基于LEON3的SoC平台构建及UART全双工通信验证

LEON3是一个可配置、可移植、高性能和开源的软核处理器,在工业领域和空间应用中得到广泛研究。论文基于LEON3软核构建了一种高性能、灵活的SoC硬件平台,并设计了UART全双工通信功能。首先介绍了LEON3开发环境硬件平台的搭建,并通过tsim-leon3模拟器,验证了LEON3 SoC的基本功能;其次研究LEON3的UART通信功能,并在LEON3 SoC硬件平台上进行了UART全双工通信实现。结果验证了基于LEON3的SoC平台的可行性,并实现了SoC的UART全双工通信功能,为SoC的开发提供一个良好的参考方案。

HANG基于Leon3的无线网络可信图形处理系统研究

针对三维图形的无线网络环境下的传输的安全需求,提出一种可信的无线网络图形处理系统.该系统以leon3 SOC为开发平台,结合无线网络、加密认证、图形加速技术,可以较好的解决三维图形数据的安全传输和实时渲染问题.文中对基于AES和MD5算法的安全认证系统和图形加速硬件系统进行了研究与实现.最后对无线网络可信图形处理系统的软硬件性能进行了测试.

基于LEON3核的在线调试工具开发

LEON3是一个32位的微处理器,主要用于嵌入式开发中.讨论了LEON3的在线调试单元及其接口,应用VB6.0开发了一个基于串行调试接口的在线调试工具,从而实现了对LEON3内部资源的在线访问.该调试工具已经在基于FPGA的LEON3嵌入式开发中得到了应用.

基于LEON3的SoC平台搭建与流水灯控制验证

随着芯片设计技术的快速发展,基于SoC的开发平台已成为IC设计业界的热点,对SoC应用设计平台需求越来越多,同时对其性能要求也越来越高。因此本文提出了一种基于LEON3的精简的,灵活的,高性能的硬件平台的搭建方案,通过介绍基于32位的开源LEON3处理器,并将其与其他开源处理器比较,讨论了LEON3在开源,配置灵活以及强大的功能等方面的优势,最后通过在LEON3平台运行流水灯程序,验证了平台的可行性,达到预期效果。

LEON3处理器动态图像边缘检测的SoC设计

针对LEON3开源软核处理器具有高性能,高可靠性等特征,构建了一个基于LEON3的动态图像边缘检测SoC。文中采用局部熵边缘检测算法,将图像采集,边缘检测和图像显示三个部分封装设计为IP核,通过APB总线嵌入到LEON3的经典SoC架构中。与利用微控制器或DSP实现的动态图像边缘检测系统相比,基于LEON3的动态图像边缘检测SoC能够充分发挥硬件设计的高速性和灵活性,并且系统具有很好的可移植性与可配置性,占用资源少,速度快,具有良好的应用前景。

基于LEON3的SOC平台设计与SPI嵌入

提出了一种基于LEON开源微处理器软核的SOC平台构建方案,并通过对软核的重新配置完成了平台的构建.为扩展平台功能,对其加载嵌入了SPI接口模块;完成了VHDL和Verilog定义的接口之间的互相匹配,通过写wrapper的方法将SPI接口转化为AMBAAPB定义的标准类型,成功地实现了两者之间的互连.FPGA验证和GR-MON扫描结果表明,此SOC构建方案可行,并且完整实现了其特征要求.

基于LEON3处理器和Speed协处理器的复杂SoC设计实现

介绍了LEON3处理器和Speed协处理器的基本情况,提出了替代FPGA控制方式的LEON3可编程方案,方便了用户使用Speed;开发了AHB总线接口、DMA控制器,并详细叙述了软硬件联合开发的互动过程;软硬件仿真结果证明了此方案的正确性、可行性和实用性。

基于LEON3开源软核的卫星导航接收机设计

为了提高卫星导航接收机的工作性能以及小型化设计,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上开发一款基于LEON3开源软核的拥有自主知识产权的卫星导航接收机。通过LEON3开源软核架构和自主设计的分段匹配滤波器(PMF)与快速傅里叶变换(FFT)相结合的捕获模块、基于延迟锁定环的码跟踪环路和基于科斯塔斯环的载波跟踪环路相结合的跟踪模块IP核实现卫星导航接收机的基带系统级芯片(So C)设计,最后完成接收机系统的软件设计并在DE2-115 FPGA平台上对接收机系统进行验证测试。实验结果表明所设计的接收机性能优良,能够正常捕获并且跟踪到卫星信号,定位结果显示正常,误差在3 m左右。拥有完全的硬件软件源代码以及优良的性能使得所设计的接收机对国内导航的发展有着重要意义。

基于LEON3的中央控制器设计及EDAC功能实现

针对目前空间机器人中央控制器运行速度较低、实时控制性弱等缺点,设计了基于LEON3处理器核的中央控制器,用做空间机器人控制的初步研究。同时,为了解决太空环境中电子控制系统中存储器易出现单粒子翻转效应(SEU)的问题,设计了一种基于Hsiao码的EDAC电路,以实现"纠一检二"(SEC-DED)的基本功能。使用VHDL语言描述该EDAC功能,使其兼容LEON3的AM-BA2.0总线,通过仿真试验验证了电路的可靠性。

可连接LEON3 SoC的1553B总线系统中远程终端的设计

通过RT-AHB桥连接1553B总线终端RT与AHB总线,将LEON3SoC接入了1553B总线系统.设计了此连接模型中的远程终端,支持双重冗余总线操作,有设置非法命令字和消息差错位的能力,不使用测试手段位以避免减少可挂载的子系统数目,可输出其运行状态至子系统,提高了远程终端的可靠性和可配置性,且使其易于维护.仿真结果表明,该远程终端能够实现协议规定功能和提出的优化设计.

Leon3软核的FPGA SelectMap接口配置设计

与通常采用外围的CPLD器件和CPU来产生配置接口控制逻辑的方法不同,本文设计了采用嵌入到FPGA的Leon3开源CPU软核来控制实现Virtex系列FPGA的SelectMap接口配置的方法,可将其应用于对FPGA芯片的在线配置。该方法设计成本低,不局限于某一类型的FPGA芯片,减少了外围分立元件的使用,增强了设计的灵活性。仿真结果表明该设计满足SelectMap接口配置所需控制逻辑要求,可以完成FPGA的并行配置。

基于LEON3的嵌入式Linux系统的移植研究

介绍了SparcV8结构的LEON3处理器,提出了基于LEON3的目标软硬件平台的Linux系统移植方案,分析了Linux内核的体系结构,并给出了Linux2.6内核向目标平台移植的方法及需要注意的关键点。

基于LEON3的FPGA远程调试环境搭建

LEON3以其高配置自由度和开源的特性而应用广泛。本文描述了基于LEON3的FPGA远程调试环境的搭建的过程,着重介绍了Snapgear Linux的产生和运行和gdbserver的使用。

基于LEON3软核CPU的异步全彩LED显示控制系统

文章介绍了一种异步全彩LED显示控制系统。该系统以LEON3^([1])软核CPU及其配套的嵌入式Linux系统作为显示系统的管理与流程控制开发平台,采用Verilog语言实现视频数据并行处理及LED显示屏的扫描显示。本系统的使用比传统的异步LED显示控制系统功耗、成本更低、性能更高的同时,还提高了系统的集成度及可靠性。

基于SoC平台的H.264/MPEG-4AVC解码器设计

提出了一种基于SoC平台的H.264/MPEG-4 AVC解码器设计方案,该方案基于Gaisler Re-search开发的LEON3 R ISC核,采用双总线的流水线结构,具有很高的性价比,通过在Modelsim 6.0下的仿真结果表明,硬件解码部分在200 MHz系统时钟时可以实时解码H.264 H igh 4∶4∶4 profile 4.0 level码流。

移动设备3D图形加速平台的SOC设计与验证

针对移动设备对3D图形的需求,根据软硬件划分的原则,提出了一种基于LEON3 SOC的移动设备3D图形加速实验平台.该平台采用RISC CPU几何软件处理与光栅IP核硬件加速相结合的设计方案,并在LEON3 SOC上进行了3D图形加速算法的功能验证.3D图形加速算法采用基于边界方程扫描转换算法和Zigzag扫描顺序进行快速像素填充,采用Mipmap和双线性滤波的方法进行纹理映射.基于4×4块的处理方法提高了渲染速度,减少了计算复杂度.实验证明,该方案具有良好的性价比和可配置性,硬件资源占用少,算法的渲染质量达到了OpenGL的标准,适用于移动电话、PDA、GPS导航等移动设备.

面向宇航微处理器的多目标调试器软件框架KDMON

本文研究了面向多种型号宇航微处理器的调试器技术,设计了面向LEON2和LEON3两种型号处理器的多目标调试器软件框架KDMON。KDMON采用层次式和模块化软件设计方法,划分为命令解析层、目标驱动层、连接层三个层次,层次之间采用钩子函数定义了清晰的接口。KDMON在多目标系统上具有统一的使用界面,能够支持多种目标系统和连接设备。

REMS操作系统在SPARC-V8处理器上的应用

RTEMS(Real-Time Executivefor Multiprocessor System)是一个实时性能非常好的嵌入式操作系统,本文简单的介绍了RTEMS操作系统的体系结构,开发环境的建立,研究了RTEMS在SPARC-V8处理器LEON3平台上的开发流程,并详细介绍了RTEMS操作系统上UART设备驱动程序的编写,并在LEON3处理器平台上对UART的驱动程序进行测试和验证。

MBE的分析与优化技术的研究

多带激励语音压缩(MBE)算法广泛应用于保密通信中,近来,随着语音压缩编解码技术的进步,信息隐藏载体的多样化发展,出现了以MBE为载体的密写文件。为了保障保密通信安全,提出了一种MBE算法的分析与优化技术。通过对算法的清浊音判决模块优化,浮点转定点,牛顿迭代法实现开平方,对超越函数查表实现等方法,并采用基于SOC/Leon3微处理器架构的现场可编程门阵列(FPGA)实现,减少了近45%硬件资源的消耗,并且运算实时性能提升了约29%,为针对MBE的隐写分析提供了一个很好的平台。

异构多核SoC可编程图形系统硬件设计

采用开源LEON3(basic version)处理器,运行Linux操作系统,并驱动西安邮电大学自主设计研发的基于传统GPU架构的可编程图形处理器,实现了包含可编程图形系统的SoC平台。将系统集成到Dini Group最新的DNV6_F2PCIE开发板上,采取OpenGL编程,通过鼠标、键盘、显示器运行2D、3D程序,进行图形的绘制,从而比较充分地验证了图形系统硬件设计。