基于软核MicroBlaze的小型姿态检测系统设计

为满足捷联惯导系统小型化、高精度、低成本的要求,构建了基于软处理器核的姿态检测系统,提出了磁罗盘辅助MEMS惯性传感器的卡尔曼滤波算法。在FPGA平台上,围绕MicroBlaze构建片上系统,设计双软件工程实现系统软件开发;在此基础上,为提高系统的实时性能,综合3种片上系统优化方案,进一步优化了处理器对片外RAM的访问效率。测试结果表明,优化后的片上系统运算速度是优化前的近10倍。实验中将该系统测得的姿态角与航姿参考系统(attitude and heading reference system,AHRS)测量值进行比较,其差值保持在0.8°以内,表明该系统能够满足导航系统的姿态检测要求。

基于AXI总线的MicroBlaze双核SoPC系统设计

目的是利用嵌入在Xilinx FPGA中的MicroBlaze核实现基于AXI总线的双核嵌入式系统设计以及共享实现LED灯的时控。对于共享实现LED灯时控的方法是通过在两个低速总线之间加入一个axi2axi_connector实现axilite总线上的slave共享。对于实现双核之间的通信主要方法是利用mailbox和mutex完成核间通信。硬件平台采用的是Xilinx FPGA Spartan-6Atlys板,软件平台是Xilinx EDK,主要使用的是XPS(硬件设计)和SDK(软件设计),开发出了运行在FPGA上的基于MicroBlaze双核的嵌入式系统,得出了核间通信的可行性以及共享slave实现LED灯时控的实用性。

基于Xilinx MicroBlaze多核嵌入式系统的设计

MicroBlaze核是嵌入在Xilinx FPGA之中的属于32位RISC Harvard架构软处理器核。针对Xilinx MicroBlaze软处理器的核间互连,实现多处理器核之间的快速通信的目的,采用了PLB和FSL总线混连的方法,利用xps_mail-box和xps_mutex核完成核间的通信与同步,通过在Xilinx EDK平台下,将3个软处理器核嵌入到FPGA Spartan-3E芯片上的试验,开发出了一个运行在FPGA上的基于多处理器的嵌入式可编程片上系统,得出此种多核处理器混连的可行性与实用性,核间通信速度得到提升的结论。

基于MicroBlaze软核的嵌入式最小系统

采用MicroBlaze软核构建嵌入式最小系统,给出其硬件设计方法,介绍了自主定制用户IP核的方法。同时给出了最小系统的软件设计方法和Bootloader软件流程图;加载μCOSII操作系统;通过串口与上位机调试软件通信;详细介绍了通信的流程,正确的通信结果证明最小系统适合产品开发的需要。

基于MicroBlaze软核处理器的图像采集系统设计

针对传统图像采集系统功能单一及调试困难等缺点,在图像采集与处理系统中引入基于MicroBlaze软核处理器的SOPC;通过平台FPGA设计技术,在一片可重构SOPC中集成了一套用于图像数据采集与阶段调试的系统,内部OPB总线上采用自定义的IP核实现图像数据的采集与缓存控制,并通过USB口将图像处理数据向主机PC进行实时的转送;通过实验验证以及系统最终实现表明,该设计能快速高效地完成图像数据的采集与系统实时调试,具有体积小、可重构、稳定性好等特点,并已应用于某一科研相机的图像采集与处理系统中。

MicroBlaze软核处理器的SPI控制器设计

设计了一种基于Xilinx公司提供的MicroBlaze微处理器的SPI控制器。该SPI具有可配置的分频器、三线-四线转换功能,同时可以根据外接的芯片SPI总线需求配置其数据发送的方式。该SPI控制器的逻辑功能在Modelsim下仿真结果正确,并且在Virtex-7芯片上运用此控制器配置多款高速数据转换器、时钟芯片等。验证结果表明,该SPI控制器具有使用灵活、便于移植、易于使用、可以同时配置多片器件等优点。

FSL总线IP核及其在MicroBlaze系统中的应用

MicroBlaze是基于Xilinx公司新一代FPGA器件的软处理器核。其FSL总线是FIFO单向链路,可以实现用户自定义IP核与MicroBlaze内部通用寄存器的高速直连。本文对MicroBlaze的几种主要总线接口进行比较,详细分析、介绍FSL总线的结构、特点、工作原理和配置方法。通过一个矢量汉字还原的应用实例,具体描述在FPGA片上系统设计中利用FSL高速总线整合用户自定义IP核,实现软处理器系统硬件加速的方法及步骤。

软核嵌入处理器MicroBlaze

MicroBlaze是Xilinx的软核嵌入处理器,使用开发工具ISE/XPS和相关IP-Core,利用FPGA内的通用资源,用户可以参数化地设计CPU、总线、接口等组件,在FPGA内部实现一个完整的高性能处理器,且支持多核处理器,同时可在XPS中完成操作系统配置和应用软件的设计调试。软核嵌入处理器广泛适用于各个领域。文章介绍软核嵌入处理器MicroBlaze及其设计方法。

基于MicroBlaze软核的液晶驱动程序设计

MicroBlaze嵌入式软核是一个被Xilinx公司优化过的可以嵌入在FPGA中的RISC处理器软核,具有运行速度快、占用资源少、可配置性强等优点;液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、工作电压低、寿命长、可以显示复杂的文字及图形等优点。本文以信利MPG240128点阵液晶显示模块为例,选择Xilinx公司的Spartan 3E系列FPGA作为控制芯片,介绍嵌入式软处理器MicroBlaze与液晶显示模块的接口和图形显示的编程技术。

用于演化系统的FPGA MicroBlaze软核设计

为了在一片可编程芯片中实现可演化的片上系统(Evolvable System On a Chip,ESOC),分析了FPGA的软处理器MicroBlaze的体系结构,给出了MicroBlaze软核设计的初始工作及建核步骤,描述了基于EDK的MicroBlaze软核的开发流程,最后实现了用于演化硬件的MicroBlaze软核设计,为课题所需的ESOC演化平台的设计及应用奠定了基础。

基于MicroBlaze软核的FPGA片上系统设计

分析软处理器MicroBlaze的体系结构,给出MicroBlaze内核在软件无线电系统中的应用,实现SOPC(可编程系统芯片)。

基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader设计

文章介绍了基于MicroBlaze软核处理器的Bootloader程序的设计,详细介绍了适用该程序的FPGA嵌入式系统的硬件配置及Bootloader程序设计的硬件逻辑设计流程和软件设计流程。该程序是在FPGA硬件配置完毕之后,在内部处理器上运行的一段启动代码,用来将FLASH中的用户程序传输至外部RAM,并引导嵌入式系统从用户程序中开始运行。它解决了使用大规模复杂应用程序的嵌入式系统的引导问题,已在实际中应用,具有良好的适应性。

基于Microblaze多核系统的设计及在FPGA上的实现

文中设计的多核系统是基于Microblaze软核,通过平台FPGA设计技术实现的.核间互联采用OPB总线,每个核都有IP模块来记录编号,实现的硬件锁完成了多核的启动和多核的同步.最后将操作系统Mutek移植到该系统上,完成线程调度和任务分配.实验证明,该系统能很好地支持多核多线程,有效提高了并行处理能力.

基于MicroBlaze软核的任意波形发生器设计

本设计利用FPGA的高速和可重构性,在VIVADO开发平台下,将MicroBlaze软核以及DDS模块嵌入到FPGA芯片上,与LCD触摸屏、D/A转换器、低通滤波器和幅度控制放大器等构成系统的硬件电路。通过对在LCD触摸屏上手动绘制的任意图形进行采样,得到所需的图形数据,再对该图形数据进行插值处理,得到手绘任意波的波形数据,并存入DDS波形存储器,然后再利用DDS相位累加器,读出波形数据,经过数模转换、滤波从而得到手绘的任意波形信号。该系统不仅能产生正弦波、方波、三角波,也能产生幅度和频率可调的任意波,具有频率范围宽、频率分辨率高、频率切换速度快等特点。

MicroBlaze软核在指纹采集系统中的应用

MicroBlaze软核是XILINX公司推出的一种高性能的32位通用处理器IP核,利用它可以进行基于FPGA的嵌入式系统设计。针对指纹采集系统中数据处理速度高,控制较复杂,提出了一种基于Mi-croBlaze软核的嵌入式指纹采集系统的设计方案。详细阐述了指纹采集系统的硬件构成和实现方法,给出了硬件平台的结构框图和主调度程序流程图。

基于Microblaze软核的嵌入式系统设计

结合实际项目的开发经验,详细讲解了基于Xilinx Microblaze软核开发的整个流程,包括硬件平台搭建、软件平台开发、嵌入式操作系统的加载以及用非易失性存储设备对FPGA进行上电配置等内容。利用FPGA软核进行嵌入式系统开发,将得到越来越多的关注和应用。

MicroBlaze软核处理器在DAB发射机中的应用

讨论了MicroBlaze处理器对DAB发射机中DAC和PLL芯片的控制以及PC与MicroBlaze软核的通信,最终实现了基于PC和FPGA的III波段DAB发射机设计。

Microblaze软核在超声测流系统中的应用

在大流量测量系统中,通常需要由多个不同体系架构的CPU来协同完成测流。针对多CPU系统的复杂性,采用单片高性能FPGA,实现了从超声传播时间测量、信号分析、数据通信到图形展示的所有功能。在FPGA内部,通过例化Micro Blaze软核处理器,减少了对外部器件的依赖,降低了系统开发复杂度,使系统运行更加稳定、可靠。应用结果表明,FPGA不仅可以简化系统、降低成本,其动态可配置特性使产品具有更强的适应能力。

MicroBlaze软核处理器在遥测数据采集中的应用

介绍了32位软核处理器MicroBlaze的体系结构、开发工具和开发流程,以及它在遥测数据采集中的设计应用实例。仿真试验结果证明采用软核处理器的嵌入式遥测数据采集器达到了102.4kbps的码速率,能够正确采集信号,达到预定指标。

基于FPGA MicroBlaze软核实现的以太网设计方法

以太网是目前最流行的分组交换局域网技术,它的控制是分布式的,无中央权力的授权接入可以同时接入多台机器,自己检测载波是否空闲。以太网技术具有简单、方便、价格低、速度高等特点,在军事、工业、教育、娱乐等方面获有着广泛的应用。本设计主控芯片采用Sparntan 3E系列型号为XC3S500E-PQ208的FPGA,以太网控制器采用DM9000芯片实现,详细阐述工程设计流程和软硬件实现方法。