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基于FPGA的微處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

與傳統(tǒng)投片實(shí)現(xiàn)ASIC相比，F(xiàn)PGA具有實(shí)現(xiàn)速度快、風(fēng)險(xiǎn)小、可編程、可隨時(shí)更改升級(jí)等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而得到了越米越廣泛的應(yīng)用。MCS-51應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣，相關(guān)的軟硬件資源豐富，因而往往在FPGA應(yīng)用中嵌人MCS-51內(nèi)核作為微控制器。但是傳統(tǒng)MCS-51的指令效率太低，每個(gè)機(jī)器周期高達(dá)12時(shí)鐘周期，因此必須對(duì)內(nèi)核加以改進(jìn)，提高指令執(zhí)行速度和效率，才能更好地滿足FPGA的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)MCS-51單片機(jī)指令時(shí)序和體系結(jié)構(gòu)的分析，使用VHDL語(yǔ)言采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法重新設(shè)計(jì)了一個(gè)高效的微控制器內(nèi)核
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采用軟處理器IP規(guī)避器件過(guò)時(shí)的挑戰(zhàn)

在向一個(gè)嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)做出幾年的財(cái)力和物力投資之后，你最不愿意聽(tīng)到的消息就是你所采用的器件已經(jīng)“生命終止”。在分立的嵌入式處理中，陳舊過(guò)時(shí)意味著你必須為你的下一個(gè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向采用另外一種處理器，并且完全可能要重新設(shè)計(jì)你想在市場(chǎng)中保持的現(xiàn)有產(chǎn)品。即使是半導(dǎo)體行業(yè)中的巨頭，也并不是總能夠?yàn)樗蓄?lèi)型的應(yīng)用找到利用個(gè)別分立解決方案的途徑。許多最終產(chǎn)品無(wú)法證明采用特定的分立器件是恰當(dāng)?shù)?，因此，隨著時(shí)間的推移，甚至長(zhǎng)期供應(yīng)商也會(huì)在不合適的時(shí)間停止為他們的客戶提供器件支持。英特爾公司最近宣布他們將退出嵌入式市場(chǎng)。在1
關(guān)鍵字： FPGA 單片機(jī) 嵌入式系統(tǒng) 軟處理器通訊網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線

基于Nios軟核的CT機(jī)掃描系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)

1 引言基于Nios軟核的SOPC系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)就是靈活，可以根據(jù)自己的需要靈活改變Nios的外圍設(shè)備，使得硬件利用效率達(dá)到最高，同時(shí)它具有ISP(In System Programmable,在系統(tǒng)編程)的功能，可裁減，可擴(kuò)充，可升級(jí)。本文充分利用了Nios系統(tǒng)靈活定制的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套CT機(jī)掃描系統(tǒng)控制器。 2 CT掃描系統(tǒng)控制器 CT機(jī)是根據(jù)不同密度和厚度的物體對(duì)X射線的吸收程度不同的原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)成像技術(shù)，對(duì)病人身體成像的一種醫(yī)學(xué)設(shè)備。CT機(jī)掃描系統(tǒng)由X射線發(fā)生系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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利用Virtex-5 FPGA實(shí)現(xiàn)更高的性能

在FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要達(dá)到性能最大化需要平衡具有混合性能效率的元器件，包括邏輯構(gòu)造(fabric)、片上存儲(chǔ)器、DSP和I/O帶寬。在本文中，我將向你解釋怎樣能在追求更高系統(tǒng)級(jí)性能的過(guò)程中受益于Xilinx® 的Virtex™-5 FPGA構(gòu)建模塊，特別是新的ExpressFabric™技術(shù)。以針對(duì)邏輯和算術(shù)功能的量化預(yù)期性能改進(jìn)為例，我將探究ExpressFabric架構(gòu)的主要功能。基于實(shí)際客戶設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)將說(shuō)明Virtex-5ExpressFabric技術(shù)性能平均比前一
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FPGA與DSP的高速通信接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在雷達(dá)信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理等領(lǐng)域中，信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性至關(guān)重要。由于FPGA芯片在大數(shù)據(jù)量的底層算法處理上的優(yōu)勢(shì)及DSP芯片在復(fù)雜算法處理上的優(yōu)勢(shì)，DSP+FPGA的實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。ADI公司的TigerSHARC系列DSP芯片浮點(diǎn)處理性能優(yōu)越，故基于這類(lèi)。DSP的DSP+FPGA處理系統(tǒng)正廣泛應(yīng)用于復(fù)雜的信號(hào)處理領(lǐng)域。同時(shí)在這類(lèi)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA與DSP芯片之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信至關(guān)重要。 TigerSHARC系列DSP芯片與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信主要有兩種方式：總線方式和鏈路口方式。鏈路
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面向FPGA的ESL工具

邏輯設(shè)計(jì)領(lǐng)域正在發(fā)生根本變化。新一代設(shè)計(jì)工具幫助軟件開(kāi)發(fā)者將其算法表達(dá)直接轉(zhuǎn)換成硬件，而無(wú)需學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)。這些工具及相關(guān)設(shè)計(jì)方法學(xué)一起被歸類(lèi)為電子系統(tǒng)級(jí) (ESL) 設(shè)計(jì)，廣泛地指從比目前主流的寄存器傳輸級(jí) (RTL) 更高的抽象級(jí)別上開(kāi)始的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方法學(xué)。與硬件語(yǔ)言如 Verilog 和 VHDL比起來(lái)，ESL 設(shè)計(jì)語(yǔ)言在語(yǔ)法和語(yǔ)義上與流行的 ANSI C 比較接近。 ESL 與 FPGA 有何關(guān)系？ ESL 工具已經(jīng)存在了一段時(shí)間，而許多人覺(jué)得這些工具主要專(zhuān)注于 ASIC 設(shè)計(jì)
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基于NIOS II的ARINC429總線接口板設(shè)計(jì)

1 引言隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的航空電子設(shè)備采用了數(shù)字化技術(shù)，從而使數(shù)字傳輸成為信息傳輸?shù)闹饕緩?。ARINC429是航空電子系統(tǒng)中最常見(jiàn)的通訊總線之一，廣泛用于波音(Boeing)系列、歐洲空中客車(chē)(Airbus)等機(jī)種。目前國(guó)內(nèi)機(jī)載電子大多采用專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備，系統(tǒng)通用性不高，增加了檢測(cè)成本。本文介紹的ARINC429接口板設(shè)計(jì)靈活、工作可靠、有效地節(jié)約了成本，可以緩解當(dāng)前ARINC429設(shè)備檢測(cè)難的窘境，有廣闊的應(yīng)用前景。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)Altera公司在2004年發(fā)布了支持Cy
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賽靈思宣布SPARTAN-3A I/O優(yōu)化FPGA全線產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)

　　賽靈思公司（Xilinx, Inc. ）今天宣布90nm I/O優(yōu)化的Spartan™-3A平臺(tái)全線產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這些產(chǎn)品包括Spartan-3A平臺(tái)的全部五款器件：XC3S50A、XC3S200A、XC3S400A、XC3S700A和XC3S1400A。　　隨著產(chǎn)品架構(gòu)的不斷演進(jìn)和成本的迅速降低，賽靈思Spartan系列FPGA自從1998年推出以來(lái)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，目前已經(jīng)成為全球消費(fèi)電子和汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)人員的首選器件平臺(tái)。其主要應(yīng)用包括數(shù)字顯示、手機(jī)、PDA、汽車(chē)后座娛樂(lè)系統(tǒng)和
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采用靈活的汽車(chē)FPGA來(lái)提高片上系統(tǒng)級(jí)集成和降低物料成本

汽車(chē)制造商們堅(jiān)持不懈地改進(jìn)車(chē)內(nèi)舒適性、安全性、便利性、工作效能和娛樂(lè)性，反過(guò)來(lái)，這些努力又推動(dòng)了各種車(chē)內(nèi)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。然而，汽車(chē)業(yè)較長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期卻很難跟上最新技術(shù)的發(fā)展，尤其是一直處于不斷變化中的車(chē)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)規(guī)范，以及那些來(lái)自消費(fèi)市場(chǎng)的快速興起和消失的技術(shù)，從而造成了較高的工程設(shè)計(jì)成本和大量過(guò)時(shí)。向這些組合因素中增加低成本目標(biāo)、擴(kuò)展溫度范圍、高可靠性與質(zhì)量目標(biāo)和有限的物理板空間，以及汽車(chē)設(shè)計(jì)中存在的挑戰(zhàn)，最多使人進(jìn)一步感到沮喪。可編程邏輯器件 (PLD)，如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA)
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Actel推出業(yè)界最低功耗的FPGA系列——IGLOO

　　Actel 公司宣布推出業(yè)界最低功耗的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) -- IGLOO™ 系列。這個(gè)以 Flash 為基礎(chǔ)的產(chǎn)品系列的靜態(tài)功耗為5µW，是最接近競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品功耗的四分之一；與目前領(lǐng)先的PLD產(chǎn)品比較，更可延長(zhǎng)便攜式應(yīng)用的電池壽命達(dá)5倍，因而奠定了低功耗的新標(biāo)準(zhǔn)。　　由于便攜式產(chǎn)品的生命周期短及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，設(shè)計(jì)人員必需不斷增加新的功能和復(fù)雜性，但卻不能耗用更多的電池能量。這個(gè)需求使到可重編程及全功能的Actel IGLOO 方案別具吸引力，足以取代ASIC和 C
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基于 FPGA 的 MPEG-4 編解碼器

您是否曾想在您的FPGA設(shè)計(jì)中使用先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)，卻發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)起來(lái)太過(guò)復(fù)雜？現(xiàn)在您無(wú)需成為一名視頻專(zhuān)家就能在您的系統(tǒng)中使用視頻壓縮。賽靈思新推出的 MPEG-4 編碼器/解碼器核可以幫助您滿足視頻壓縮需求。視頻和多媒體系統(tǒng)正變得日益復(fù)雜，因此能否獲得適用于您的系統(tǒng)的低成本的可靠 IP 核對(duì)您的產(chǎn)品上市極為關(guān)鍵。特別是，視頻壓縮算法與標(biāo)準(zhǔn)已變成極為復(fù)雜的電路，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)，并且常常成為系統(tǒng)測(cè)試和發(fā)貨的瓶頸。這些 MPEG-4 簡(jiǎn)易 (simple profile) 編碼器/解碼器核也許正好
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Altera推出低成本Arria GX FPGA系列

Altera公司(NASDAQ: ALTR)今天宣布推出低成本Arria™ GX系列，繼續(xù)擴(kuò)大了公司在收發(fā)器FPGA市場(chǎng)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。Arria GX FPGA經(jīng)過(guò)優(yōu)化，支持速率高達(dá)2.5Gbps的PCI Express (PCIe)、千兆以太網(wǎng)(GbE)和Serial RapidIO™ (SRIO)標(biāo)準(zhǔn)；這些標(biāo)準(zhǔn)迅速成為很多市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域的主流協(xié)議。Arria GX系列的特性包括成熟的Str
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亞科鴻禹發(fā)布新版FPGA原型驗(yàn)證板StarFire6S-DARM

　　亞科鴻禹科技有限公司（HyperSilicon）于近日在北京推出了名為StarFire6S-DARM的系列新型FPGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)。該公司原有的StarFire5S-V系列主要針對(duì)各類(lèi)視音頻SOC的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，被國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司廣泛采用累計(jì)達(dá)20多套。這款新的StarFire6S-DARM系列繼承了StarFire5S-V系列的大部分優(yōu)點(diǎn)，在容量、靈活性和性能指標(biāo)方面有了進(jìn)一步提高，同時(shí)支持采用各類(lèi)型ARMTM處理器的SOC驗(yàn)證，從而適應(yīng)更廣泛的SOC/ASIC/IP/FPGA的原型驗(yàn)證和算法實(shí)現(xiàn)的要求。
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基于CPCI總線架構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)處理平臺(tái)

摘要: 本文主要介紹了基于CPCI 總線設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)信號(hào)處理業(yè)務(wù)所需的一種專(zhuān)用設(shè)備平臺(tái)。關(guān)鍵詞： CPCI BUS；平臺(tái)；實(shí)時(shí)信號(hào)處理；DSP+FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)DSP+FPGA混用設(shè)計(jì)為了提高算法效率，實(shí)時(shí)處理圖像信息，本處理系統(tǒng)是基于DSP+FPGA混用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。業(yè)務(wù)板以FPGA為處理核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)圖像處理，DSP實(shí)現(xiàn)了部分的圖像處理算法和FPGA的控制邏輯，并響應(yīng)中斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和存儲(chǔ)實(shí)時(shí)信號(hào)。首先，本系統(tǒng)要求DSP可以滿足算法控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)算速度高、尋址靈
關(guān)鍵字： 0704_A BUS CPCI DSP+FPGA 單片機(jī) 平臺(tái) 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)時(shí)信號(hào)處理雜志_設(shè)計(jì)天地