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。

基于FPGA和DSP的核磁共振两相流采集系统

为了满足石油工业中核磁共振两相流采集系统的高精度、低成本、小型化等需求,实现对核磁共振FID信号的采集、存储、传输及显示,设计了基于DSP和FPGA的核磁共振两相流采集系统。系统采用模块化设计,主要包括AD信号采集模块、双核控制传输模块以及上位机显示模块。采集过程主要依靠FPGA控制ADC完成数据的采集、存储、传输。然后通过DSP设计最优滤波器完成对信号的去噪处理,再由串口将数据传输给上位机进行反演处理以及显示。实验结果表明:该系统能够实现FID信号的采集、存储、传输及显示,去噪后的信号信噪比提升了34.6%,反演处理后的T2谱可以识别出不同含水率下的两相流。

基于DSP+FPGA线性结构的计算机图像处理系统设计

以DSP为主要处理器的数字信号处理器加FPGA技术作为辅助工具的高性能实时图像处理系统,利用两种芯片各自的优点,将其中的算法分成两部分,分别交给DSP和FPGA进行处理。因此,该方法的性能得到极大提升。基于上述背景,文章设计了以DSP和FPGA线性结构为基础的计算机图像处理系统。该系统结构简单,而且运行容易,通过加入相关的程序,可以高效地对图像进行识别、跟踪及匹配等。试验表明:该方法实时性和实用性强,可以很好地满足实际应用的要求。

DSP+FPGA的EMIF通信系统设计与实现

数字信号处理(Digital Signal Process,DSP)+可编程阵列逻辑(Field Program Gate Way,FPGA)正在广泛应用于复杂的数字信号处理领域。针对DSP与FPGA单个处理器性能有限、不够灵活等问题.提出DSP+FPGA架构的系统设计方案.基于TMS320C6748(DSP)和EP3C40Q240C8N(FPGA)芯片的外部存储器接口(External Memory Interface,EMIF)实现了DSP+FPGA的协同处理系统。该系统利用FPGA在底层算法的优势与DSP在复杂算法的优势,具有硬件结构灵活、通用性强等特点,相较于单个芯片提高了系统性能,经过测试该系统运行稳定,无误码时通信速率可达到20 MB/s.

基于FPGA+DSP的光纤数据传输电路设计

随着信息传输技术的推陈出新和航天技术的更新迭代,系统内数据总量越来越大,带宽需求和速度要求越来越高。这对传输效率提出了更高的要求,传统传输方式已不满足高速数据传输要求的现状。而光纤传输凭借大容量、宽频带、抗干扰强等优势,使光纤数据传输电路成为重点研究课题之一。光纤数据传输电路属于外系统等效器项目的硬件平台,文中依据项目设计要求、电路试验需求和数据传输的研究现状,设计一种基于FPGA+DSP的光纤数据传输电路,符合FC⁃AE⁃1553光纤总线标准。各类模拟信号通过多模光纤、光接口转换器和光电模块向测量设备接收和发送信号,数据处理通过FPGA与DSP间异步通信EMIF总线进行实时交互。搭建电路测试平台对光纤数据传输电路各功能进行验证,实现外系统等效器的光信号传输和处理测试。结果表明:所设计电路工作稳定,向测量设备传输光信号满足2.5 Gb/s速率,没有出现漏采、漏传、重复采集、重复传输的现象。

基于FPGA与DSP架构的接收机设计

该文以接收机设计和实现为目标,介绍了全球导航卫星系统测量原理、工程设计方案、测试方法和测试结果。在硬件架构上,采用了基于软件无线电思想的FPGA+DPS平台来实现接收机定位算法。其中,射频前端采用MAX2769单芯片解决方案,FPGA完成基带信号处理,DSP完成控制和定位解算功能。采用了GSS6560导航星模拟器对设计方案进行验证,经过数据统计在理想情况下位置测量均方误差为6.49 m,速度测量均方误差为0.17 m/s,测试结果证明了该设计方案的可行性。

基于DSP与FPGA的蓝牙数据采集系统设计

DSP和FPGA的协同控制处理结构,可以使系统更加稳定、可靠。在数据采集和传输过程中,DSP和FPGA相互协作,使系统拥有更好的容错和稳定性,且可避免单一处理器产生的系统崩溃、数据错误等问题。此外,协同控制处理结构还能提高系统的实时性和并行处理能力。在进行多通道数据处理时,可以同时处理多个信号,不仅提高了处理速度,还在保证数据准确性的前提下,提高了系统的稳定性。总之,采用DSP和FPGA的协同控制处理结构,以蓝牙为数据传输方式,不仅提高了数据采集系统的性能,还提高了系统可靠性和用户使用体验,使其可以在各种环境或特殊场所中得到应用。

基于DSP的图像目标跟踪算法设计与实现

为了准确地检测和定位图像中的目标,并在连续帧之间实现目标的持续跟踪,该文提出了一种基于数字信号处理(DSP)的图像目标跟踪算法的设计与实现。目标跟踪是计算机视觉领域中的重要任务之一,该文深入研究了图像目标跟踪技术,研究了MeanShift算法的理论和实现过程,以及用MeanShift算法进行目标跟踪的流程,根据设计方案的需求选择了DSP与FPGA相结合的总体架构,将目标跟踪算法与嵌入式硬件平台相结合。该文采用“先识别、后跟踪”的方式实现了图像的目标跟踪。通过实验证明,基于DSP的图像目标跟踪算法在实时性、准确性和稳定性方面都取得了较好的效果。

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。

一种基于DSP+FPGA技术的实时红外图像直方图均衡器

直方图均衡是一种简单但非常有效的图像增强方法 ,已有的直方图均衡方法包括直方图均匀化(HE)、直方图映射法 (HP)和平台直方图均匀化 (PE)等 ,这些方法的实时实现需要极大的数据存储容量和极高的处理速度。并且要在一个系统中同时实现这几种算法 ,仅靠单纯的硬件实现 (如FPGA)或单纯的软件实现 (DSP)都不能取得良好的效果。而如果将FPGA和DSP相结合 ,则既可发挥FPGA的高速优势 ,又可发挥DSP软件的灵活特点 ,这样就实现了一种功能强大的能对不同红外图像进行处理的实时直方图均衡器。

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计

随着电子设备结构和功能的日益复杂,对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求。结合以上背景,设计了一种体积小、功耗低的通用数字信号处理系统。该系统利用DSP配合FPGA为硬件架构,以TMS320VC5509A DSP为数据处理核心,通过FPGA对USB、ADC和DAC等外围设备进行控制,并可实现频谱分析、数字滤波器等数字信号处理算法。硬件调试结果表明,该系统满足设计要求,可应用于实际工程和课堂教学等多个领域。

基于DSP+FPGA框架的实时目标跟踪系统设计

随着我国武器研制水平的不断提高,高速度、高机动能力的武器装备越来越多,为了使型号武器中的目标跟踪器对于目标大尺度变化、速度快等情况有很好的鲁棒性,本文设计了一款基于DSP+FPGA的实时目标跟踪系统。针对均值漂移算法不适用于快速运动目标等限制情况使用多级金字塔进行了改进,采用背景加权的核直方图建立目标模板从而减小跟踪框中背景对于跟踪的影响,并将整个算法进行了优化以在嵌入式系统上实时实现。实验结果表明,本文设计的实时目标跟踪系统对于目标的快速运动、尺度变化以及一定程度的模糊均有很好的跟踪结果。每帧的平均处理时间为13.5ms,满足实际工程的实时性和稳定性要求。

基于DSP+FPGA的实时图像去雾增强系统设计

图像作为人类感知世界最直观信息,为我们日常生活带来极大便利。然而,受雾霾、光照差等环境影响,实际成像存在朦胧不清晰等问题。当前对图像去雾增强处理以事后分析居多,难以满足跟踪等实施性要求较高的应用需求。针对此问题,文章设计一款基于DSP+FPGA的实时去雾增强系统。该系统集合了DSP大型数据处理能力和FPGA高实时性的优点,很好地将改进型"暗通道"原理算法移植其中。有效满足了实时去雾增强功能要求,并已应用于实际工程项目。实验证明,该系统工作稳定有效,能有效解决实际工程中雾霾、光照不足给成像造成的影响。

基于双DSP-FPGA架构的城轨列车电力牵引控制系统

牵引控制系统是城轨列车电力牵引系统的核心部件之一,是牵引系统强、弱电交互的中枢纽带。由于城轨列车控制系统接口丰富且逻辑算法复杂、通信任务繁重,简单的控制架构已不能满足要求,进而提出了一种基于双浮点数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的系统架构,充分利用DSP强大的数字信号处理能力和FPGA强大的高速并行处理能力。给出了基于任务类型的硬件架构和基于处理速率需求的软件架构设计模式,C/C++、高速硬件描述语言(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,VHDL)及界面语言和相关支持软件用于实现所有牵引控制任务的调度管理和控制。在地铁和轻轨列车电力牵引系统上的成功运用,验证了提出的牵引控制系统架构的可行性和合理性。

基于DSP和FPGA的高速数据采集处理系统

为了实现对数据快速精确的采集,提出了一种基于DSP、现场可编程门阵列(FPGA)和高精度模数转换器ADS8364的多通道实时采集系统。该系统主要通过FPGA控制ADS8364对模拟量信号进行采集,DSP将采集的信号进行预处理并且通过CAN总线与上位机通信,实现数据的存储、处理及显示。对被测量进行多点检测,在软件中进行数据融合处理,提高了检测的精度。该系统具有采集速度快、精度高、结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景。文中重点阐述了系统原理及各模块的硬件、软件设计。

基于FPGA/DSP的数字芯片测试仪

提出了采用FPGA为核心器件设计数字芯片测试仪的设计思想,主要阐述了FPGA与DSP和数字芯片测试板之间的对地址/命令信号的译码和数据传输的实现。主要是通过DSP芯片对PC机测试命令的译码,并发送到FPGA芯片产生控制信号来控制数字芯片的测试,测试结果通过FPGA的现场采集发送到DSP芯片,再传送到上位PC机进行故障诊断。同时也介绍了采用单片机对FPGA进行配置,防止配置文件掉电丢失。测试表明:该系统具有很好的完整性,可靠性,准确性。

基于DSP与FPGA的运动控制器设计

设计了一种基于DSP和FPGA的四轴伺服电机运动控制器,该控制器选用DSP与FPGA作为核心部件。针对运动控制中的一些具体问题,如高速、高精度、实时控制等,规划了DSP的功能扩展,在FPGA上设计了功能相互独立的四轴运动控制电路。该电路接收和处理4路编码器反馈信号;可以处理原点、正负方向、到位以及急停等数字量输入信号;提供16路数字输入输出信号作为系统一般功能扩充使用;具有较高的集成度和灵活性。

基于DSP和FPGA的CAN总线通信系统设计

为了提高高速条件下数据传输的稳定性和可靠性,文章提出了运用DSP与FPGA相配合的方式,控制CAN总线实现数据传输;系统采用SJA1000作为CAN总线控制器;采用PCA82C250作为CAN总线收发器;采用特有并行处理方式的FPGA实现对CAN总线控制器读写、使能等信号的控制;采用数据处理单元DSP与CAN总线控制器直接进行数据传输,省去了数据在DSP与FPGA之间传输的时间;采用两片74LVC4245完成3.3V TTL标准信号与5VCOMS电平信号之间的转换;实验结果表明,系统数据传输过程稳定可靠,可以基本满足高速信号的处理与传输要求。