基于FPGA + USB3.0的图像降噪系统

针对图像降噪过程中,图像边缘模糊和实时性差的问题,本文提出了一种基于FPGA和USB3.0的图像降噪系统,其中包括高斯滤波和双边滤波算法两种降噪算法,对这两种算法进行实验,并进行了对比分析。该系统的设计充分利用了FPGA的高度并行性和USB3.0的高速数据传输能力,为实时处理提供了强大的支持。实验结果表明双边滤波算法在降噪中,能更好地保留图像边缘信息,并且能够达到实时处理的要求,这一系统的创新性在于其综合运用了硬件加速和高速数据接口,为图像降噪提供了高效可靠的解决方案。

基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统设计

为解决网络主机大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量,设计了基于多点低压差分信号(MLVDS)和USB3.0的大数据高并发传输控制系统;在Web服务器架构中,接入MLVDS驱动器与并行接收器设备,并联合相关应用元件,调度可移动网关的主控模块,完成大数据高并发传输控制系统的硬件结构设计;利用USB3.0控制芯片,完善接口电路组织的连接回路,完成基于USB3.0的控制电路搭建;设置MySQL数据库表单,借助TCP/IP协议,处理大数据并发文本,再联合相关大数据参量,定义INF传输控制指令,实现对传输控制行为的分析;结合相关硬件结构,完成基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统的设计;实验结果表明,设计系统可提升大数据样本顺序和逆序并发量的均值水平,解决了大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量。

高速大容量记录仪的USB3.0高速读数接口设计

针对当前USB 2.0已不能满足对高速大容量数据记录仪快速读数的要求,设计了一种基于USB 3.0的高速读数接口。系统以存储阵列构建的某高速大容量机载雷达数据记录仪为背景,USB 3.0采用Slave FIFO接口模式,以记录仪的FPGA为外部主控制器,在FPGA内部构建一个高速FIFO实现对存储数据的缓存与传输,最后通过USB 3.0接口高速传输至计算机。重点介绍了USB 3.0读数接口硬件及其固件程序和FPGA控制程序的设计,并采用GPIF Designer II及Quartus II软件进行仿真与验证。实验结果表明,该USB 3.0接口速率可达120 MB/s,满足记录仪高速读取的要求。

基于FT600的USB3.0接口设计

为了简化相机调试系统,降低调试成本,设计了基于FTDI公司的FT600芯片的USB3.0接口。首先,对Camera Link接口相机调试的复杂性和USB3.0接口调试的优势做了简要介绍,接着,对整个接口的硬件电路设计过程进行了说明,根据相应的数据手册,完成了对FT600芯片外围电路及控制芯片,现场可编程门阵列(FPGA)外围电路的设计。最后,用Verilog硬件描述语言(Verilog HDL)对FPGA内部完成编程,并通过FTDI公司提供的上位机程序对所设计的接口进行了测试。测试结果表明,该USB3.0接口电路能够通过上位机软件对工作模式进行设置,并能以200 MB/s左右的速率对数据进行传输。能够满足相机调试时的需求,达到简化调试系统的目的。

USB3.0设备控制器IP核OUT端点测试平台的研究与实现

从一款自主研发的USB3.0设备控制器IP核出发,完成USB3.0设备控制器IP核OUT端点模块3种传输模式(批量传输、中断传输和等时传输)的功能验证。通过Verilog语言搭建一个完整的OUT端点测试平台,测试平台包括USB3.0设备控制器IP核、主机模块(包参数产生模块、包产生模块、链路命令产生模块、包检测模块及链路命令检测模块)和应用核模块。实验测试结果与USB3.0 OUT端点3种传输模式的协议规范完全符合。该平台能够对USB3.0设备控制器IP核OUT端点的3种传输方式进行全方位的功能验证。

光纤转USB3.0高速数据转换模块设计

介绍了北京谱仪Ⅲ内室读出电子学系统中的光纤转USB3.0高速数据转换模块,包括FPGA固件、USB接口芯片固件以及上位机程序的设计。实验结果测试表明:数据转换板解决了计算机接收光纤数据问题,可实现300 MB/s的稳定数据传输与波形显示,提高了数据采集测试系统的数据传输能力及兼容性。

USB3.0头包信息中CRC-16的Verilog实现

文章基于CRC检错原理,根据USB3.0协议规定的要求,通过Verilog实现了一种并行的CRC-16的计算方法,设计模块在Quartus中编译和仿真,给出了电路实现结构图、模块的接口信号、信号的物理意义以及部分程序和仿真波形图,并将实验结果与USB3.0规范中给出的数据帧样本进行了比较。结果证明这种方法能完成USB3.0头包信息中CRC-16的计算,满足数据传输准确性和时序要求,并能用于USB3.0控制器包的产生模块和包的检测模块。

低功耗可配置的USB3.0设备控制器IP核设计

为实现USB 3.0设备的单芯片应用,提出一种可配置的USB 3.0设备控制器架构和面向SoC集成的IP核设计方法。通过宏定义和寄存器IP配置,使得USB 3.0设备控制器支持系统总线、物理层接口、端点属性、缓冲以及低功耗策略可配,提高IP重用性。采用门控时钟技术对非工作状态逻辑进行时钟屏蔽以降低动态功耗,利用门控电源技术断开USB控制器电源,从而最大限度地降低挂起模式下的静态功耗。实验结果表明,使用门控时钟、门控电源技术后,USB 3.0设备控制器在U0状态下的动态功耗减少50%、在休眠模式下的总功耗比U3状态减少95.5%。

基于USB3.0的高速数据传输电路的设计

针对大容量数据记录器与外围计算机之间的数据通信时间长速度慢的问题,借助USB3.0接口良好的向后兼容性、易于使用性、可热插拔性、传输速度快等特点,设计了以FPGA为主控单元,DDR2SDRAM作为高速大容量缓存,USB3.0接口作为与计算机进行数据通信接口的高速数据传输电路系统;采用外接I2C接口的EEPROM作为USB3.0接口芯片的启动方式;通过专用的线性稳压器为DDR2提供稳定的参考电压和吸收电流;最后详细介绍了USB3.0接口芯片的固件程序配置和FPGA控制模块的逻辑设计;实验测试结果表明,通过USB3.0接口该系统数据传输速度达到149.29M/s,且数据传输可靠。

基于FPGA的USB3.0高清视频传输系统的设计

针对USB2. 0接口由于速率和带宽不够而无法满足高清视频实时传输的问题,提出了一种基于FPGA的USB3.0高清视频传输系统方案,并从吞吐速率角度分析了方案的可行性;采用SDRAM缓存视频数据和在视频流中插入帧同步码的方法,保证视频图像的完整和像素对齐;对系统进行了模拟测试和实际高清视频传输测试,测试结果表明:该系统实现了高清视频的实时传输,以320 MB/s的速度稳定传输视频数据。

PCB参数对USB3.0信号完整性的影响

针对印制电路板(PCB)的通道信号完整性受线迹的长度、线迹阻抗、线迹间距以及数据速率等参数影响的问题,以串行总线USB3.0为例,结合某手机芯片分别对其两对差分信号(SSTX+/SSTX-;SSRX+/SSRX-)进行建模仿真,通过眼图测量分析得到影响信号质量的最佳参数组合,优化PCB的设计.通过多次仿真分析,较为直观准确地确定了特定接口的参数变化趋势,强调了不同PCB参数对关键接口信号的影响及其在高速电路设计中的重要性.

高速数据采集系统中USB3.0数据传输接口设计

高速稳定可靠的数据传输在高速数据采集系统中扮演着重要的角色。针对弹载电子测试仪对高速数据传输的要求,设计了一个基于USB3.0的高速数据采集传输系统。该系统数据传输部分采用Cypress公司CYUSB3014芯片作为接口芯片,详细介绍了接口连接及硬件工作过程;介绍了USB3.0接口的软件设计主要模块,如DMA通道、GPIFⅡ可编程接口等固件编程。实际测试表明:该系统实现了数据高速可靠传输,固件程序能够正常稳定的运行。

基于USB3.0的高速读数盒设计

针对测试系统中USB2.O接口已不能满足当代测试速度需求,提出一种基于USB3.O和FPGA的高速读数的解决方案;该方案以FPGA为核心控制器,EZ-USB FX3被配置成Slave Fifo从模式;通过对DMA通道和GPIFⅡ接口优化设计以实现指令的下传和数据的高速上传;经实际传输测试,该读数盒能在传输数率高达228 MB/s时依然能保持正确无误的高速传输。

基于FPGA的USB3.0通信接口设计

针对大批量高速数据传输的准确性和稳定性问题,本文设计了一种适用于FPGA开发使用的USB3.0通信IP核接口.采用Cypress公司的CYUSB3014芯片作为USB3.0器件,在vivado软件上进行USB3.0通信IP核接口的软件设计,最终在以FPGA作为主控芯片的USB3.0高速数据传输系统上对该IP核进行测试.测试结果表明,该IP核实际可达到的最大上行通信速率可达253.1 MB/s,下行最大通信速率可达131.9 MB/s.

USB3.0接口在数据存储系统中的应用

目前存储器需存储的数据量越来越大,高速数据传输系统的需求变得极为迫切;为实现海量数据的高速稳定传输,并同时具有便携性及兼容性等特征,介绍了一种以FPGA为控制核心,DDR2SDRAM为高速大容量缓存,USB3.0接口作为记录器与计算机进行数据通信接口的高速数据传输系统,通过模块硬件电路及软件协议实现了数据的高可靠性稳定传输,解决了大容量存储器和计算机之间的数据传输速度瓶颈;经长期试验证明:该接口传输速度可稳定达到150 M/s,且数据可靠无误,满足任务设计要求。

基于USB3.0和FPGA的传动误差检测系统的设计

为提高机床传动误差检测的速度、实时性以及精度,同时为优化硬件电路的结构,并保证采样数据毫无损失地传至上位机系统,提出了一种高速实时检测方案;通过脉冲插补的思想,提出一种传动误差检测的方法;另外在一块高性能FPGA芯片内部搭建数据预处理以及控制模块,利用USB3.0芯片作传输媒介,有效地减少了该系统外围电路复杂程度,降低了开发难度;并对该系统进行模拟仿真试验;试验结果表明:根据设定的误差曲线换算后的数据,通过另一个FPGA发送至该系统,处理后得到的数据不需要经过后期补偿,其误差曲线很好地归零并形成一条闭合曲线,而低速端转速误差曲线也正确反映了仿真实验的情况;实验结果表明该系统实现了高速实时检测,为机床传动误差检测提供了技术上的支持。

基于MLVDS和USB3.0的多节点数据传输系统设计与实现

针对数据采集系统中上位机无法与多节点采集设备高速通信的问题,设计了一种基于MLVDS接口和USB3. 0接口的数据传输系统。该传输系统采用CYUSB3014接口芯片实现计算机与FPGA的高速数据传输,采用ADN4693E接口芯片完成多节点数据传输,以FPGA作为核心控制器,并基于MLVDS自定义协议解析多节点通信逻辑,实现MLVDS接口与USB3.0接口之间的数据交互。测试结果表明,该系统数据转换结果准确、可靠,实现了上位机与多节点数据采集设备间的高速通信。

基于USB3.0高速数据采集系统的研究与设计

研究与设计一套基于USB3.0总线的数据采集系统。此系统采用单片机C8051F020为CPU,UPD720200为USB3.0主机接口芯片,能实现高速实时数据采集。

USB3.0通用串行接口技术

USB接口以其快速、即插即用等特点而为PC机和外围设备之间的连接提供了方便,但是随着各种应用的不断扩展,老版本的USB接口的传输速率已渐渐不能满足使用者的需要。为此,文中阐述了新一代USB3.0接口技术的框架结构以及线缆接口的设计特点,同时指出了USB3.0与以往USB版本相比所具有的优势。

USB3.0:点燃2011消费电子新热情

USB3.0作为最新一代的USB传输标准,经历了两年多的市场培育之后,即将开始大面积应用,本文试图从多角度分析这一标准的技术变化与市场前景。