基于DSP28335的FPGA软件在线升级方法

在DSP+FPGA架构的嵌入式系统中,一些产品不具备拆卸外壳通过JTAG接口进行软件升级的条件。针对这一问题,提出了一种基于TMS320F28335的FPGA软件在线升级方法。该方法通过上位机将FPGA代码发送给TMS320F28335,TMS320F28335通过GPIO模拟JTAG时序,完成对配置PROM芯片的擦除、编程和校验操作,重新上电后FPGA从配置PROM加载新程序。在理论分析的基础上,给出了所提方法的硬件原理图和软件实现流程。大量实验结果表明,该方法具有较好的可行性、稳定性和可靠性,可以实现DSP+FPGA架构下不拆产品就可升级FPGA软件的目的。

基于高速串行总线的DSP+FPGA架构图像处理系统设计

采用高性能DSP+FPGA架构可满足嵌入式图像处理系统对大数据量、复杂算法的实时处理需求,传统的DSP+FPGA架构使用并行外部存储器接口作为数据传输接口,走线条数较多,布线难度大,故障点多。采用高速串行总线可解决以上问题,本文提出一种基于高速串行总线的DSP+FPGA架构图像处理系统,采用PCIe总线作为DSP与FPGA之间的图像数据传输通道,SRIO总线作为DSP与DSP之间的数据传输通道,SGMII总线作为DSP与PHY芯片的数据传输通道。高速串行总线使得数据传输率更高,布线更容易,减小了电磁干扰,提高了抗干扰能力。本文设计的系统已在实际场所中部署并稳定运行,验证了设计的可行性和系统的可靠性。

基于DSP+FPGA的旋转平台自抗扰控制方法

旋转平台在低速运转过程中易产生非线性摩擦,由于非线性因素的影响,传统PID算法的控制效果远不能满足超精密运动平台定位精度高、响应快速等要求。因此,设计了基于DSP+FPGA的旋转平台自抗扰控制算法(active disturbance rejection control,ADRC),利用扩张状态观测器(extend states observer,ESO)对系统内外部未知扰动进行实时估计并予以补偿,提升系统响应速度,增强鲁棒性与抗干扰能力。最后,通过正弦扫描实验进行验证,PID对正弦输入信号无法及时响应,超调明显;ADRC响应迅速,稳态误差波动小。相比PID,ADRC最大跟踪误差降低79.5%,跟踪误差平均值降低65.4%。

基于FPGA的DSP与ARINC429总线控制器接口设计

提出了一种基于FPGA的DSP与ARINC429总线控制器的接口设计方法和电路,该设计方法也适用于DSP与串口控制器、CAN控制器等接口的扩展设计。首先,分析了TMS320C6713 EMIF与HI-8582的主要信号与时序,表明通过FPGA实现译码逻辑和时序控制就可实现TMS320C6713与HI-8582之间的通信;接着,给出了详细的硬件设计和接口逻辑设计;然后,讨论了ARINC429总线驱动软件设计;最后,通过环境试验和实际应用验证了该接口电路工作稳定可靠。

一种多FPGA及多DSP的通用远程更新系统设计

为解决传统JTAG方式更新FPGA或DSP程序距离受限且灵活性较差的问题,设计了一种以FPGA为主控芯片的多FPGA+多DSP的远程更新系统。通过接收上位机指令的方式判断待更新的目标芯片,并将应用程序下发给指定FPGA或DSP完成程序的更新。同时设计了FPGA与DSP的重启方案,实现了远程更新程序与应用程序的跳转切换。测试结果表明,该远程更新系统可以实现对多FPGA+多DSP架构信号处理系统程序的远程更新。该系统实现简单、稳定可靠、可复用性强,能够降低工程应用的开发难度、缩短其开发周期。

基于DSP与FPGA的工业计算机设计

工业现场的嵌入式计算机通常完成数据的输入、处理、输出功能,当需要处理的接口数量、种类较多时使用单DSP的计算机已经不能满足需求。针对该问题,本文将DSP与FPGA进行组合设计了一种多接口的高性能工业计算机,该工业计算机由FPGA实现接口或通信、由DSP实现控制算法。经系统试验证明,该工业计算机工作稳定、数据处理能力强、接口丰富,具备一定的工程实用价值。

DSP+FPGA折反射全景视频处理系统中双核高速数据通信

对于嵌入式折反射全景视频处理系统,由于计算量大,一般采用多处理器协同的结构,但在该结构下多个处理器之间需要进行高速的数据通信。该文提出一种基于DSP+FPGA架构的双核高速数据通信方法,该方法通过基于地址总线的控制指令编码解析方法协同双核工作,通过逆向波形分析和基于乒乓缓存的间接DMA通信方式,实现DSP与FPGA之间的双核DMA数据通信。实验结果表明,使用上述方法实现的DSP与FPGA之间数据通信速度高达585MBps。

FPGA+DSP异构视频处理系统中基于SRIO的数据高效传输方法

数据传输一直是影响嵌入式视频系统实时处理能力的关键环节.随着视频应用的多路化和高清化,混合多处理器结构已成为嵌入式视频处理系统的主要发展趋势,异构处理器之间数据的高效传输对系统性能的影响变得比以前更加突出.文中针对FPGA+DSP异构视频处理系统中的数据传输问题,在分析处理器结构和视频数据格式特征的基础上,提出了一种基于高速串行接口SRIO(Serial Rapid I/O)的数据高效传输方法.该方法分别以FPGA、DSP作为系统的传输、处理核心,在FPGA处理器上采用视频三分量数据重组方法并使用包头信息较小的SRIO流写事务SWRITE(Streaming Write),简化视频传输格式的同时提高了SRIO视频数据包的传输效率;在DSP处理器上通过预定义接收端数据存储单元和采用简洁的SRIO门铃事务(DOORBELL)应答机制,节约了DSP在传输过程中的时间开销.实验结果表明,文中设计的SRIO高效传输方法在占用较少的FPGA资源的条件下传输速度达理论值的81%以上.

FPGA+DSP的红外图像数据采集与显示

在FPGA+DSP构建的硬件平台上,以链路口(LinkPort)通信协议为根据,实现红外图像数据采集与显示。重点描述红外图像数据采集与经过LinkPort传入DSP,图像压缩与经过LinkPort传出DSP以及图像数据缓存与显示,最后介绍了程序调试过程中的方法。样机在实验中取得了良好的效果。

基于FPGA/DSP的数字视频消像旋系统设计

为消除因探测器姿态变化造成的图像旋转,保持观测图像的稳定状态,采用可编程逻辑门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)构建数字硬件平台。给出了实时消像旋的完整硬件结构与相应算法。设计采用ITU-656标准数字视频格式,用VHDL硬件描述语言实现整个消像旋算法的FPGA设计。实验结果表明,旋转角度在0°￣360°之间,能实时消除探测器转动引起的图像旋转,旋转后图像清晰稳定。因而基于FPGA和DSP实现实时图像消旋(旋转)的方法具有很大的实际应用价值。

基于FPGA+DSP的1553B总线通用接口设计与实现

通过研究国内外先进协议处理芯片,提出了采用FPGA+DSP相结合的设计思想以完成协议处理功能的1553B总线通用接口设计;外加模拟收发器,实现1553B总线上模拟量的所有处理,最后针对通用接口工作模式分别进行整体测试,初步测试表明通用接口能够完成1553B总线通讯任务;设计增强了总线接口电路设计的灵活性,缩短了设计周期,提高了系统性能与通用性,有利于系统的扩展。

基于FPGA技术的板间DSP高速数据通道链路口的设计

提出并实现了DSP板间的高速数据通道链路(Link)口。它采用低电压差分信号(LVDS)协议,把DSP的64b*30MHz数据流转换成4b*600MHz数据流进行板间传输。链路口基于Altera公司的APEXII系列FPGA实现,并很好地应用于TI公司C6414DSP的板间高速数据传输。该设计已成功应用在运动目标红外凝视探测识别跟踪处理器上。

基于DSP和FPGA的数据采集系统设计

结合高速DSP和FPGA的特点,设计了一套数据采集系统,应用FPGA的内部逻辑实现时序控制,以DSP作为采集系统的核心,对采集到的数据进行滤波等处理,并将处理后的结果通过USB口传输到计算机。该系统具有电路结构简单、功耗低、数据传输方便等优点,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。

基于FPGA＋DSP的红外弱小目标检测与跟踪系统设计

为了以更快的速度完成对红外弱小目标的检测与跟踪任务,将图像的预处理电路放在FPGA里实现,通过完成Top-hat算法使后续DSP的处理大大减轻任务,使其在有限的时间内能够完成更多的运算,这在很大程度上保证了系统的实时性。实验证明,此红外图像处理系统的实时性更高,检测与跟踪效果更好。

基于FPGA和DSP的高速数据采集实时处理系统的设计

为实现激光目标回波的快速捕获、检测及实时处理,提出一种ADC+FPGA+DSP的数据采集与实时处理的设计.激光回波通过高速模数转换器(ADC)转换成数字信号,经FIFO乒乓高速缓存,然后再送到DSP进行实时处理.电路简单、可靠、实时性强,最高采样率达200MHz,具有8bit垂直分辨率,4M×8位数据存储空间.该系统能准确实时地计算出目标距离、速度,适时预警,符合汽车防撞激光雷达中信号处理的要求.详细介绍了系统的设计方案及各主要组成模块.

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题,研制了一套基于浮点数字信号处理器(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动控制器。该控制器以DSP作为主控制器,FPGA作为协控制器,主控制器完成控制算法、接受指令等功能,协控制器实现PWM产生、电流采集、速度检测等功能。根据永磁同步电机矢量控制原理建立了永磁同步电机的数学模型,进行了永磁同步电机控制器的硬件设计;在硬件设计的基础上,采用自适应PI对望远镜的低速控制性能进行了研究。实验结果表明:当望远镜以32.4(″)/s匀速运行时,速度波动范围为±0.648(″)/s;当对望远镜做最大速度为1(°)/s,最大加速度为1(°)/s2的正弦引导时,最大引导误差为9.72″,引导误差RMS值为3.24″;该驱动控制系统能够实现望远镜的低速平稳运行,满足大型望远镜伺服控制系统的性能要求。

基于DSP和FPGA的CAN总线监视系统设计

为了对某武器系统各个节点传输的CAN总线数据进行实时监测与精确采集,设计了基于DSP和FPGA的CAN总线监视系统。该系统采用CAN2.0B协议,用以对两路CAN总线数据进行实时监测与采集。试验结果表明,该系统可在1 000kbit/s下正常运行,具有很好的实时性,并且抗干扰能力强,能够精确测量与采集该武器系统的各项参数,在实际中取得了很好的应用。

基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统

针对浅地表频域电磁探测对接收信号采集、传输和现场高效处理的要求,提出基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统.在FPGA中实现数据采集、控制和传输FIFO(First Input First Output)模块,采用新式通用并行端口UPP(Universal Parallel Port)实现大数据传输,基于TMS320C6748平台,采用正交锁定放大方法,设计高效率数据处理算法,利用上位机软件通过RJ45网口对系统进行控制并显示结果.实测结果表明:该架构数字处理系统,对不同金属有着较强探测能力,加快了数据传输速率,缩短了系统工作时间,提高了工作效率.

基于FPGA+DSP的高清视频图像系统设计与实现

无人机在侦察、测绘等领域对图像分辨率的要求不断提高,随之带来了数据量的显著增大,其次,视频图像系统与传统遥控遥测系统的融合也是设计中需要考虑的。针对以上问题,设计并实现了一种基于FPGA+DSP的机载高清视频图像系统,包括机载设备端和地面站端两部分,最高支持分辨率为1280×720,每秒25帧的MPEG-4实时视频编解码,平均码速率在5Mbps以下。图像分辨率和视频码率可通过上行遥控指令动态切换。视频数据与遥测数据实现了组帧传输。设备体积小、功耗低、可靠性高,成功完成了挂飞实验。

基于FPGA和DSP的气体超声流量计驱动和数字信号处理系统

采用FPGA+DSP双核芯结构,研制气体超声流量计驱动和数字信号处理系统。利用FPGA很高的工作频率和丰富的内部资源,实现高速DAC和ADC的驱动控制和数据存储;利用DSP的高速运算能力,实现数字信号的实时处理。针对利用正弦波驱动产生的超声波回波信号,基于实验数据统计,提出跟踪回波信号峰值的可变阈值法,准确地提取特征波,有效地克服了噪声的影响,扩展了量程比。气体标定实验结果验证了方法和系统的有效性。