芯片及解决方案
在实时图像处理、雷达信号处理、软件无线电、电子对抗、3G数值仿真计算中,单DSP无法满足实时性和高速运算量要求,往往需要多DSP进行协同处理。本文针对DSP的EMIF接口和FPGA的特点,设计8个DSP 通信的嵌入式系统。试验结果表明,所设计的多DSP通信的嵌入式系统,工作性能稳定,数据处理能力强,适用于高端的雷达信号处理、电子对抗、超声图像处理等场合。
提出了一种在FPGA上实现视频图像处理器分系统与系统之间的数据串行通信设计方法,采用UART串行数据传输协议,传输波特率可设置调整,采用视频场同步信号作为发送器发送控制信号,实现视频图像处理的实时性要求。串口采用双口RAM实现与视频图像处理部分的异步通信。设计中大量采用参数化设计,使用灵活、通用性强,可实现FPGA与一般串口通信系统通信。设计程序下载到FPGA芯片中,通信数据完全正确,电路工作稳定、可靠。
介绍一种利用PCI软“核”快速实现PCI总线接口设计的方法,并给出PCI Master下设计DMA控制器的例子。
基于Xilinx公司的Spartan-IIE系列FPGA XC2S300E-6-PQ208C完成了一种聚焦马达驱动及自动聚焦的完整设计。该设计接收CCD图像传感器套件输出的图像信号,采用一种改进的灰度差分法作为聚焦评价函数,即将一场图像的所有像素的亮度值与周围像素的亮度值差的绝对值的和作为聚焦评价函数,根据相邻同场的聚焦评价函数的比较结果,配合相应的搜索策略来控制步进电机的转动方向,实现图像的自动聚焦。实际实现的聚焦效果优于改进前的聚焦算法。
集成电路芯片不断向高密度、高性能和轻薄短小方向发展,发满足IC封装要求,图形硅片的背面减薄成为半导体后半制程中的重要工序。随着大直径硅片的应用,硅片的厚度相应增大,而先进的封装技术则要求更薄的芯片,超精密磨削作为硅片背面减薄主要工艺得到广泛应用。本文分析了几种常用的硅片背面减薄技术,论述了的基于自旋转磨削法的硅片背面磨削的加工原理、工艺特点和关键技术,介绍了硅片背面磨削技术面临的挑战和取得的新进展。
介绍了基于CPLD芯片EPM7128设计的数据合并转换器。其中,控制串行口数据合并时间的计数器电路和并行数据转换成串行数据的移位电路都是在CPLD中完成的,数据块合并由相应的软件实现,最终形成PCM流输出。
介绍了基于FPGA的图形式LCD&VGA控制器的设计,详细讨论了用VHDL设计行场扫描时序的方法,这种设计方法稍作改动便可产生任意行场扫描时序,具有很好的可重用性。该控制器已成功地在某型飞机座舱图形显示系统中使用。
设计了一种基于FPGA控制的高速数据存储系统。该系统采用FPGA实现了对四个符合ATA-6规范的、RAID 0配置的IDE磁盘阵列的管理,并配合四个SDRAM实现对数据的高速稳定存储。该磁盘阵列同时挂四个IDE硬盘,平均数据流达到200MB/s,峰值传输速率达到800MB/s,也可以扩展更多硬盘,构成大容量的磁盘阵列。
主要介绍了在系统可编程器件ispPAC80的结构与特点、封装与管脚及其开发环境,并给出一个ispPAC80应用的例子,最后还对ispPAC系列器件进行了比较。
为适应我国高速列车自动控制系统发展的需要,提出采用双CPU加FPGA的系统设计方案,实现移频信号发送。在保证移频信号高相位精度的前提下,实现系统的自动多载频信号切换和实时故障检测。
对用于单片机的键盘子系统的专用键盘接口芯片进行功能分析,就芯片中核心部件的时序设计进行状态描述,并利用可编程逻辑技术和原理图输入方式对键盘接口芯片的内部结构加以实现。
介绍了研制的用于高密度母盘刻录系统的专用运动控制卡。该运动控制卡基于DSP中心处理器和CPLD逻辑处理器模块而设计,实现了母盘刻录运动控制的快速性和高精度,能够很好地满足母盘刻录机运动控制的需要。
根据3G/BTS样机系统的设计要求和IS2000协议,介绍了CDMA2000基站系统中基带分配卡(亦称BDC卡)的设计方案及其具体的硬件实现方法。基带分配卡的实现,可大大简化基站中基带部分的处理功能,使系统结构更加模块化,更易于升级和扩充。
介绍了一种用VHDL设计USB2.0功能控制器的方法,详述了其原理和设计思想,并在FPGA上予以实现。
对基于SA1110微处理器的掌上电脑液晶显示器的控制器、接口、显示原理、驱动方法进行了介绍。结合正在从事的HPC项目,提出了基于SA1110微处理器的掌上电脑液晶显示器的设计方案。
CPLD在高速数据采集系统中的应用。介绍了高速数据采集系统的整体框架,分析了其中的通用部分;ALTERA公司推出的MAX7000系列产品的特点及其开发软件MAX+PLUSII;根据高速数据采集系统的需要,以VHDL语言的形式介绍了由MAX7000系列产品构成的地址发生器、数据总线控制器和ISA总线接口,指出了在设计过程中要注意的问题。
帧存是图形显示系统的核心部件之一,帧存的设计关系到系统的整体性能。介绍了一种高速图形帧存的设计方法。该高速帧存采用SRAM作为存储体,应用FPGA实现双帧存交替切换、上电清屏等功能,并借鉴电影遮光板的原理实现单帧双扫描功能,增加了系统视频带宽。该帧存已在某型飞机座舱图形显示系统中获得成功应用。
一种基于嵌入式系统和Internet的FPGA动态配置方案。详细介绍了该方案的设计思想,并给出了设计实例。与传统的FPGA配置方案相比,该方案具有灵活、高效等突出优势。该方案的可行性和实用性已在实际系统中得到验证。
基于FPGA设计的数字相关器,对前端模数/转换器在384kbps采样率下采得的数据进行希尔波特变换,再与本地序列做相关运算,最后将相关结果送给DSP,供DSP做进一步的处理。介绍了所选用的Stratix芯片,阐述了FPGA内部子模块的功能和设计实现方法,对所设计的FPGA数字相关器进行了仿真和校验,结果达到了设计要求。
LDPC码是通信系统中一种性能十分优秀的信道编码。本文针对便于硬件实现的QC_LDPC码进行了编码器设计,采用多路并行、流水线结构、优化关键路径等多种手段,在Altera公司FPGA平台上实现了编码速率高达1.6Gbps的编码器,并使用逻辑分析仪验证了编码器在高速运行下结果的正确性。

