪具有测量准确、结构简单、便于实现和可靠性高等优点。     

三维城市仿真模型动态调度研究

本文利用多核 CPU、可编程 GPU 等现代硬件环境,实现了海量三维数据的动态漫游,实现了海量三维仿真模型数据组织和动态调度的新途径,解决了海量三维数据组织、三维模型快速加载的瓶颈问题,将有力地推进三维仿真平台的建设,加快技术升级     

基于开源库的插件式军用仿真引擎研究

军事三维作战仿真相对于传统的单纯通过数学模型进行作战模拟更形象直观、使用效果更好。但目前军事三维作战仿真需要从底层构建整个仿真程序或者是采用国外的仿真引擎,重复工作量大,而且安全性得不到保证。针对国内无自主知识产权军用仿真引擎的情况,研究了基于开源库构建军用三维仿真引擎的关键技术,论证了其可行性与安全性。通过构建一个仿真引擎框架对OGRE、ODE、MyGUI、OpenAL（图形图像、物理、用户界面、声音）等开源库进行插件式封装,并利用该引擎建立了一个三维仿真程序。     

《RISC处理器技术》课程实验教学方法探究

针对《RISC处理器技术》这样一门实践性比较强的专业课,提出了理论教学和实验教学相互促进的教学方法。通过该配套实验环节,巩固和加强《RISC处理器技术》相关基础知识课堂教学效果,使学生更好地了解处理器的构建。学生通过设计硬件电路、仿真调试等实验过程,可以更好地掌握课程的理论知识和应用技能。在教学中,充分发挥教与学的积极性,采用多种教学方式,注重师生交流。     

一种基于FPGA的硬件神经网络设计方法

在FPGA硬件神经网络设计中激活函数的实现和数据表示方式是两个难点。本文提出了用非线性函数和21位定点法相结合来实现激活函数的逼近算法,采用源码定点表示法实现数据的硬件表示,明显减少了FPGA的资源占用,降低了激活函数逼近算法的复杂性和实现难度,最后,给出实际FPGA硬件神经网络设计实例并进行了仿真验证。     

QAM通信系统的VHDL设计与仿真

本文对16QAM调制系统的VHDL设计与仿真进行了讨论和研究。首先对16QAM调制原理进行了阐述,建立了16QAM调制系统的数学模型。然后通过分析提出了基于FPGA的16QAM调制系统的设计方案。最后编写VHDL语言代码实现了算法仿真。     

一种CAN与PROFIBUS_DP总线网关的实现

本文主要分析了在双CPU的双向CAN总线和PROFIBUS_DP总线网关的实现,讲述了它的基本结构和原理,并介绍了在该网关在软件和硬件的设计方案和原理,通过实验证明,该双CPU结构中的两个CPU能够单独进行工作,两者也能做到互不干扰,系统运行良好,可靠性也具有很好的优势。