基于ARM+FPGA的图像采集与存储系统设计

针对传统图像在采集传输速度慢,图像处理功耗高的问题,文中提出一种基于ARM+FPGA的图像采集与存储系统,将采集的图像数据输入到FPGA中,利用FPGA并行数据处理方式,提高其传输速度,再利用AXI总线与ARM进行数据间的高速交互,ARM对数据进行处理,FPGA进行加速。对数据的采集与处理分布进行,有效提升转换速率,降低系统功耗,最后将图像存储到SD卡中,验证了ARM+FPGA平台在图像采集、处理与存储的有效性和准确性。

基于FPGA+ARM的异构列车数据交互系统

本文设计并实现了基于FPGA的主机与ARM端的数据通信接口。其中,FPGA实现了与主机交互的PCIe接口功能以及与ARM交互的FMC接口功能。本文完成了PCIe接口和FMC接口传输性能测试,同时也进行了主机与ARM的数据回环测试。测试结果表明,本文设计满足了整体的系统设计指标要求,其中PCIe1.0接口速率可达820 MB/s。

基于ARM和FPGA的矿用多通道三维高密度电法仪开发与设计

针对当前集中式直流电法仪器在煤矿水文地质勘探中应用范围窄、自动化程度低等局限性,设计了一款基于ARM与FPGA的矿用多通道在线式高密度电法仪系统。该系统设计了六通道电法仪分站,使用高性能ARM处理器实现电法数据的传输和信号的控制功能,采用24位AD和FPGA可编程逻辑芯片对现场电极信号进行高精度采样和参数配置,通过IGBT电路在电法仪分站设计了本质安全性高压驱动电路,电法仪从机主控电路采用低功耗微处理器STM32L431,使用微型继电器控制电极实现灵活配置与控制,最终实现多通道自动跑极操作。通过系统软件可以远程控制电法仪系统在煤炭矿井环境下进行参数设置、传感器数据采集、后期的数据反演等操作,实现了地质勘探与矿井探水的整个工程应用。系统实际测试结果表明该系统具有数据采样精确、抗干扰能力强、应用效率高、数据反演结果准确等特点,满足了在煤矿水文地质中应用直流电法勘探的需要。

基于ARM+FPGA实现多种类型接口数据传输的设计方法

【目的】天线实时角度测量设备与天线的控制单元、环形器、信号处理、模拟器等多个外部设备之间存在多种类型的数据传输接口,为满足这些接口在互不干扰的情况下,并行完成高速、准确、无延时的数据传输。【方法】硬件电路采用ARM+FPGA架构,以总线方式将ARM与FPGA通过地址线、数据线、读/写允许、片选、中断信号等管脚接口逻辑连接。由ARM处理器实现主控制程序,通过Keil软件开发,C语言设计。FPGA使用QuartusⅡ开发环境,VHDL语言设计,采用状态机和FIFO技术实现时序、数据、信号输出的设计。【结果】该方法不仅满足了多种类型数据接口并行传输的高速率、实时性要求,而且具有可扩展性。【结论】该方法已经在测控产品中应用,效果显著。

基于FPGA+ARM的中子临界报警仪研制

为适应反应堆、核电厂、乏燃料后处理厂以及核材料储运等场所对临界事故的监测需求,设计了基于FPGA+ARM的新型中子临界报警仪。该中子临界报警仪主要由探测装置、处理显示单元和声光报警监控平台组成。性能测试表明,该中子临界报警仪可对1mSv·h^(-1)的当量剂量率辐射水平,最短持续时间1ms的快辐射事件做出有效报警响应,报警响应时间小于10ms。该中子临界报警仪满足设计要求,可用于存在核临界事故风险的场所中对临界事故的监测及报警。

基于ARM和FPGA的LED显示屏控制系统的设计

根据LED显示模块的结构特点,结合CPLD技术实现LED屏的动态扫描显示,设计了基于ARM和FPGA的LED显示屏控制系统;该系统以ARM芯片S3C2440为控制核心,在可编程逻辑器件EP1C6辅助下,完成了数据存储与更新、显示画面的刷新、动画处理、循环显示;并通过以太网实现与上位机的通信;该系统支持256灰度级全彩LED屏的文字、图片和动画的显示,同时可以存储丰富的显示内容,能进行远程传输数据。

基于ARM和FPGA的双路远程视频监控系统设计

针对当前市场上对双路视频监控系统的需求,设计并实现了一种基于FPGA和ARM11的双路远程视频监控系统。该系统通过两个SAA7111A芯片接收解码两路CVBS信号,并在FPGA的控制下将两路信号合成一路传输给ARM11模块。ARM11模块将接收到的视频流打包压缩后发送到IP网上,客户端通过网络连接获取两路监控画面。经过测试表明,该系统性能稳定,能够实现双路视频信号的稳定播放,符合视频产品的设计要求。

基于ARM和FPGA的机器人运动控制器的实现

介绍了一种基于ARM(Advanced RISC Microprocessor)和FPGA(Field Programmable Gate Array)的嵌入式机器人运动控制器的可重构设计方法,给出了控制器的结构设计、功能设计和硬件设计,提出了由ARM微控制器通过JTAG配置FPGA的方法,以及介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在控制器中的应用;充分利用ARM微处理器高速运算能力和FPGA的快速配置能力,大大减少了系统的外围接口器件,有效地降低了成本,提高了系统的集成度和灵活性,便于用户实现较为复杂的算法;实验表明,控制器性能可靠,能同时满足多轴电机运动控制的需要。

基于ARM和FPGA的三维精密定位控制系统

针对基于步进电机驱动三维定位机械载物工作台的定位精度、定位速度问题,该设计在低成本的步进电机驱动的机械载物工作台的基础上,建立以光栅尺为测量反馈元件的全闭环系统,解决了ARM和FPGA的响应速度瓶颈问题,并通过时间细分克服了采用步进电机进行微步驱动时易出现的"爬行"和步距角过大的现象,实现了大行程、高速度、高精度(±1μm)的三维定位,并将其应用到三坐标测量机上。该系统硬件结构简单、可靠性强;并且可以灵活的实现定制应用。

基于FPGA与ARM的高压断路器在线监测系统

针对高压断路器实时在线监测的要求,提出了一种基于FPGA和ARM的数据采集、处理及通信的实现方案:利用FPGA的时序控制能力实现多路信号的同步采样,利用ARM的网络通信能力实现监测数据的以太网传输。该系统采用ARM+FPGA+工控机的体系结构,而以太网通信方式提升了数据的传输速度和装置的互操作性。调试实验证明,该系统能够完成对各项电气、机械参数的实时监测,稳定性和准确性符合要求。

基于ARM+FPGA的微陀螺仪数据采集处理系统设计

针对ADXRS610微陀螺仪,研究设计了基于ARM+FPGA的实时数据采集的嵌入式平台。主要介绍了采集系统的硬件组成与工作原理,对姿态结算的基本原理进行了分析,通过构建FPGA内部逻辑控制,解决了ARM与FPGA之间高速数据传递速度不匹配的问题,并通过实验对采集到的姿态数据进行了误差统计分析,结果表明数据可靠。

ARM+FPGA的实时数据采集系统设计

研究设计了基于ARM+FPGA的实时数据采集的嵌入式平台,采用FPGA完成高速数据采集,通过ARM对FPGA进行管理控制。解决了测量仪器中高速数据采集与处理速度不匹配的问题以及Linux系统下中断的产生。通过ARM的高级外围总线实现了ARM与FPGA在测量仪器上的接口以及Linux系统下FPGA设备的驱动程序开发。

基于ARM和FPGA的1553B总线设备检测系统的设计

1553B总线在军事领域应用非常广泛,目前针对1553B总线设备的检测系统并不能完全满足实际应用需求。为使计算机与1553B总线设备的数据通信更加方便,提高总线设备检测效率,基于ARM和FPGA设计了一种1553B总线设备检测系统。首先给出了系统的总体设计框架,详细介绍了硬件设计和软件设计方法。设计时采用了模块化的方法,对ARM模块、FPGA模块及接口连接部分进行分别设计。ARM模块实现了USB和以太网双接口。用FPGA设计1553B协议IP核采用自顶向下的方法。同时,也对外围电路和电源模块进行了优化设计。完成设计后进行了仿真验证,结果表明设计实现了接收与发送功能,符合设计要求。最后,在电路板上进行了实际调试,测试取得了良好的效果,能够满足实际应用要求。

ARM+FPGA控制的LED脱机屏系统设计

采用基于ARM核的新一代32位嵌入式RISC微处理器S3C2410和FPGA组成控制中心,与上位机通过以太网进行通信。该系统可支持256灰度级全彩LED屏的文字、图片和动画显示,同时可以根据需要存储更多的显示内容,并能较快地传输图片数据。ARM控制数据的下载、存储和发送,FPGA实现数据的接受、缓存和扫描显示。ARM和FPGA之间数据通信采用了ARM内置的LCD接口,实现了数据的并行传输,使传输速率达到客观的效果,且最大可显示1024×1024分辨率大小的图片。目前系统可显示256×256分辨率大小的图像,为了提高系统灵活性,提高应用性,在FPGA部分图片被分成了128×64大小的8个图像小块,可通过外部跳针选择,整个系统具有较强稳定性和通用性。

基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器

提出一种基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器的设计方法。硬件上采用ARM9+FPGA的结构,利用S3C2410A微控制器(ARM920T内核)的高速处理能力,以及FPGA在读写控制逻辑、高速数据交换方面的优势,实现4通道数据同步。软件上采用μC/OS-II实现多任务运行及实时处理。整机测试表明:该嵌入式数字示波器支持4通道输入,采样频率范围2kHz^20MHz,输入电压范围0^+4V,频率、脉宽和幅值精度±0.5%,具有良好的人机交互界面。可作为一个通用模块,嵌入智能仪器。

基于FPGA的ARM与绝对式编码器的通信接口实现

针对绝对式编码器与ARM之间的通信问题,设计了基于FPGA的ARM与绝对式编码器的硬件接口电路。根据ARM和编码器之间的通信流程,利用有限状态机和模块化设计思想进行软件编程。结果表明,该设计接口能够快速、准确地实现ARM和编码器之间的通信。

一种基于FPGA+ARM的高速电力谐波检测仪硬件的设计与实现

介绍了一种结合FPGA硬逻辑的高速数据处理能力和ARM的高效数字功能扩展能力,实现实时高速电力谐波检测的"FPGA+ARM"硬件新构架.这种新架构采用复用逻辑及流水线技术在FPGA上实现了A/D采样控制、加窗、FFT及模平方等运算.采用uClinux为操作平台在ARM处理器完成对FPGA的现场配置、数据通信处理及人机交互接口等功能.实际应用表明,这种架构可较好地解决电力谐波检测中的"实时性与精确度的矛盾".

基于ARM与FPGA的嵌入式数控系统设计

基于ARM与FPGA设计了嵌入式数控系统。其ARM芯片采用Samsumg公司的基于ARM9的S3C2410,FPGA采用Altera公司的Cyclone系列的EP1C20。介绍了数控系统的硬件设计,并采用LINUX操作系统和NIOS软处理器,着重讨论了硬件的接口设计。

基于ARM和FPGA的CCD低噪声测量系统的设计

传统的电荷耦合器件(CCD)测量系统,在精度和噪声控制方面都无法满足现代测量的要求。讲述了用ARM为主要控制单元,以FPGA作为时序发生器,同时使用带相关双采样的AD和异步的先进先出(FIFO)存储器来组成一种新型测量系统。并且重点介绍FPGA配合ARM怎样完成高效、灵活的实时采集和传输。并通过单缝衍射实验来验证本系统的高精度和高稳定性。

基于ARM-FPGA的NURBS插补嵌入式平台研究

针对非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出基于ARM-FPGA嵌入式技术的NURBS曲线插补硬件平台,对硬件平台结构进行了设计,利用读写下降沿同步信号解决ARM与FPGA跨时钟域总线传输问题,自主开发了ARM-FPGA嵌入式硬件平台。该平台结构具有小型化、智能化特点,在硬件平台上经实际测试表明,ARM与FPGA之间数据传输稳定可靠,能有效降低单一处理器的计算负载。