基于RISC-V的SOPC电子系统设计实验研究

该实验设计在电子系统设计相关教学中引入嵌入开源软核微处理器的片上可编程系统SOPC(system on programmable chip)技术,不仅能够让更多学生学习集成电路初步设计方法,而且能够通过自主设计SOPC系统培养其创新能力。该文首先对SOPC电子系统设计的现状进行了分析,提出了基于RISC(reduced instruction set computer)-V开放指令集架构的微处理器进行SOPC系统设计教学,之后介绍了RISC-V微处理器的选择和移植方法,最后介绍了基于RISC-V微处理器的四个层次的实验设计原则和设计出的具体实验项目。

SOPC设计与应用实验教学改革探索

通过分析当前SOPC设计与应用课程实践教学存在的问题,探讨了为适应新技术发展的需要,针对以激发学生学习的主动性和创造性为目的的实践教学模式,提出了采用模块化教学、分组开放性实验、层次化考核相结合的教学方式。

最新的SOPC技术与EDA实验教学

本文以清华大学科教仪器厂开发的TPG-EDA／SOPC教学实验平台为例介绍了传统的EDA（电子设计自动化）实验以及最新的SOPC（基于可编程片系统）技术，基于SOPC技术的系统级设计可以使用RISC（精简指令集）处理器软核，用来支持学生各种不同的实验项目。通过使用EDA设计工具，RISC软核处理器的C编泽器以及大量的FPGA（现场可编程门阵列）资源，可以使用或者重复使用IP来完成各种学生感兴趣的实验项目，培养和锻炼学生的系统级设计能力。

基于FPGA的SOPC电子系统设计实验研究

首先调研了目前的SOPC系统设计相关课程,在此基础上详细介绍了现代电子系统设计课程中的SOPC系统设计内容,介绍了相关课程体系、SOPC系统设计的实验方法研究以及教学内容和教学模式的特色和创新性,最后介绍了实验开设的效果及学生的部分实验作品。

基于Nios Ⅱ的SOPC系统设计分析

随着微电子技术和半导体工业的快速发展,数字技术进入片上系统(SOC)时代,为了使SOC技术得到推广,Altera公司提出了片上可编程系统(SOPC)。介绍了基于Nios Ⅱ的SOPC系统设计流程,并采用EP2C35芯片完成模拟用户单元设计,论述了软、硬件设计方案,分析了采用SOPC系统设计的关键技术和优势,最后通过系统测试验证了系统设计的正确性。

基于SoPC的状态监测装置的嵌入式软硬件协同设计

首先介绍了软硬件协同设计方法的发展过程和状态监测装置开发的背景资料,然后利用该方法设计了一款新型的高性能状态监测装置,并分别从硬件和软件2个角度对设计方法进行了深入说明。该装置已成功集成于水电机组在线监测系统中,实际应用证实了它具有性能高、稳定性好、扩展性强等优点,同时该设计方法对于电力场合其它类似应用亦有较大的借鉴意义。

千兆以太网SOPC系统的实现

网络正在成为当今社会通用通信的骨干力量,现代化的设备迫切需要解决如何简洁高速的接入问题。涉及了基于FPGA的嵌入式技术。简要介绍了使用Xilinx的EDK和ISE等工具的设计流程和设计实现支持TCP/IP协议的10M/100M/1000M以太网SOPC系统的工程实例,并对涉及的关键技术进行了说明,列出了实物系统的指标测试结果。

基于SOPC技术的电路板通用测试插槽设计

为实现用一个测试插槽检测多个不同的印刷电路板(PCB),提出了利用可编程器件(PLD)的在线重配置功能,运用可编程片上系统(SOPC)技术研发通用测试插槽的设计思想,完成了通用插槽的硬件设计和软件设计,包括:现场可编程门阵列(FPGA)中的独立接口模块设计、通用接口控制模块设计、系统层软件设计和应用层软件设计.实际应用结果表明:基于SOPC技术的通用插槽的研制有利于故障检测方法的实施,方便了电路板的自动测试,减小了测试设备的体积,增强了测试系统的通用性和可扩展性.

FPGA内嵌处理器的SoPC系统设计与分析

SoPC技术是在片上系统SoC技术的基础上发展起的,二者的共同点为将处理器、存储器、I/O接口等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现。相比SoC系统,SoPC系统还具有可编程性强、产品问世周期短等优点,在保证系统性能与灵活性、提高系统执行速度的同时又可显著地降低系统成本。在对SoPC技术进行概述的基础上,较为详细地介绍了一个基于FPGA内嵌PowerPC处理器的可编程片上系统的设计,利用软硬件协同设计技术,完成软硬件划分、软硬件设计、硬件综合、软件编译以及软硬件协同验证等工作,并结合SoPC技术的特点对其优势进行了分析,对其应用前景进行了探讨。

基于SOPC的图像采集及传输系统设计

基于SOPC技术设计了一种软硬件结合的图像采集及传输系统,针对以往缓存在SDRAM中的图像数据对NiosⅡ的不可见性,提出在FPGA上采用SOPC技术实现图像采集、格式转换、图像缓存,通过设计基于DMA的高速缓存IP核,实现NiosⅡ对图像数据的实时、准确读取及传输。实验结果表明,该系统克服了以往缓存在SDRAM中的图像数据对NiosⅡ的不可见性,实现了对任意位置的图像数据准确、高效地读取,有利于扩充各种软件算法。

基于SOPC嵌入式系统中软硬件协同设计方法研究

软硬件协同设计方法克服了传统设计方法的缺点,使嵌入式系统的设计效率更高,速度更快。通过研究嵌入式系统中基于SOPC的软硬件协同设计方法,论述了软硬件协同设计方法的特点,并且对设计流程中的系统任务描述、系统软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同仿真等各个阶段进行了阐述,最后对软硬件协同设计的工具进行了介绍。

基于FPGA的SOPC软硬件协同设计

软硬件协同设计作为嵌入式系统开发的重要方法,在克服传统设计方法缺陷的同时,也在系统开发的风险性降低、周期性缩短、稳定性增强等方面表现出优势.文章讨论了软硬件协同设计方法支持的SOPC系统建模、设计、仿真、综合各阶段实施方法,以Altera的Quartus II为具体应用开发支持环境,论述了协同设计流程和实施要点,并给出具体应用开发实例.

基于SOPC技术的污水泵站振动检测系统设计

软硬件协同技术是复杂电子系统设计中的一种新方法,可编程片上系统SOPC是这一趋势的代表。利用基于SOPC的软硬件协同设计方法,实施了污水泵站在线检测系统中的机组振动检测,是软硬件协同设计技术应用于污水泵站检测系统的一种新的尝试。SOPC技术为嵌入式系统设计带来了一种更为方便、灵活和可靠的实现方式。

实现SOPC的嵌入式软硬件协同设计平台

对基于FPGA的SOPC软硬件协同设计方法进行了研究,在此基础上,详细设计了系统硬件平台,并对硬件平台的硬件系统进行了定制。本平台满足了从硬件系统定制,到操作系统配置均可以按照设计需求进行定制的特点。

可配置远程温度监控SoPC系统设计与实现

介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的可配置远程监控系统的设计与实现,详细阐述该监控系统的工作原理和软件与硬件设计。设计实现的监控系统可以实时调整温度传感器的工作模式和相关参数,并通过IPv4通信协议传送到监控上位机PC端。采用基于SoPC的软硬件协同设计的系统设计方案,具有很高的灵活性和稳定性。根据实测结果表明,系统性能稳定,效率好,参数可实时重配置,与传统的温度传感监控系统相比具有一定的优势。

基于SOPC的污水泵站在线检测系统设计

污水泵站振动在线检测系统是由计算机硬件、软件和检测设备构成的计算机系统,采用在线检测和故障诊断技术采集设备的状态信息,通过连续的数据分析判断、预测设备状态和故障发展趋势、故障原因,或追忆故障过程。软硬件协同技术是复杂电子系统设计中的一种新方法,可编程片上系统SOPC是这一趋势的代表。SOPC技术为嵌入式系统设计带来了一种更为方便、灵活和可靠的实现方式。文章基于SOPC的软硬件协同设计方法实现了污水泵站在线检测系统中的机组振动检测,是软硬件协同设计技术在污水泵站检测系统中一种新的尝试。

基于NiosⅡ/SoPC的高精度温度传感显示设计

介绍了一种基于嵌入式NiosⅡ软核处理器的SoPC设计方法,实现了精确到万分之一的温度传感显示,本设计采用了软硬件协同设计的方案,实验效果好,实践效果切实可行。

基于SOPC的软硬件协同设计

对SOPC的发展现状和相关技术进行了研究,简要论述了SOPC的优点,介绍了软硬件协同设计可以根据系统各功能模块的特点和设计约束来选择合适的软件或硬件实现方式的设计原理。以Altera公司的SOPC实现平台为背景,结合实际工程应用,介绍了基于SOPC的软硬件协同设计的设计流程,从而探讨出一种便捷实用的软硬件协同设计方法。

基于SOPC的I/O系统设计与实现

随着微电子工业的不断发展和FPGA技术的不断提高,SOPC技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。本文介绍了XILINX公司的SOPC集成开发环境EDK,以及在EDK中开发和利用用户IP的方法;利用ISE及EDK设计工具设计开发了I/O系统中常用的IP模块,并通过了仿真验证。

基于SOPC的高性能WSN节点设计与实现

提出利用SOPC技术实现高性能节点系统研究,并与传统的CPU编程方式相比,采用C语言与VHDL协同设计、SOPC软核负责完成协议部分,利用VHDL设计的辅助模块实现数据计算及处理。结果表明,SOPC技术执行多位乘法、移位、比较、多项累加等方面具有速度优势,CPU与这些模块协同工作可完成复杂的数字信号处理滤波、FFT分析等,可直接移植C程序算法,从而缩短项目开发时间、降低系统开发成本;基于SOPC的高性能节点适合处理语音、振动、冲击动态信号,可作为整个网络或内部簇控制节点。