一种SmartFusion FPGA的快速语音合成系统设计

针对传统语音合成系统实时性差、硬件资源占用率高、大容量语音数据处理效率低等问题,采用高速并行运算能力的SmartFusion FPGA(Field Programmable Gate Array)为硬件开发平台,设计了一种FPGA的语音快速合成系统.首先通过移植FatFs文件系统到FPGA芯片集成的Cortex-M3硬核中,采用软硬件协同工作方式,利用Cortex-M3硬核与FatFs文件系统实现语音文件的查找和软件解析,应用FPGA硬件完成对文本文件内容读取及控制语音的播放,形成软硬件协同工作模式.实验结果表明,该语音合成系统具有语音文件处理效率高、文语转换时间短、语音播放清晰流畅,实现方便,稳定可靠.

基于Smartfusion2的IRIG-B码编码器设计与实现

旨在设计一种基于Smartfusion2的IRIG-B码编码器。该设备采用Smartfusion2作为主控制器并在其内部配置了Cortex-M3微处理器系统MSS,采用双模授时机(GPS/BD)作为标准时钟源。利用双模授时机送出的1PPS以及时间信息触发Cortex-M3微处理器系统MSS的编码程序,利用双模授时机送出的1PPS和10MHz及来自MSS的IRIG-B码流触发FPGA调制程序,从而完成DC码的编码。MSS节省了FPGA资源,提高调制效率,FPGA保证了B码信号边沿的精准。通过现场运行以及示波器观测,该系统运行稳定、授时准确,达到了预期要求。

基于SmartFusion的无人机飞行控制系统设计

为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度,提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。与传统的无人机飞行控制系统相比,在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗。多次飞行证明,各个模块设计合理,整个系统运行稳定,可以用作下一代无人机高性能应用平台。

基于SmartFusion的UART电路设计

提出了基于SmartFusion的UART的设计,阐述了通用异步收发器UART的功能特点,使用了硬件描述语言Verilog对各个模块进行了介绍,并给出了仿真结果。将UART核心功能放到FPGA中可以大大提高SmartFusion内Cortex-M3的执行效率,整个UART接口电路结构简单、升级方便、稳定性高,可以将其灵活地应用到各个通信系统中。

基于SmartFusion2的I^(2)C多主多从通信设计

为了适应卫星小型化、集成化的发展趋势,采用ARM与FPGA相结合的SmartFusion2 FPGA为硬件开发平台,提出了一种适用于立方体卫星的I^(2)C总线的多主多从设计。在立方体卫星上采用设计简单灵活、稳定性高的I^(2)C总线和高性能的SmartFusion2芯片,将大大提高立方体卫星的性能和功能密度。文中详细介绍了I^(2)C总线的基本工作原理和数据传输协议,介绍了SmartFusion2芯片的架构和性能,阐述了设计的主要功能函数和调试过程。实验结果表明,该设计合理有效,满足立方体卫星上的星务计算机与其他部组件的基本通信需求。

基于SmartFusion的飞控系统设计

针对小型无人机控制需求,给出了基于SmartFusion的飞控系统设计方案,重点介绍了基于FPGA的设计,其中包括片内总线接口(APB Bus)的读写模块,陀螺仪加速度计等信号的多路同步数据采集系统以及驱动执行机构的PWM模块等,系统充分利用了FPGA资源提高了系统的紧凑程度,缩小了系统体积。

Actel SmartFusion器件现可使用Unison超小型Linux OS

爱特公司（Actel Corporation）与RoweBots公司宣布即时提供适用于SmartFusion TM器件的Unison超小型Linux 兼容操作系统（OS）,让开发人员在使用SmartFusion智能混合信号FPGA时可以选择基于Linux的嵌入式设计。爱特通过不断扩展其生态系统,为嵌入式设计人员提供使用SmartFusion器件的便利条件。

美高森美宣布业界最低功率SmartFusion2 SoC FPGA

美高森美公司( Microsemi Corporation ，纽约纳斯达克交易所代号：MSCC )日前宣布 SmartFusion?2 SoC FPGA 和IGLOO?2 FPGA 已经获得 PCI?Express ( PCIe )2.0端点( endpoint )规范认证，并且现已包含在 PCI SIG 整合组件厂商名单( Integrators List )中。按照公司的测试结果，新认证的器件是业界功率最低的 PCIe 2.0可编程逻辑解决方案，与其他带有相同功能的可编程序逻辑器件相比，可减少高达10X 的静态功耗。此外，这些创新解决方案提供了更高的安全性和可靠性，使得它们成为高实用性、低功率应用的理想选择，例如通信基础设施设备、可编程序逻辑控制器、医疗诊断设备和国防设备的桥接应用。

Microsemi低功耗SmartFusion2 SoC FPGA开发方案

Microsemi公司的SmartFusion2 SoC FPGA是低功耗FPGA器件,集成了第四代基于闪存FPGA架构,166MHz ARM Cortex-M3处理器和高性能通信接口,是业界最低功耗,最可靠和最高安全的可编逻辑解决方案.高速串行接口包括PCIe,10Gbps附加单元接口(XAUI)/XGMII)以及Ser Des通信,主要用在数据安全,马达控制。

SmartFusion2提升安全性、可靠性和低功耗功能

美高森美公司（Microsemi）的FPGA产品不断将公司的专利技术安全性、可靠性和保密性继续延伸，再加上可编程性、低功耗和实用性，使新一代SmartFusion2SoCFPGA扩展到主流市场的应用。

兼具创新性、智能化和集成化的FPGA SmartFusion

FPGA的主要优势在于灵活性，但是提高集成度、降低成本、降低功耗、提高安全性等正在成为发展趋势。爱特（Actel）公司新推出的Actel Smart Fusion^TM芯片系列拥有FPGA的所有传统优点，而且集成了同样灵活的模拟电路和全球最流行的嵌入式处理器。它把全部元件集成在单个封装中，并且完全在你的掌控之中。

SmartFusion实现FPGA+MCU子系统+可编程模拟电路

对于FPGA市场来说，Actel（爱特）公司SmartFusion智能混合信号FPGA的推出，是一项重要的创新技术，这是因为在FPGA中首次嵌入了一个完整的微控制器子系统（microcontroller subsystem，MSS），系统包括所有处理器外设和可编程模拟模块，实现了真正的单芯片系统，能够满足设计人员自行创建与众不同的嵌入式方案的全部需求。

基于Smart Fusion的小型无人机数据采集与处理系统的设计

针对小型无人机对航电系统的重量、体积、功耗的高要求,提出了一种采用新型芯片SmartFusion设计的小型无人机数据采集与处理系统。新型芯片由微控制器子系统(MSS)、可编程模拟部分和ProASIC FPGA组成。采用硬件描述语言(VHDL)完成总线控制器电路的IP设计,实现了数据采集与处理系统的高度集成性,给出电路设计原理图。多次飞行结果表明,各模块设计合理,系统运行稳定。该方案符合系统小型化、高精度、数字化发展趋势,具有很好的应用前景。

基于SoC的数据采集与交互系统设计

为了解决检测设备接入Ethernet,设计了一种基于SmartFusion2的SoC的数据采集与交互系统,完成设备数据信息的采集及处理并实现远程数据交互与共享。系统以SmartFusion2的FPGA器件为核心,将现场检测设备得到的数据经过Ethernet以网页的形式在PC上显示。反之,以同样的路径将主控的指令传输到外部的终端设备。通过一智能家居系统的实际运行测试,系统具有安全、可靠、稳定的特点。

基于可编程SOC的多节点星上温度采集系统设计

文中介绍了利用高集成度片上系统SOC型FPGA芯片Smart Fusion2和高精度温度传感芯片DS18B20设计的星上温度采集系统。本方案中FPGA仅需一个I/O接口,采用一根数据线与多个DS18B20芯片连接,极大程度降低了FPGA接口资源使用率。同时,采用FPGA芯片进行设计能减少星务软件工作量,提升整体CPU处理性能,在实时约束方面,采用FPGA还能提高整体实时性,降低CPU处理的严格约束。

一种高可靠的工业级星载计算机及其引导设计

传统星载计算机通常采用价格昂贵的高质量等级CPU和存储器芯片,用于保证系统的可靠性;因制造成本和研制周期等方面的限制,商业卫星计算机更倾向于采用商业现货器件(COTS),但其可靠性和安全性会随之降低;采用工业级SmartFusion2处理器芯片,提出一种低成本的星载计算机最小系统架构,并通过工业级存储器异构备份的方式,显著提高系统可靠性;在星载计算机软件设计中,应用软件会采用三模冗余的方式提高可靠性,但引导软件往往只有单份;为了避免引导软件的单节点故障效应,针对SmartFusio2星载计算机架构,提出一种基于多TMR副本的片外启动方法,此启动方法可进一步提高工业级星载计算机的可靠性和安全性,并成功用于多个型号商业卫星。

空间生命培养装置的eMMC访问系统设计

针对特殊的空间环境,采用ACTEL公司具有抗单粒子效应的SmartFusion2系列平台进行空间生命培养装置的eMMC访问系统设计,可实现空间生命培养装置中最高突发传输速率25 MB/s、平均速率3 MB/s的压缩视频的实时存储,并通过严格监视MMC接口的通信过程,来提升系统的可靠性。基于SmartFusion2 M2S090-FG484I芯片的板级测试和仿真验证表明,系统能够可靠地完成eMMC的读写访问工作。该系统已经在轨验证,且正常运行,具有实际应用价值。

FPGA设计的安全性

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)可完成片上系统的硬件设计和实现,并具有可重复编程的优势,使其在现代电子系统设计中被广泛应用,并已经成为系统设计的核心。随着应用领域的不断扩展以及对电子产品快速增长的信息安全需求,FPGA设计的安全性越来越多地受到重视。简要说明了基于不同工艺的FPGA的安全性特点,以及它们在设计和数据安全方面采取的主要措施,描述了主流FPGA厂商新近推出的FPGA芯片的安全性特点及应用方案。

高效、小体积AC-DC电源设计

在大多数情况下，AC—DC电源需要有源功率因数校正（PFC）。在选择最佳电源拓扑以及两个转换器级的控制技术时，必须进行谨慎全面的考虑。一种具有众多高效特性的系统解决方案是结合交错式双临界传导模式（BCM）PFC与隔离式DC-DC转换器，其中，前者后面跟着不对称半桥（AHB），