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和多核DSP的雷达信号处理架构的分析

本文针对目前雷达信号处理的应用需求,结合雷达系统的硬件结构和运算处理特点,提出了一种基于FPGA和多核DSP的信号处理架构。该架构采用FPGA作为高速数据缓冲器,同时以多核DSP为核心组成信号处理系统,并利用FPGA的内部结构设计了信号处理系统的底层拓扑结构。实验结果表明,基于此架构设计的信号处理系统可以满足雷达系统对实时性和精度要求,同时可为后续更多算法和更复杂算法的实现提供硬件平台支撑。同时,该架构也可应用于其他高速数据传输、大容量数据存储等场合,具有重要的工程实践价值。

基于DSP+FPGA的ARINC429总线通信设计

ARINC429总线因具有抗干扰能力强、可靠性高等优势而被广泛应用于航空工业领域的机载数据交互场景。对此,提出一种基于DSP+FPGA以及HI-3593芯片的ARINC429总线通信设计方案,着重阐述了系统的架构设计、HI-3593硬件原理设计与控制逻辑设计,最后对数据缓存控制、HI-3593芯片SPI接口控制以及数据读取、写入功能均进行了验证与测试。经测试,所设计的方案能够稳定可靠地实现ARINC429总线数据的接收与发送,满足飞机供电系统与机载管理计算机进行数据实时交互的需求。

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。

一种基于FPGA和DSP的高性能PCI数据采集处理卡设计

本文介绍一种基于FPGA和DSP的高性能PCI数据采集处理卡的电路原理设计和PCI接口软件设计。该数据采集处理卡主要采用TI公司的TMS320C6416数字信号处理器和XILINX公司VIRTEX2系列的XC2V1000FPGA芯片,可以灵活的在FPGA和DSP中实现各种信号处理算法程序,从而满足四路模拟信号高速采集和实时处理需求。

基于PC+DSP+FPGA的机器人控制系统开发

控制系统是相当于机器人的大脑,是根据外部传感器和内部指令等信息控制机器人动作的装置,是不可或缺的重要组成部分。本文在4自由度机器人样机的基础上,提出应用基于PC+DSP+FPGA的控制系统,完成硬件和软件的开发,实现机器人的运动控制系统。

基于FPGA的DSP与PC机通讯设计

本文介绍一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的DSP与PC机通讯的设计。FPGA作为核心器件,完成PCI协议、双端口RAM等功能。这样,DSP与PC机的数据通讯均在FPGA内部实现,不仅大大简化硬件电路,也使通讯性能更稳定、抗干扰能力更强。

基于FPGA的DSP与PC机通讯设计

本文介绍一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的DSP与PC机通讯的设计。FPGA作为核心器件,完成PCI协议、双端口RAM等功能。这样,DSP与PC机的数据通讯均在FPGA内部实现,不仅大大简化硬件电路,也使通讯性能更稳定、抗干扰能力更强。

基于CPCI总线的多DSP和FPGA信号处理系统

本文分别介绍了并行DSP的结构特点,FPGA在信号处理系统中的应用特点以及CPCI总线的发展现状,阐述了基于CPCI总线的多DSP和FPGA信号处理系统在高速处理能力、系统灵活重配置以及高速传输、可靠稳定的总线接口等性能方面具有巨大的优势,反映了实时信号处理系统的设计趋势。

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CPCI总线的FPGA＋DSP架构通用视频图像处理系统的设计

为了应对实时视频图像处理复杂的现场环境条件,设计了一种通用视频图像处理系统。该系统便于扩展,可同时应用于多种不同现场环境。FPGA＋DSP架构由于同时吸取了具有优秀运算性能的DSP芯片以及具有高实时性的FPGA芯片的优点而在实时图像处理领域中得到了广泛的应用,而Compact-PCI总线由于其与工业控制计算机有标准的接口而具有良好的可扩展性,通过对二者的有机结合设计了基于Compact-PCI总线的FPGA＋DSP架构的通用视频图像处理系统。硬件实验表明,系统可对320×256~1 024×1 024分辨率,8~14bits,最高帧频100 Hz的视频图像进行实时采集与处理,并通过cPCI总线实现实时控制,取得了良好的效果,表明系统可以应用于红外及可见等复杂环境中,实时性很高,处理效果好,提高了系统的应用范围。为视频信号采集处理提供了一种新的可靠解决方案。

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PCI的DSP＋FPGA数字信号处理平台

以电子侦察领域的信道译码为开发背景,根据软件无线电的设计思想,研究了一种基于PCI总线的DSP+FPGA架构数字信号处理平台。该平台的特点在于实现了DSP和FPGA程序的完全动态可重配置,并编写了一个介于驱动程序和用户程序之间的包含所有板卡操作函数的动态链接库,使其具备了很强的灵活性和可移植性。详细介绍了系统方案及软硬件设计,并对其使用前景做了展望。

基于PCI总线的FPGA+双DSP结构信号处理系统

根据软件无线电的设计思想,以高频地波雷达为开发背景,研究了一种基于PCI总线的FPGA+双DSP结构信号处理系统,以一片FPGAXC3S400、两片ADSP21065L和一片PCI9054为主要芯片,构成了一个通用标准化硬件平台,并详细介绍了该系统的软硬件设计方案及实现方法;该系统充分发挥了不同处理器的优点并能满足灵活加载程序、对信号进行实时处理的要求,具有运算能力强、接口方便、可扩展性等特点;实验证明,该系统各部分均能正常工作,在实际中能够得到很好的运用。

基于ZYNQ-7000的飞控计算机PC/104总线数传链路设计

针对飞控计算机面向多模块、多种类接口资源方向发展引发的原有飞控计算机固有性能不足、可拓展性差的问题,提出一种基于ARM+FPGA的软硬件协同工作、以PC/104作为多模块间通信总线的飞控计算机框架。该框架中针对PC/104总线与系统主存传输的带宽不匹配问题,设计了双通道数据缓冲路径,通过FPGA设计IP实现PC/104总线时序的控制,以DMA的方式实现总线与主存DDR之间的高速数据缓存。实验结果表明,所设计的飞控数据链路可实现模块间PC/104总线以40 Mb/s的速度进行数据传输,以及通过总线实现外设到系统主存之间微秒级别延迟的高速数据交换,保证了多模块工作时的数据传输效率。

安全自主可控的国产化FPGA神经网络部署框架研究

针对现有的深度学习边缘应用依赖非国产FPGA架构和加密IP实现产生潜在的安全问题,并且难以快速部署在IP不足、尚在发展中的国产化FPGA平台,设计了一种基于国产FPGA的神经网络硬件部署框架,配备独立于FPGA厂商的硬件IP库,实现国产FPGA神经网络部署的安全自主可控,并以此为基础进行了验证性实验。实验结果表明,本文所提出的神经网络部署框架具备实用功能,基于所提出框架能够实现国产FPGA神经网络快速部署,并且基于框架实现的16位精度Lenet5网络推理速度提高了6.67倍,仅为0.024 ms,GOPS吞吐率提升了5.13倍,达到147.8 GOPS;框架针对卷积计算转矩阵的数据降维进行了特定优化,相比基于Intel Xeon E 2276M CPU,进行卷积数据预转换加速了124.9倍。