一种基于FPGA的高精度浮点运算处理器系统

本文叙述了基于Spartan3型FPGA的流水线浮点处理器的设计。它是运用在设计流水线数据路径的新的控制器,这种设计提供了高水平的API和FPGA编程。控制器在处理器的设计中加上了多线程和网络,还有SIDM处理。FPGA实现高精度浮点运算是基于RUMP算法的有效实现的基础上的,RUMP算法是计算两个向量的点乘,其精度和运用包括不标准素数的单精度操作的双精度处理器。基于FPGA的处理器的性能超过了浮点DSP机。本设计提供了对FPGA的浮点系统的真实估计。     

FPGA中浮点运算功能的实现技术

浮点运算在众多领域广泛应用,通过采用纯硬件电路方法实现并形成模块化,可以增强可移植性、提高浮点运算速度和精度、缩短研发周期和降低开发成本。详细介绍了FPGA中浮点运算功能的实现算法和实现技术,实现了32位浮点数的加减乘除功能运算单元设计,通过QuartusII自带的仿真软件获得仿真波形,验证了正确性。     

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。     

基于FPGA的简易处理器设计

EDA技术正成为电子系统设计的主流。本文基于可编程逻辑器件FPGA,利用硬件描述语言VHDL设计实现了一个简易中央处理器,为今后的进一步开发打下了基础。     

基于FPGA的高速PCB的设计

采用高速FPGA进行PCB板设计中,既需要兼顾信号完整性,保证信号质量,又需要针对EMI干扰,按照减小电磁干扰的要求进行设计,为I/O接口提供良好的ESD保护,降低电路设计复杂度,节约设备成本。文章针对以上设计要求,研究了电源分布、传输线和信号走线、阻抗匹配、串扰、EMI等问题的设计技术。     

基于FPGA的PCI-CAN接口卡设计

设计了一种基于FPGA的PCI—CAN接口卡,在FPGA芯片内部实现了与PCI总线的通讯以及对专用CAN接口芯片的控制。本设计具有原理简单、集成度高、成本低等显著特点。     

基于FPGA的多波形发生器设计

系统以FPGA为核心,辅以必要的模拟电路,构成了多波形发生器。采用QuartusⅡ平台,VHDL语言实现编程。它可以输出频率可调的正弦波、三角波、方波和两获三种波形的线性组合。该波形电路简单,有较高的实用性和可靠性。     

基于FPGA的VGA图形控制器设计

现在,随着整个电子科技的不断进步,FPGA也不断得以发展,直至成为当今硬件设计的首选之一。利用FPGA设计的VGA图形控制器,可实现彩条、图像的显示,并可实现FPGA器件对显示器的单片控制。本文基于FPGA和VGA的概念和基本原理,分析了基于FPGA的VGA图形控制器设计思路和具体设计,最后探讨了基于FPGA的VGA图形控制器的设计中需要注意的问题。     

基于FPGA的LED点阵显示字符设计

现场可编程门阵列(FPGA)是一种可编程逻辑器件,它具有丰富的I/O口及内部资源,编程和修改极为方便,并且易于扩展和维护,简化电子电路的设计。本系统采用Altera公司的FLEX10K作为核心器件,结合VHDL程序,实现了对LED点阵显示字符的控制。     

基于FPGA误码检测仪的建模与设计

提出了一种基于FPGA的误码检测方案，并在FPGA上实现了其功能。该方案不仅提出了锁相环法提取同步信号方法，还纳入了“同步保护”的思想。     

基于FPGA的32位微处理器设计

采用流水线结构是提高微处理器性能的有效方法,也是开发基于FPGA的SOPC系统的重要设计内容之一。本文根据广泛应用的ARM处理器的结构和特点,介绍了一种5级流水线的设计方法,分析造成流水线效率下降的原因,并给出了分支预测与数据旁路两种解决方法。在此基础上讨论基于FPGA的处理器实现方法,并给出在QuartusII6.0上的时序仿真波形,验证了流水线设计的正确性并且具有较高的执行效率。     

基于FPGA的曼彻斯特编解码器设计

曼彻斯特码是一种性能良好的数字基带信号传输码,在工作原理的基础上,运用FPGA技术,利用VHDL设计完成曼彻斯特编解码器并用软件MAX＋plusⅡ进行仿真,仿真结果与理论分析一致。     

基于FPGA的图像增强压缩系统的设计

图像处理作为一种重要的现代技术，已经在通信、航天航空、遥感遥测、生物医学、军事、信息安全等领域得到广泛的应用。图像处理特别是高分辨率图像实时处理的实现技术对相关领域的发展具有深远意义。给出了一种高分辨率图像增强压缩卡的系统实现方案，重点研究了该视频图像处理卡中影响系统实时处理速度的数据流控制关键技术（基于FPGA的外部存储器高速读写控制、I^2C配置、数据DMA传输、PC-DSP交互通信等）。并且介绍了图像增强的算法以及图像压缩在DSP中的实现。由仿真结果可以看出达到了预期的效果。     

基于FPGA的电子密码锁设计

介绍一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的电子密码锁设计方法,硬件采用Altera公司ACEX系列FPGA芯片EP1K30TC144-3,使用Verilog_HDL硬件语言描述算法,实现了可编程的片上系统(SOPC)。该密码锁可随时更新密码和升级算法,具有较好的可靠性和性价比,特别适用于宾馆、办公大楼、仓库等人员经常变动的场所。     

基于FPGA的数字秒表的VHDL设计

文章介绍了用于体育比赛的数字秒表的VHDL设计,并基于FPGA在MAXPLUS2软件下,采用ALTRA公司FLEX10K系列的EPF10K10LC84-4芯片进行了计算机仿真.     

OFDM基带接收系统设计与FPGA实现

OFDM技术以其具有的抗窄带干扰和抗频率选择性衰落等优点,被4 G和5 G采用为核心技术,代表了未来无线通信的发展方向。本文通过对OFDM技术的研究,以Xilinx FPGA为硬件平台,基于IEEE802.11a协议设计了OFDM接收系统的FPGA实现方案。测试结果表明,该接收系统能够正确恢复出经过干扰的信号域和数据域信息,并在FPGA上实现,对OFDM系统的硬件实现具有重要的参考意义。     

基于FPGA的数字TDC设计

本文介绍了全数字TDC（时间数字转换）的FPGA实现的设计方法。本设计和集成电路工艺无关,可以方便地移植到其他系统中,在Altera公司的MAX7000芯片上的实验表明,时间分辨率可达3.5ns,这里介绍其实现的原理和设计方法,并通过了时序仿真和硬件测试。     

基于FPGA的多波形发生器设计

系统以FPGA为核心,辅以必要的模拟电路,构成了多波形发生器。采用QuartusⅡ平台,VHDL语言实现编程。它可以输出频率可调的正弦波、三角波、方波和两获三种波形的线性组合。该波形电路简单,有较高的实用性和可靠性。     

一种基于FPGA浮点运算的噪声调频干扰产生方法

由于噪声调频信号产生的原理是基于浮点运算,传统FPGA单一的定点实现方法已不适用,而DSP平台只能实现准实时,为了兼顾两种平台信号实时性和高精度的优点,本文提出了一种在FPGA平台上采用单精度浮点运算的数字噪声调频信号产生方法,通过对频率控制字与调频斜率的调节来控制载频和带宽。仿真结果验证了其正确性和实用性,可产生中心频率可调且带宽150MHz以内的噪声调频信号,具有较好的工程实用价值。     

基于FPGA的中值滤波算法设计

针对传统中值滤波算法实现速度慢的缺点,提出了一种基于FPGA的中值滤波设计方法。在传统算法原理的基础上,利用硬件描述语言设计了一个中值滤波器对图像进行去噪处理,并对设计进行了仿真,取得了较好的效果。