芯片设计方法学的基础——硬件描述语言Verilog——国家标准GB/T18349-2001《集成电路/计算机硬件描述语言Verilog》介绍

全面且系统地介绍硬件描述语言 Verilog标准的基本内容、组成及其修订要点 ;同时介绍了《硬件描述语言Verilog(第 4版 )》.

FPGA位流解析及电路还原方法

根据Xilinx公司FPGA芯片的位流配置关系,提出一套完整的自动化解析方法,包括单配置点与位流配置关系,以及基于分布式架构的海量脚本分析。采用电路逆向还原方式,完成位流文件逆向还原私有电路描述(NCD)网表文件工具Bit2NCD开发。以Spartan2芯片系列为例进行实验验证,结果表明,采用该电路还原方法所获得的位流配置数据正确且完整。

基于FPGA的跳频控制电路设计

跳频同步是跳频通信的关键技术,对跳频的控制直接影响到跳频同步。通过对跳频控制电路的控制要求进行分析,建立跳频状态机模型,运用超高速集成电路硬件描述语言VHDL编程,完成了整个跳频控制电路的逻辑功能,在以Altera公司的cyclone系列EP1C6F256C8为核心的硬件平台及QuartusⅡ综合开发平台上,实现了跳频控制电路,运用Modelsim仿真工具对电路进行了功能仿真,仿真结果验证了所设计的控制电路可以实现对跳频的精确控制,具有一定的实用价值。

用VHDL设计乐曲演奏电路

介绍了一种利用 VHDL在 CPLD上实现的乐曲演奏电路。利用 EDA开发工具 MaxplusⅡ对该项目进行编辑、编译、综合和仿真,并下载到CPLD器件中,经实际电路测试,运行良好。

基于FPGA电子技术的实验设备的研制

研制了一款基于现场可编程门阵列的实验设备.该设备以XCS40—PQ208C为主芯片构建了FPGA最小系统,外围电路配置了A/D接口、D/A接口、RS232通信接口、单片机接口和步进电机接口等.此外,还设计了开放性的硬件支持,通过预留FPGA接口可以实现对不同型号和不同系列FP-GA芯片的支持.

数字系统的VHDL实现

VHDL(VHSIC Hardware Description Design Automation)硬件电路描述语言的引入是电子设计 自动化(EDA,Electronic Design Automation)的主要标志。其特点是高层次设计自动化.详细讨论了VHDL几 个方面,并给出了一个实例,同时给出了它的仿真波形时序图.

可编程微波炉控制器的设计

基于可编程逻辑器件EPM240T100C5,使用硬件描述语言VHDL,采用"自顶向下"的设计方法,编写一个微波炉控制器的芯片。介绍了微波炉控制器的设计思路与模块划分,应用Quartus II软件对每个模块和主程序分别进行了调试,并硬件下载到开发板上进行了模拟调试。

基于CFOA的低通、带通和高通滤波器

用 3个电流反馈运算放大器 ( Current feedback O perational A m plifier,CF OA)、 3个接地电容、 3个电阻和1个浮地电阻的组合提出了一种高输入阻抗低通、带通和高通滤波器电路。该滤波器电路有如下特征 :用同一结构实现了低通、带通和高通滤波器 ,无需元件匹配 ,接地电容的使用使得该电路适合于集成实现 。

使用VHDL设计基于CPLD/FPGA逆变电源的PWM波形

介绍了使用VHDL设计基于CPLD/FPGA逆变电源PWM驱动波形的优点 ,并详细地探讨了PWM波形的设计原理 ,提出了三种程序设计的方案 ,并给出了实时性最好的基于ROM结构的PWM波形的VHDL程序。设计的程序经过Active -VHDL仿真器仿真。结果表明 :使用VHDL设计PWM波形 ,控制精度高 ,可以通过改变CPLD/FPGA外接的晶振的频率来提高占空比的调节精度 ,而且 ,控制方式灵活 ,能够调整功率开关管的死区时间 ,保护开关管安全工作 ,易于实现数字化的PI。

基于可编程逻辑器件的LED显示屏控制系统设计

针对利用单片机设计LED显示屏控制系统中所存在的问题,提出了基于可编程逻辑器件设计和实现的大屏幕LED显示系统,并用串并结合的方案取代以往控制器和显示屏之间串行的数据传输方式。此外,增加光频转换器TSL235,根据环境变化实时调整显示亮度。该系统具有刷新速度快、亮度高、灵活配置、功耗低等特点,外接16 MHz时钟,显示屏能够清晰地显示汉字。

航空泵用BLDCM的CPLD转速闭环控制

针对航空泵类负载驱动用无刷直流电动机(BLDCM)的控制特点,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)的功能,在常规控制方法的基础上,提出了基于CPLD的BLDCM转速闭环控制方法。新方法简化了系统的复杂度,具有灵活的滤波形式。重点研究了故障状态的保护,转速闭环的实现以及电流反馈信号的处理,并给出了相关的软硬件设计,实践证明:该方法使得系统具有抗干扰能力强,可靠性高,系统简单和低成本的特点。

基于运动控制卡的两轴转台控制系统设计

为了安全快捷地获取数控系统及航空模型等研究领域不便测取的相关参数,提出了搭建一套仿真测试平台的方案。借助mesa运动控制卡,用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)进行底层控制软模块设计,同时调用Linux操作系统环境下Matlab中设计的闭环控制器,实现对两轴转台的精确控制。测试实验结果表明,该全数字脉冲转台控制系统可以精确稳定运行,适用于多种系统精准参数的测量以及小型系统的稳定性、可靠性等性能仿真测试。

采用FPGA技术实现DDA插补算法的研究

在Xilinx ISE开发平台上,运用硬件描述语言VHDL设计了DDA直线插补程序与DDA圆弧插补程序,并使用ModelSIM6.1进行功能仿真,选用Xilinx公司Spartan-3E系列的器件进行下载配置,硬化实现了DDA插补算法。

VHDL数字系统设计实验教学研究

VHDL数字系统设计实验课程已建成立体化教学资源,自主开发了EDA实验平台,建成含课堂视频、实验指导视频、电子教案、网上信息发布、师生互动等的课程网站;还精心设计了实验内容,安排了由浅入深的基本模块电路设计、简单综合设计、接近工程实际的复杂设计3个层次实验;改革实验教学方法,提供全方位的实验教学指导;加强学生实验过程管理,开发并使用了现场电脑打分系统;完善有效的实验考核方案。结果表明:该一系列措施在实验教学体系建设方面取得了较好成绩,使实践课达到了教学直观和知识系统化的目的,学生普遍反映受益匪浅。

高精度中频双极性PWM信号发生器的FPGA实现

针对DSP芯片的PWM驱动信号精度与载波频率不能兼顾的矛盾,提出了一种基于FPGA器件的高精度中频双极性PWM信号发生器,该PWM信号发生器采用VHDL语言予以实现,具有集成度高、抗干扰能力强、中频范围内频率可调而不改变PWM精度的特点。仿真结果表明在中频范围内,该PWM信号发生器可以方便的改变PWM驱动信号频率,而其精度不会变化。在长脉冲激光驱动电路中实验中,该PWM信号发生器很好地解决了PWM精度与频率之间的矛盾,并具有较强的抗干扰能力。

用VHDL语言在CPLD/FPGA上实现浮点运算

介绍了用VHDL语言在硬件芯片上实现浮点加/减法、浮点乘法运算的方法,并以Altera公司的FLEX10K系列产品为硬件平台,以MaxplusII为软件工具,实现了6点实序列浮点加/减法运算和浮点乘法运算.

循环冗余校验分布式算法的理论推导及FPGA实现

循环冗余校验(CRC)算法广泛应用于测控及通信领域以提高数据传输的可靠性。传统的按位计算CRC校验值的方法不能满足高速信号处理的要求。利用FPGA查找表结构以及并行分布式运算的特点,在很大程度上可以突破处理速度上的瓶颈。本文对CRC分布式算法进行了公式推导,该方法可以衍生出针对任何阶次生成多项式以及任意处理位宽的CRC分布式算法。该算法在实际应用中获得了很高的处理速度和很好的稳定性。

RS码译码器的VLSI设计

本文主要研究RS码译码器的VLSI设计优化方法。分析RS码译码算法的原理 ,将适合计算机仿真计算的算法转换成适合硬件实现的结构 ,并对其进行优化。设计并实现在FPGA上可以工作在 10MHz时钟频率下的单周期硬件译码器。

基于FPGA的信号与系统实验箱信号源设计

介绍了自主设计开发的信号与系统实验箱中信号源模块的软硬件设计。整个设计以FPGA为核心,Quaturs Ⅱ为开发平台,采用VHDL语言,利用直接数字频率合成技术实现。可以通过灵活的按键开关进行频率、波形选择,输出实验模块所需信号。经仿真验证和实际运行结果表明,信号源模块满足设计要求,在实际教学中获得良好效果。

μC/OS-Ⅱ任务管理的硬件实现

针对实时操作系统的开销导致应用程序可执行性降低的问题,提出了基于FPGA的硬件实时操作系统设计方案,实现了μC/OS-Ⅱ任务管理模块的硬件化。采用FPGA片内寄存器实现等待任务列表,并设计了相应的硬件电路访问该表,节省了系统由于频繁访存而浪费的时间。通过设计基于片内寄存器的TCB及基于组合电路的任务调度器,充分发挥了多任务潜在的并行性。整个设计采用VHDL,通过ISE8.2软件时序仿真验证。仿真结果表明,利用硬件实现减少了任务运行时间,使其在一些实时性要求较高的场合得到应用成为可能。