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FPGA研發(fā)之道(11)-設(shè)計不是湊波形(一)FIFO(上)

　　FIFO是FPGA內(nèi)部一種常用的資源，可以通過FPGA廠家的的IP生成工具生成相應(yīng)的FIFO。FIFO可分為同步FIFO和異步FIFO，其區(qū)別主要是，讀寫的時鐘是否為同一時鐘，如使用一個時鐘則為同步FIFO，讀寫時鐘分開則為異步FIFO。一般來說，較大的FIFO可以選擇使用內(nèi)部BLOCK RAM資源，而小的FIFO可以使用寄存器資源例化使用。　　一般來說，F(xiàn)IFO的主要信號包括：　　實際使用中，可編程滿的信號(XILINX 的FIFO)較為常用，ALTERA的FIFO中，可以通過寫深度(即寫入
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如何用MCU設(shè)計可穿戴電子產(chǎn)品

　　“可穿戴”設(shè)備是指人體可穿戴的微型電子產(chǎn)品，通常與現(xiàn)有配飾(如手表)集成或者取而代之。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，該細(xì)分市場正迅猛發(fā)展，因此對于更小型化、更直觀的設(shè)備的需求也在快速提升。目前，智能手表、智能眼鏡以及體育與健身活動跟蹤器等體現(xiàn)出這一發(fā)展趨勢。除了消費(fèi)類市場之外，醫(yī)療行業(yè)也對身體狀況與功能的監(jiān)控設(shè)備有著更高的需求。　　可穿戴設(shè)備中最重要的電子組件就是微控制器(MCU)。由于這些MCU不但需要尺寸小，而且還需要執(zhí)行更多功能，因此，集成成為了另一大要素。我們將會在本文中探
關(guān)鍵字：可穿戴設(shè)備 MCU PWM

如何設(shè)計低成本蜂鳴器

　　在實際的應(yīng)用中，雖然有源蜂鳴器控制簡單，缺陷是成本比較高，在潮濕的環(huán)境用久了，容易損壞。而無源蜂鳴器彌補(bǔ)了有源蜂鳴器缺點，但問題是無源蜂鳴器需要PWM驅(qū)動。在系統(tǒng)的設(shè)計中，微控制器的PWM資源往往是比較緊張的，同時使用PWM驅(qū)動也加大了軟件開發(fā)的難度。接下來筆者將引領(lǐng)大家學(xué)習(xí)如何設(shè)計一個無需PWM也能驅(qū)動無源蜂鳴器的低成本電路。　　1.1 無源蜂鳴器常規(guī)驅(qū)動電路　　 ? 　　圖1 無源蜂鳴器常規(guī)驅(qū)動電路　　如圖1所示，此圖為無源蜂鳴器的常規(guī)驅(qū)動電路。需要在輸入端輸入一定頻
關(guān)鍵字：蜂鳴器 PWM 微控制器

半橋電路的運(yùn)行原理及注意問題

　　在PWM和電子鎮(zhèn)流器當(dāng)中，半橋電路發(fā)揮著重要的作用。半橋電路由兩個功率開關(guān)器件組成，它們以圖騰柱的形式連接在一起，并進(jìn)行輸出，提供方波信號。本篇文章將為大家介紹半橋電路的工作原理，以及半橋電路當(dāng)中應(yīng)該注意的一些問題，希望能夠幫助電源新手們更快的理解半橋電路。　　首先我們先來了解一下半橋電路的基本拓?fù)洌? 　　 ? 　　半橋電路的基本拓?fù)潆娐穲D 　　電容器C1和C2與開關(guān)管Q1、Q2組成橋，橋的對角線接變壓器T1的原邊繞組，故稱半橋變換器。如果此時C1=C2，那么當(dāng)某一開關(guān)管導(dǎo)通
關(guān)鍵字：半橋電路 PWM 電子鎮(zhèn)流器

解析FPGA低功耗設(shè)計

　　在項目設(shè)計初期，基于硬件電源模塊的設(shè)計考慮，對FPGA設(shè)計中的功耗估計是必不可少的。筆者經(jīng)歷過一個項目，整個系統(tǒng)的功耗達(dá)到了100w,而單片F(xiàn)PGA的功耗估計得到為20w左右，有點過高了，功耗過高則會造成發(fā)熱量增大，溫度高最常見的問題就是系統(tǒng)重啟，另外對FPGA內(nèi)部的時序也不利，導(dǎo)致可靠性下降。其它硬件電路的功耗是固定的，只有FPGA的功耗有優(yōu)化的余地，因此硬件團(tuán)隊則極力要求筆者所在的FPGA團(tuán)隊盡量多做些低功耗設(shè)計。筆者項目經(jīng)歷尚淺，還是第一次正視功耗這碼事兒，由于項目時間比較緊，而且xilinx方
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基于FPGA的報文數(shù)據(jù)分析模塊的設(shè)計

　　摘要：網(wǎng)絡(luò)報文數(shù)據(jù)的記錄和分析在智能化變電站中尤為重要，通過對整個通信過程的記錄可以為事故分析及運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。本文提出了一種基于FPGA技術(shù)、結(jié)合相關(guān)通信協(xié)議的報文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計方案，實現(xiàn)了報文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的各功能子模塊，通過仿真運(yùn)行驗證了系統(tǒng)良好的處理能力。　　引言　　隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于這三種核心技術(shù)的自動化智能裝置在電網(wǎng)控制中的作用越來越突出。其中以交換式以太網(wǎng)和光纖光纜實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為變電站的重要單元。　　如何記錄、分析某個智能單
關(guān)鍵字： FPGA 以太網(wǎng) IEC61850 PHY CPU MAC 201411

基于DaVinci?平臺的網(wǎng)絡(luò)視頻解碼系統(tǒng)分析與設(shè)計

　　摘要：隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，單路1080p@60Hz分辨率的視頻可以壓縮到幾兆進(jìn)行傳輸，一個百兆網(wǎng)口可以傳輸多達(dá)10多路的IP視頻信號。目前的服務(wù)器單純依靠CPU進(jìn)行軟解碼已經(jīng)顯得非常吃力[1];匹配高性能的服務(wù)器或者配置多臺服務(wù)器卻有存在高成本的壓力。針對這些現(xiàn)狀，本文設(shè)計了一個基于TI的DaVinci?平臺的網(wǎng)絡(luò)視頻解碼系統(tǒng)。驗證結(jié)果顯示，采樣該網(wǎng)絡(luò)視頻解碼系統(tǒng)，可以使得單臺服務(wù)器增加上百路的IP視頻解碼，同時不影響服務(wù)器的其它性能，性能可靠且成本有很大優(yōu)勢。　　1 TI 8
關(guān)鍵字： DaVinci IP視頻 CPU Linux FPGA 201411

DIY你的趣味生活：太陽能智能晾衣架的軟硬件和系統(tǒng)實現(xiàn)

　　1 緒言　　1.1 太陽能智能晾衣架簡介　　晾衣架作為每天使用的家居用品，如今已經(jīng)成為許多家庭的生活必需品。作為消費(fèi)者來說，選擇品牌關(guān)鍵是貨真價實。其結(jié)構(gòu)、用料、做工等均是不可或缺的商品組成部分，質(zhì)量和售后服務(wù)更是該行業(yè)生產(chǎn)商生存與發(fā)展的永恒構(gòu)成自動晾衣架是升降晾衣架的另一種稱謂，早在2000年前出現(xiàn)的一種晾曬衣服的用具，現(xiàn)時有手搖的和遙控的兩大類，這種產(chǎn)品剛出來時晾桿是用不銹鋼圓管做的，款式單一，只是作為一種方便晾曬衣服的工具，但隨著時間的推移，生產(chǎn)晾衣架的廠家越來越多，競爭越來越大，廠家各
關(guān)鍵字：太陽能 PWM EVK1100

基于LVDS的高速圖像數(shù)據(jù)存儲器的設(shè)計與實現(xiàn)

　　采集數(shù)據(jù)的有效傳輸和存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的發(fā)展保證了數(shù)字圖像在現(xiàn)實中廣泛應(yīng)用。如今，從多媒體通信領(lǐng)域的遠(yuǎn)程教育、圖像監(jiān)視到醫(yī)學(xué)上的遠(yuǎn)程會診，都和數(shù)據(jù)的有效傳輸及存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)息息相關(guān)。在國防工業(yè)領(lǐng)域，圖像數(shù)據(jù)的采集存儲和連續(xù)有效轉(zhuǎn)發(fā)也起著巨大的作用，航空遙感圖像和衛(wèi)星遙感圖像的處理加工，電視制導(dǎo)中數(shù)據(jù)視頻圖像的傳輸，都離不開圖像傳輸存儲技術(shù)。本文設(shè)計的基于Flash的高速大容量固態(tài)數(shù)據(jù)存儲器，采用了基于LVDS的數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸兩路高速圖像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的高速實時存儲。不僅具有處理速度快、設(shè)計靈活性高等特點
關(guān)鍵字： LVDS 數(shù)據(jù)存儲器 FPGA

多聲源情境下的三維定位與分離系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)

　　項目背景及可行性分析　　項目名稱、項目的主要內(nèi)容及目前的進(jìn)展情況　　項目主要內(nèi)容：聲音分離的研究在聲音通信、聲學(xué)目標(biāo)檢測等方面都有著重要的理論和實用價值;聲源分離技術(shù)在機(jī)器聽覺、安保監(jiān)控、軍事等領(lǐng)域具有特別的應(yīng)用。目前，嘈雜背景下，單聲源定位與增強(qiáng)，已有所應(yīng)用;但多聲源情景下的定位與分離，由于算法和硬件復(fù)雜，還很少走向應(yīng)用。本項目通過構(gòu)建麥克風(fēng)陣列信號采集硬件，實現(xiàn)FPGA聲音分離算法，以完成兩個或兩個以上聲源的三維定位和分離，利用FPGA的并行性，以達(dá)到實時性的目標(biāo)。項目難點在于，制作信號采
關(guān)鍵字： FPGA NE5532 AD73360

基于FPGA的混沌加密虹膜識別系統(tǒng)設(shè)計(二)

　　7.1.3 虹膜外邊緣的確定　　(1) 虹膜外邊緣的特征分析　　由圖1中所示的虹膜圖像可以看出，虹膜外邊緣的主要特點是：較相對與虹膜內(nèi)邊緣而言，邊緣處灰度變化不是特別明顯，有一小段漸變的區(qū)域。也就是說，虹膜內(nèi)部灰度趨近于一致這個事實，在參考文獻(xiàn)[8]中，介紹的環(huán)量積分算子應(yīng)該式是一種有效的方法。　　即：　　 ? 　　(7-10) 　　(2) 采用環(huán)量積分算子實現(xiàn)虹膜外邊緣的檢測　　如上分析，虹膜環(huán)量積分算子是檢測虹膜外邊緣的一種有效手段，為了克服虹膜紋理對環(huán)量線
關(guān)鍵字： FPGA 虹膜識別 CMOS

基于FPGA的混沌加密虹膜識別系統(tǒng)設(shè)計(一)

　　項目信息　　1.項目名稱：基于FPGA的混沌加密虹膜識別系統(tǒng)設(shè)計　　2.應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)控制、科研、醫(yī)療、安檢　　3.設(shè)計摘要：　　基于虹膜的生物識別技術(shù)是一種最新的識別技術(shù)，通過一定的虹膜識別算法，可以達(dá)到十分優(yōu)異的準(zhǔn)確性。隨著虹膜識別技術(shù)的發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，不僅在高度機(jī)密場所應(yīng)用，并逐步推廣到機(jī)場、銀行、金融、公安、出入境口岸、安全、網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等場合。在研究了虹膜識別算法，即預(yù)處理、特征提取和匹配的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計了一種可便攜使用的基于FPGA的嵌入式虹膜識別系統(tǒng)。本系
關(guān)鍵字： FPGA 虹膜識別 CMOS

基于svpwm變頻調(diào)速的雙電機(jī)控制算法應(yīng)用

　　1.引言　　隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在航空、軍事、機(jī)械制造領(lǐng)域等需要多個電機(jī)同時驅(qū)動一個或多個工作部件進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的場合越來越多。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)多采用單一電機(jī)實現(xiàn)單軸控制，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩有一定的限制，當(dāng)傳動系統(tǒng)需要較大的驅(qū)動功率時，必須特制功率與之相匹配的驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動器，使得系統(tǒng)的成本上升，而且過大的輸出功率的電機(jī)受到制造工藝和電機(jī)性能的影響，大功率的驅(qū)動器的研制也會受到半導(dǎo)體功率器件的限制[1].電機(jī)在實時跟隨同一目標(biāo)轉(zhuǎn)速的同時。還需要保持兩電機(jī)問的轉(zhuǎn)速同步，否則便會導(dǎo)致后面的機(jī)械傳動精度下降。針
關(guān)鍵字： svpwm 電機(jī)控制 PWM

基于SoC FPGA進(jìn)行工業(yè)設(shè)計及電機(jī)控制

　　引言　　在工業(yè)系統(tǒng)中選擇器件需要考慮多個因素，其中包括：性能、工程變更的成本、上市時間、人員的技能、重用現(xiàn)有IP/程序庫的可能性、現(xiàn)場升級的成本，以及低功耗和低成本。　　工業(yè)市場的近期發(fā)展推動了對具有高集成度、高性能、低功耗FPGA器件的需求。設(shè)計人員更喜歡網(wǎng)絡(luò)通信而不是點對點通信，這意味著可能需要額外的控制器用于通信，進(jìn)而間接增加了BOM成本、電路板尺寸和相關(guān)NRE(一次性工程費(fèi)用)成本。　　總體擁有成本用于分析和估計購置的壽命周期成本，它是所有與設(shè)計相關(guān)的直接和間接成本的擴(kuò)展集，包括工
關(guān)鍵字： FPGA SoC 永磁同步電機(jī)

FPGA研發(fā)之道(10)架構(gòu)設(shè)計漫談(五)數(shù)字電路的靈魂-流水線

　　流水線，最早為人熟知，起源于十九世紀(jì)初的福特汽車工廠，富有遠(yuǎn)見的福特，改變了那種人圍著汽車轉(zhuǎn)、負(fù)責(zé)各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)變成了流動的汽車組裝線和固定操作的人員。于是，工廠的一頭是不斷輸入的橡膠和鋼鐵，工廠的另一頭則是一輛輛正在下線的汽車。這種改變，不但提升了效率，更是拉開了工業(yè)時代大生產(chǎn)的序幕。　　如今，這種模式常常應(yīng)用于數(shù)字電路的設(shè)計之中，與現(xiàn)在流驅(qū)動的FPGA架構(gòu)不謀而合。舉例來說：某設(shè)計輸入為A種數(shù)據(jù)流，而輸出則是B種數(shù)據(jù)流，其流水架構(gòu)如下所示：　　 ? 　　每個模塊只
關(guān)鍵字： FPGA 架構(gòu)設(shè)計流水線