基于Handel-C语言的FPGA设计

对于以ISO/ANSI-C为基础的程序设计语言Handel-C,可利用CeloxicaDK设计工具将Handel-C的源代码编译成能直接针对FPGA目标的网表(Netlist),而无需VHDL/Verilog的中间步骤,最后利用FPGA布线工具直接将Netlist下载到FPGA上。文中在分析Handel-C语言的FPGA开发流程的基础上,将Handel-C与VHDL设计进行对比分析,揭示了Handel-C在电路算法级设计方面的优势,而且设计效率也大大提高。

基于Handel-C的硬件优化设计

Handel-C是起源于ISO/ANSI-C的高级程序设计语言,可以使设计者用软件方法来设计硬件。本文采用优化设计方法对Handel-C程序代码进行优化,明显缩短了最长的逻辑时延,大大提高了时钟频率,实现了硬件优化设计。

基于Handel-C的电容器组投切控制设计

在电力传输过程中,由于大量无功功率的存在,不可避免地导致线路损耗的增加,给用电设备安全运行带来了隐患。因此,改善和提高电网运行质量,必须对电网进行无功功率补偿。采用电容器组进行无功功率补偿,提出一种将循环投切和编码投切控制方式结合起来的投切控制策略。这种控制策略不仅大大提高无功功率补偿精度,而且可以延长整体电容器组的使用寿命。整个软件系统采用Handel-C语言进行编程,并最终在FPGA上实现电容器组投切控制功能。

基于Handel-C的FPGA直流电机比例微分控制器设计

应用定点数计算在Handel-C语言中,实现了在Xilinx公司的现场可编程门阵列(FPGA)芯片上的直流伺服电机角度位置控制的比例微分(PI)控制器。PI控制器大约占用了FPGA virtex v1000整个容量的1%,其最大时钟频率为4.6 MHz。通过设计对现场可编程门阵列在数字控制应用软件中的性能做出了评估。实验和仿真表明,对于一些常规数字控制应用软件来说,现场可编程门阵列具有足够强大的计算能力。

基于Handel-C的空间图像压缩核的CCSDS算法实现

本文给出了一种采用Handel-C设计理念,基于CCSDS图像压缩算法的硬件图像压缩核的设计过程.算法实现过程中充分利用Handel-C语言的硬件并行实现机制,在各个硬件模块间大量采用并行运算和流水结构,提高了芯片的处理速度.实验数据表明,本文压缩核的设计在资源消耗和码速率两方面取得了很好的折中.在频率为50MHz的情况下,码速率可以达到15.2Mpixels/s;在8倍压缩情况下,平均PSNR接近40dB,16倍压缩情况下,平均PSNR超过30dB.

基于Handel-C的伪随机数发生器的设计与实现

伪随机数发生器在硬件进化、通信、信息加密甚至在其它信号处理如噪声的产生和测试数据等方面都有着非常重要的应用。结合Handel-C语言和CA(Cellular Automata)的特点,按一定的规则数,利用混合CA90和CA150算法规则来设计伪随机数发生器,并用Handel-C语言对其进行描述。从仿真运行的结果来看,产生的随机序列的周期非常之长,且随机特性好,最后通过FTU2下载工具最终在FPGA上实现了硬件电路功能,为实现产生高速随机序列提供了一种实用的设计方法。

基于Handel-C的完全内部硬件进化设计

目前常规的EDA技术用于设计硬件电路时,存在着诸如硬件出现故障时不能自动修复,硬件缺乏自适应性等难以克服的困难。而硬件进化(Evolvable Hardware)具有自组织、自适应和自修复功能,能适应不同的环境要求和提高自身性能的特性。Handel-C是一种起源于ISO/ANSI-C的硬件设计描述语言,利用Handel-C可以复用大量成熟的C语言算法程序,并在FPGA上得以实现,真正做到了用软件方法来设计硬件。根据FPGA动态重构的特点,设计适合完全内部硬件进化的遗传算法和染色体解码器,以四选一数据选择器作为目标进化电路,并用Handel-C语言编程实现,最终在FP-GA上成功地实现了完全内部硬件进化电路。该设计的实现对有效缩短硬件进化的进化周期,提高进化电路的可靠性等有着非常重要的意义。

基于Handel-C的多目标演化逻辑电路设计

Handel-C是起源于ISO/ANSI-C的高级程序设计语言,可以使设计者用软件方法来设计硬件。本文运用硬件描述语言Handel-C实现了基于多目标演化算法的一位全加器的电路设计,证明了在硬件上可实现电路的优化。

基于Handel-C的软硬件协同验证方法

针对数字集成电路中传统IP验证方法效率不高的问题,提出了一种新的IP验证方法。该方法以OpenGL-ES中坐标变换算法为例,利用Handel-C对其进行建模并用FPGA实现。最后与软件测试平台进行了协同验证。验证结果表明,对复杂的验证模块而言,该方法和传统的Modelsim仿真对比,在速度上具有明显的优势。

基于Handel-C的微处理器设计

Handel-C是一种起源于ISO/ANSI-C的硬件设计编程语言,它是以硬件为目标,兼有常规高级语言和硬件描述语言的优点,即它能描述一些复杂算法,又能实现并行执行,真正做到了用软件的方法来设计硬件。本文在分析和研究基于Handel-C语言的FPGA设计的基础上,针对一个具体的简单微处理器进行设计,并在FPGA上实现了该微处理器的功能。

组合逻辑电路自动合成算法的硬件实现

根据FPGA的并行工作方式以及高速、高集成度的特点,采用Handel-C语言对改进型基因表达式克隆选择算法(IGE-CSA)进行编程。在基于FPGA的硬件平台上,实现了组合逻辑电路的自动合成。实验结果表明,采用基于FPGA硬件平台自动合成组合逻辑电路的方法,能获得更好更新颖的组合逻辑电路,同时减轻了设计者的负担,降低了组合逻辑电路的设计成本,为组合逻辑电路的自动合成方法得到实际应用提供了可能。

一种道路识别算法的硬件设计与实现

车辆视觉导航算法的硬件实现具有实际意义,是目前的研究热点之一;为克服传统算法硬件设计实现比较复杂、调试困难、对设计人员要求较高等缺点,对基于高级语言的复杂算法硬件设计实现方法进行了研究;分析了基于Handel-C语言的道路识别算法FPGA硬件设计与实现过程,并进行了实验验证;实验结果表明,和目前采用的VHDL语言等设计方法相比,该方法具有设计灵活, 开发周期短、资源利用合理等优点,同时易于软硬件协同设计。

SCSD在SoC原型验证中的应用及其改进

以软件编译式系统设计方法学为基础,提出了片上系统(SoC)的原型验证流程,并用Handel-C描述SoC原型,直接实现在原型硬件上.为了验证该流程,用SCSD的软件工具、RC1000和RC200搭建了一个SoC原型验证系统的样机,在样机上完成了Lena图像处理SoC的原型验证.在反复试验的基础上,改进了SoC原型验证流程,并设计出了新的原型电路板.

基于FPGA的背包问题的求解

采用Handel-C语言对基本遗传算法和改进的遗传算法进行编程来求解背包问题,并且给出了应用这两个算法的具体步骤。通过对实例仿真实验,改进的遗传算法明显提高了算法的全局搜索能力和收敛速度,验证了算法的有效性,并且最终在FPGA上实现对背包问题的求解。

基于FPGA的专用软件硬件化技术

介绍了一种数据传输、处理系统在现场可编程门阵列 (FPGA)上的实现方法。在设计中引入了一种基于C语言的FPGA开发语言Handel C ,并且使其很好地与VHDL语言相融合 ,从而完成整个系统设计。本系统的实现表明 ,使用FPGA来实现专用软件的硬件化是可行的 ,可以很好地实现既定的目标。

基于FPGA的九区图控制策略优化设计

变电站电压无功控制(VQC)装置控制的主要目标是保证电压合格和无功基本平衡,是提高电能质量的重要保障,可以达到降损节能的效果,从而获得较好的经济效益。目前VQC的控制策略主要采用九区图控制策略,该控制策略控制简单、方便,但实际使用时某些区域对控制结果容易产生振荡现象以及装置频繁动作的问题,因此文中采用优化的九区图控制策略进行VQC系统设计,用Handel-C语言对VQC系统进行描述,最终在FPGA上实现其控制功能,弥补了装置频繁动作和振荡的缺陷,减少了变压器分接头调节和并联补偿电容器组投切次数,提高了电压稳定性和无功补偿的有效性。

基于FPGA动态跟踪型功率因数补偿控制器的设计

目前由于电网中存在着大量感性负载,不可避免地导致电网无功功率的增加,从而致使电网功率因数低下,因此进行无功功率补偿,提高功率因数,成为社会关注的焦点。系统以FPGA为核心来控制相应外围电路,软件系统采用Handel-C语言编程,并且通过采用改进的电容组投切控制策略,避免了电容组频繁投切所导致系统崩溃的威胁,最后将Handel-C语言描述的补偿控制器程序下载配置到FPGA上,从而在FPGA上成功实现了整个软件系统的控制功能即补偿控制器功能。

基于FPGA的专用软件硬件化技术探讨

随着科学技术的不断发展,对以FPG为基础的软件硬件化技术也成为许多学者关注的重要内容.尤其在可编程门列阵方法的引入下使数据的处理与传输得以实现.设计过程中FPGA所选用的开发语言主要以C语言为基础所形成的Handel-C为主,其能够融合其他开发语言如VHDL等,使系统涉及得以优化.本文主要对以FPGA为基础的数据传输与处理系统结构分析、Handel-C语言的基本概述、以FPGA为基础的软件硬件化技术技术算法设计、UART与RAM的实现以及系统集成功能的强化等进行探析.

求解TSP问题的遗传算法硬件实现

旅行商问题(TSP)是一个经典的、易于描述却难以处理的组合优化问题,被证明属于NP完全问题,在实际中有着广泛的应用,因此快速、有效地解决TSP问题有着重要的实际应用价值。遗传算法是一种模拟生物进化启发式全局优化搜索算法,在组合优化领域得到了相当广泛的研究。文中根据硬件的特点,用遗传算法来求解TSP问题,并用Handel-C语言对算法进行编程,最终在FPGA上实现对TSP问题的求解,真正做到了用软件的方法来设计硬件,有效地缩短了系统实时响应周期,提高了系统的可靠性,为设计高速运行的复杂算法提供了可能。

一种硬件开发的高级语言及应用

Handel-C是一种类似ANSI C语言的硬件开发高级语言．适用于高性能现场可编程逻辑门阵列FP- GA器件．概述Handel-C软件的开发应用特点．着重讨论了Handel-C程序的存储设计问题．此外,在Celoxica公司RC200平台上,通过存储优化及代码并行处理,实现了一个边缘检测程序并降低了存储资源占用,提高了代码执行效率．