可用于HDTV解码器的基于ROM查找表的IDCT电路大规模集成电路实现

介绍了采用基于ROM查找表的全数字反离散余弦变换(IDCT)电路的算法原理及其并行架构的大规模集成电路实现.首先将二维IDCT转换为两个一维IDCT变换,根据蝶形算法进一步转换为矩阵的乘加运算.通过将连续输入的一个块的奇列或偶列的4个数据进行数据位重排,即将4个数据中相同的位组合在一起,则可用一个ROM查找表实现不同位的乘加运算.避免了硬件上的乘法器开销,具有很高的实现效率并节省硬件资源面积,因此可用于HDTV的实时解码器中,有助于降低电路的功耗.该电路已用于已开发的MPEG-2 MP@HL高清解码芯片,采用0.18μmCMOS工艺成功进行了流片.

ROM查表结构的数控振荡器设计及FPGA实现

为了满足通信领域数字化技术对频率合成技术的要求,文章设计并实现了基于ROM查表结构的数控振荡器,文章首先简要介绍数控振荡器的技术发展背景及其在数字频率合成技术的应用,其次介绍数控振荡器的技术原理及采用硬件设计的实现方法,重点讨论了基于ROM查表结构实现的数控振荡器,以及该数控振荡器的FPGA设计,最后对相关理论和技术的发展进行讨论和实现.

FPGA内嵌ROM表对DRAM控制的实现

指挥控制系统是现代军舰的灵魂,而肩负专用功能的电子模块组成了指挥控制系统的"躯体"。各种存储器件是存储数据的载体,对存储器件的控制和操作成为专用电子模块设计的重要组成部分。动态存储器(DRAM)是重要的存储器件,现场可编程门阵列(FPGA)在计算机硬件设计领域的应用也十分广泛。重点阐述了应用FPGA实现对DRAM的复杂控制,并由此提出了一种运用ROM表的简便方法,工程实践证明该方法具有广泛的通用性和较强的实用性。

在Windows95下CD-ROM节目盘自动播放的实现

本文简述了 CD-ROM节目盘的自动运行方式 ,分析了在 Win-dows95下自动播放的工作原理 ,提出了制作自动播放 CD-ROM节目盘的基本原则 。

向量运算中的ROM表压缩技术研究

本文对向量内积运算电路实现过程中的ROM表容量需求进行了研究。由于传统实现方法中ROM表的大小随向量维数N呈指数增长,因此ROM表压缩技术十分重要。在分析OBC编码和部分和技术的基础上,本文提出了基于级联技术的压缩方法。理论分析表明先部分和再OBC编码的级联技术具有更好的压缩效果,将该方法在DCT中的实验进一步验证了该结论。

基于位串行分布式算法和FPGA实现FIR电路的研究

本文提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA实现FIR数字滤波器硬件电路的方案 ,该方案基于只读存储器ROM查找表的位串行分布式算法。并以一个十六阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了设计过程 ,所设计电路通过了软件验证和硬件仿真 ,结果表明电路工作正确可靠 ,满足设计要求。

一种182路传感器数据采集电路的设计

为实现工程实践中182路传感器信号的采集,设计一种基于FPGA为核心控制器,12片模拟开关并联连接及双A/D转换器布局的多通道数据采集电路;传感器输入信号经过信号调理电路后实现阻抗变换并滤除高频干扰噪声;针对不同传感器信号的采样率建立数据编帧表,采用数据编帧表建立ROM地址查找表来实现信号通道的切换及不同信号采样率的灵活控制;在A/D采样逻辑设计中采用中采用优化时序措施来减少控制器操作时的等待时间,提高工作效率,采集后的数据上传到计算机分析;大量的实验测试已验证该电路的有效性和实用性。

一种高速直接数字频率合成器及其FPGA实现

介绍了一种用于 QAM调制和解调的直接数字频率合成器 ,该电路同时输出 1 0位正弦和余弦两种波形 ,系统时钟频率为 5 0 MHz,信号的谐波小于 - 72 d B。输出信号的范围为 DC到 2 5MHz,信号频率步长为 0 .0 1 1 6Hz,相应的转换速度为 2 0 ns,建立时间延迟为 4个时钟。直接数字合成器 ( DDFS)采用一种有效查找表的方式生成正弦函数 ,为了降低 ROM的大小 ,采用了 1 /8正弦波形函数压缩算法。直接数字频率合成器的数字部分由 Xilinx FPGA实现 。

基于FPGA的屉式温度采集模块设计

针对多路温度采集的通用性与扩展性要求,设计了一种屉式温度采集模块,通过增减采集板卡的层数,可以方便地实现采集路数的修改。该模块以现场可编程门阵列(FPGA)为中心逻辑控制器,使用AD7621进行A/D转换,将采集到的模拟温度信号转换为数字信号传输到PXI机箱进行显示,以满足远程实时监测的需求。提出了一种使用查询ROM表的方式来进行模拟开关的通道切换,给软件设计带来极大方便;对于热电偶冷端温度不恒定造成的线性失真,使用K型热电偶专用的冷端补偿芯片AD8495,保证了测量的准确性。对温度采集模块进行测试,其采集精度达到±1%,证实了该设计的实用性与有效性。

一种改进的群体智能寻路算法

以游戏中群体智能角色的路径搜索为研究背景,提出一种改进的群体智能寻路算法。该方法把游戏寻路过程划分成三个阶段:第一阶段为预处理阶段,针对特定的目标点,采取逆向路径搜索策略,建立最优解路径表。第二阶段,针对动态障碍物的避让,运用实时A*算法生成局部动态路径,并与初始路径进行拼接。第三阶段,对找到的路径进行关键点优化和Catmull-Rom样条平滑处理。实验结果表明该方法在游戏开发中的实用价值。

单硬盘网络终端信息物理隔离的设计与实现

阻止黑客攻击,预防上网终端机密信息泄漏已成为信息安全领域研究的重要课题。基于双硬盘实现网络信息物理隔离是目前采用较多的技术方案,但该方案实现成本较高。讨论了在单硬盘双网环境下,如何实现基于单硬盘的内外网信息的物理隔离。对硬盘的分区表结构及分区表链进行了深入分析,给出了一种单硬盘网络终端信息物理隔离的硬件设计实现方案,重点讨论了双网信息物理隔离的机制和实现方法,详细介绍了控制程序的设计方法和流程。根据设计方案研发的安全产品经国内多家单位安装使用反应较好,达到了低成本高安全性地实现上网终端双网信息物理隔离的设计目标。

一种基于FPGA的N通道信号发生器的研究与设计

采用DDS技术,以数字编码器作为输入,提出一种基于FPGA的N通道信号发生器的设计方案。可实现波形的频率、相位和幅值可调,然后通过多位数码管滚动切换显示各通道的设定值,最后经过滤波放大得到理想的信号波形。通过双通道的正弦波设计实例,肯定了方案的正确性,可用于电机的变频调速逆变器驱动中,成本低,在工程上也具有很好的参考价值。

基于FPGA的IIR低通数字滤波器的实现

提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA实现定点IIR低通数字滤波器的方案,该方案采用只读存储器ROM查找表的位串行分布式算法,极大地减少硬件电路的规模,提高了电路的执行速度。以一个四阶IIR低通数字滤波器电路的实现为例,说明了设计过程,对所设计的电路进行了验证。结果表明,电路工作正确可靠,满足了设计要求。

高精度通用型混合采集电路设计

针对数据混合采集系统存在不适用性,采集精度低的问题,设计了一种通用性高,采集和隔离采集混合采集系统。系统各个板卡之间由板间连接器对插级联,增强了通用性和可扩展性。在原有采集卡的基础上增加隔离采集卡,隔离采集是对同类不同路输入信号、不同类信号、待采集信号和模拟开关做隔离处理。硬件方面由主控卡FPGA统一控制采集,只用一级模拟开关选通;采用线性光耦隔离待采集信号与模拟开关,DC/DC提供不同隔离电源,数字隔离器隔离控制信号,这些措施减小了信号震荡,降低了分层值,提高了采集精度。软件方面改进了ROM表的编码规则,简化了硬件电路,释放了负载压力;通过分析AD采集时序,做到精准采样转换。经试验验证,该设计采集精度可以满足3‰精度要求,具有较高的使用价值,现已被工程采用。

DDS信号源的研制

直接数字频率合成──ＤＤＳ是七十年代出现的一种新颖、独特的频率合成技术，它以良好的频率分辨率和快速、连续的变频性能而受到人们的关注。本文将ＤＤＳ技术与计算机相结合，介绍了一种具有较好性能价格比的微机ＤＤＳ信号源。本信号源采用的是Ｔｉｅｒｎｅｙ结构，通过相位幅值图来得到所需信号。为了简化硬件结构，采用了相位截断等数据压缩技术，并努力使装置以微机插卡形式来完成信号合成任务，为仪器及计算机功能的进一步开发留出了空间。若稍加改进，即可得到任意波形输出，应用于仪表、测控等许多领域。

基于FPGA的温度采编转发系统设计

在飞行器的弹射试验中,飞行器上关键仪器设备的工作温度,对于评定设备工作情况、进行型号改进,都具有重要的指导意义。为此设计了一种基于FPGA的高精度多通道实时温度监测系统。该系统主要包括采编转发装置和采编变换装置,采编装置在硬件上采用信号调理、模数转换、内部总线和抽屉式结构等方法,在逻辑上采用查找ROM表和CAN总线等方法,使得可以同时监测192路温度信号,此系统具有高精度、高可靠性、高继承性等优点。

一种用于JPEGIP核的DCT设计

二维离散余弦变换(DCT)在图像处理和视频编码中起到很重要的作用,近年来发展速度也很快。介绍DCT的各种快速算法,根据图象处理的特点和易于硬件实现的目标选择基于分布算法(distributed arithmetic-DA)的DCT结构来实现FPGA设计。

基于DDS技术的线性调频脉冲信号的产生

随着数字信号处理技术的发展,DDS技术被越来越广泛的应用于各种数字系统中,它是一种基于数字电路的频率合成方法,随着各种大规模数字可编程芯片的出现,使用DDS有效地解决了模拟电路频率合成技术对相位和频率控制的复杂性和误差较大的特性。首先介绍了DDS技术的基本工作原理和结构,然后用Verilog硬件编程语言实现了基于DDS的信号发生,在此基础上设计了一种基于DDS技术的多路线性调频信号,并给出了其仿真结果,验证了其正确性。

乒乓球运动员以预防损伤为主的功能训练

功能训练的理念来源于康复领域,现已逐步应用到运动训练中。由于乒乓球运动的项目特征,乒乓球运动员肩关节、腰椎关节、膝关节、踝关节、腕关节等部位容易出现运动损伤。通过对乒乓球运动员常出现的功能问题进行分析,寻找存在的常见问题,进而提出相应的功能训练建议。乒乓球运动员可根据情况,增加改善肩关节、胸椎关节、髋关节、踝关节的活动范围的训练,提高肩胛骨、核心和下肢稳定性的训练,以及改善肩袖、躯干肌力不平衡的训练,通过针对性的功能训练有效减少乒乓球运动员损伤的发生。

LED图象显示屏Gamma校正及在FPGA中的实现

介绍了LED图像显示屏Gamma曲线及Gamma校正概念及在FPGA中的具体实现方法,在FPGA内部生成内嵌ROM,替代了专用集成芯片的功能,简化了电路,通用性好,可移植性强。另外,还介绍了数字Gamma校正查找表的程序编写要领。