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FPGA在數(shù)字信號(hào)處理中的簡(jiǎn)單應(yīng)用

　　數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)用于信號(hào)地濾波、語(yǔ)音、圖像、音頻、信息系統(tǒng)、控制和儀表設(shè)備?？删幊虜?shù)字信號(hào)處理器在20 世紀(jì)70 年代地引入更是使DSP 技術(shù)突飛猛進(jìn)，取得巨大成功，這些PDSP 都是基于精簡(jiǎn)指令集(RISC)計(jì)算機(jī)范例的架構(gòu)。它的優(yōu)勢(shì)源于大多說(shuō)信號(hào)處理算法的乘-累加運(yùn)算(MAC)都是非常密集的。通過(guò)多級(jí)流水線架構(gòu)，PDSP 可以獲得僅受陣列乘法器的速度限制的MAC 速度。由此可以認(rèn)為FPGA 也能夠用來(lái)實(shí)現(xiàn)MAC 單元，且具有速度優(yōu)勢(shì)，但是，如果PDSP 能夠滿足所需要的MAC 速度，那么
關(guān)鍵字： FPGA 信號(hào)處理

FPGA四大設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

　　本文敘述概括了FPGA應(yīng)用設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)，包括，時(shí)鐘樹(shù)、FSM、latch、邏輯仿真四個(gè)部分。　　FPGA的用處比我們平時(shí)想象的用處更廣泛，原因在于其中集成的模塊種類(lèi)更多，而不僅僅是原來(lái)的簡(jiǎn)單邏輯單元(LE)。　　早期的FPGA相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所有的功能單元僅僅由管腳、內(nèi)部buffer、LE、RAM構(gòu)建而成，LE由LUT(查找表)和D觸發(fā)器構(gòu)成，RAM也往往容量非常小。　　現(xiàn)在的FPGA不僅包含以前的LE，RAM也更大更快更靈活，管教IOB也更加的復(fù)雜，支持的IO類(lèi)型也更多，而且內(nèi)部還集成了一
關(guān)鍵字： FPGA Testbench

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：FPGA時(shí)序約束的6種方法

　　對(duì)自己的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式越了解，對(duì)自己的設(shè)計(jì)的時(shí)序要求越了解，對(duì)目標(biāo)器件的資源分布和結(jié)構(gòu)越了解，對(duì)EDA工具執(zhí)行約束的效果越了解，那么對(duì)設(shè)計(jì)的時(shí)序約束目標(biāo)就會(huì)越清晰，相應(yīng)地，設(shè)計(jì)的時(shí)序收斂過(guò)程就會(huì)更可控。　　下文總結(jié)了幾種進(jìn)行時(shí)序約束的方法。按照從易到難的順序排列如下：　　0. 核心頻率約束　　這是最基本的，所以標(biāo)號(hào)為0。　　1. 核心頻率約束+時(shí)序例外約束　　時(shí)序例外約束包括FalsePath、MulticyclePath、MaxDelay、MinDelay。但這還不是最完整的時(shí)序
關(guān)鍵字： FPGA 時(shí)序約束

零基礎(chǔ)學(xué)FPGA（十五）Testbenth 很重要，前仿真全過(guò)程筆記（上篇）

　　上一篇文章我介紹了一下一片簡(jiǎn)易CPU的設(shè)計(jì)，今天的課程我講仿真，也即前仿真。這次課程，小墨同學(xué)將和大家從建立工程開(kāi)始，一步步梳理testbench的書(shū)寫(xiě)過(guò)程，幫助大家對(duì)仿真有一個(gè)深刻的概念。以后在做項(xiàng)目時(shí)，不要?jiǎng)硬粍?dòng)就把程序下到板子里調(diào)試，看問(wèn)題不對(duì)再去改程序，再下到板子里調(diào)試，如此往返，會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，簡(jiǎn)單的項(xiàng)目還好，但是到了大型項(xiàng)目的話，是不可能有這么多時(shí)間讓我們這樣調(diào)的。因此，小墨同學(xué)在這里說(shuō)，testbench很重要，做好了仿真，可以為我們節(jié)約大量的開(kāi)發(fā)時(shí)間。　　下面我們開(kāi)始吧~ 　　
關(guān)鍵字： FPGA Testbenth

基于FPGA的高速PID控制器設(shè)計(jì)與仿真

　　在CNC(電腦數(shù)控)加工、激光切割、自動(dòng)化磨輥弧焊系統(tǒng)、步進(jìn)/伺服電機(jī)控制及其他由電機(jī)控制的機(jī)械組裝定位運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，PID控制器應(yīng)用得非常廣泛。其設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，長(zhǎng)期以來(lái)形成了典型的結(jié)構(gòu)，參數(shù)整定方便，結(jié)構(gòu)更改靈活，能滿足一般控制的要求。　　此類(lèi)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的被控量常為速度、角度等模擬量，被控量與設(shè)定值之間的誤差值經(jīng)離散化處理后，可由數(shù)字PID控制器實(shí)現(xiàn)的控制算法加以運(yùn)算，最后再轉(zhuǎn)換為模擬量反饋給被控對(duì)象，這就是PID控制中常用的近似逼近原理。　　采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，其性能只能與原連
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基于FPGA的跨時(shí)鐘域信號(hào)處理——借助存儲(chǔ)器

　　為了達(dá)到可靠的數(shù)據(jù)傳輸，借助存儲(chǔ)器來(lái)完成跨時(shí)鐘域通信也是很常用的手段。在早期的跨時(shí)鐘域設(shè)計(jì)中，在兩個(gè)處理器間添加一個(gè)雙口RAM或者FIFO來(lái)完成相互間的數(shù)據(jù)交換是很常見(jiàn)的做法。如今的FPGA大都集成了一些用戶可靈活配置的存儲(chǔ)塊，因此，使用開(kāi)發(fā)商提供的免費(fèi)IP核可以很方便的嵌入一些常用的存儲(chǔ)器來(lái)完成跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。使用內(nèi)嵌存儲(chǔ)器和使用外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的基本原理是一樣的，如圖1所示。　　 ? 　　圖1 借助存儲(chǔ)器的跨時(shí)鐘域傳輸　　雙口RAM更適合于需要互通信的設(shè)計(jì)，只要雙方
關(guān)鍵字： FPGA 存儲(chǔ)器

如何用PMIC快速、輕松且劃算的為FPGA供電

　　如果你是一名研究現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的工程師，你就應(yīng)該知道這些器件的高效運(yùn)行需要優(yōu)化的電源序列。使用離散組件來(lái)滿足這些特定的電源需求通常需要一個(gè)額外的離散排序器或微控制器。然而，對(duì)于小外形尺寸應(yīng)用來(lái)說(shuō)，找到合適的部件常常會(huì)增加成本、時(shí)間，甚至外形尺寸，而這樣就不能滿足客戶的技術(shù)規(guī)格了。　　如果你不想這么麻煩，不妨考慮一下電源管理集成電路(PMIC)。它主要有三方面的優(yōu)勢(shì)：　　這是一款滿足你整個(gè)系統(tǒng)電源需要的單芯片解決方案。　　他提供對(duì)所有電壓軌的電源監(jiān)控，使你能夠確認(rèn)電源軌在系統(tǒng)技
關(guān)鍵字： PMIC FPGA

基于OTDR原理的光網(wǎng)絡(luò)智能測(cè)試技術(shù)方案

　　隨著光通信行業(yè)的大力發(fā)展，光纜大規(guī)模部署，光網(wǎng)絡(luò)如何全面地測(cè)試成了運(yùn)營(yíng)商面臨的主要問(wèn)題。傳統(tǒng)的測(cè)試方式有兩種：光損測(cè)試和OTDR測(cè)試法。光損測(cè)試采用光源和光功率計(jì)相結(jié)合來(lái)測(cè)試光鏈路的損耗，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低廉，使用簡(jiǎn)單，但是需要兩名技術(shù)人員才能完成，并且無(wú)法準(zhǔn)確定位光鏈路的故障點(diǎn)及其原因。OTDR測(cè)試可以測(cè)量光纖長(zhǎng)度、傳輸衰減、接頭衰減和故障定位，具有測(cè)試時(shí)間短、速度快和精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是使用OTDR測(cè)試，測(cè)試人員對(duì)測(cè)試結(jié)果有不同的解讀，很大程度上取決于使用者的經(jīng)驗(yàn)和能力，只有專(zhuān)家級(jí)的測(cè)試人員才能準(zhǔn)確
關(guān)鍵字： OTDR FPGA

研調(diào)：新應(yīng)用商品需求大 MCU年銷(xiāo)售估增6%

　　即使玩具等傳統(tǒng)應(yīng)用銷(xiāo)售下滑、對(duì)MCU(微控制器)需求造成影響，惟隨著穿戴裝置、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)用等新應(yīng)用商品出爐，研調(diào)機(jī)構(gòu)ICInsights看好，今年全球MCU市場(chǎng)銷(xiāo)售額將年增6%、來(lái)到歷史新高的168億美元。　　ICInsights分析，受益于智慧卡需求強(qiáng)彈、全球總體經(jīng)濟(jì)環(huán)境的復(fù)蘇，以及穿戴裝置、物聯(lián)網(wǎng)等嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用不斷推陳出新，今年MCU的前景依舊樂(lè)觀。ICInsights指出，繼去年MCU市場(chǎng)銷(xiāo)售額年增5%、來(lái)到159億美元之后，今年全球MCU市場(chǎng)可望延續(xù)成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、年增6%。　　關(guān)于近年全
關(guān)鍵字： MCU 物聯(lián)網(wǎng)

多路SDI信號(hào)單波長(zhǎng)無(wú)損光傳輸

　　摘要：針對(duì)目前市場(chǎng)上越來(lái)越多針對(duì)SDI信號(hào)的應(yīng)用需求，提出了多路SDI電信號(hào)單波長(zhǎng)光纖傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案，就方案中出現(xiàn)的由于FIFO“寫(xiě)滿”或“讀空”引起的SDI信號(hào)傳輸誤碼，提出了一種基于FPGA內(nèi)部PLL的可控時(shí)鐘，利用該時(shí)鐘作為FIFO的讀時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)SDI信號(hào)無(wú)損傳輸。　　引言　　串行數(shù)字接口(Serial Digital Interface，簡(jiǎn)寫(xiě)為SDI)是針對(duì)演播室環(huán)境提出的用單根電纜來(lái)傳輸數(shù)字視音頻信號(hào)的方式。在SMTPE-259M標(biāo)準(zhǔn)中
關(guān)鍵字： SDI FPGA 光纖 FIFO PLL 數(shù)據(jù)還原 201503

從自動(dòng)化到物聯(lián)網(wǎng)

　　摘要：自工業(yè)革命以來(lái)，幾乎每個(gè)時(shí)代都被稱(chēng)為自動(dòng)化時(shí)代。機(jī)械機(jī)器首先實(shí)現(xiàn)了基本商品生產(chǎn)的自動(dòng)化。自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，為我們提供了現(xiàn)在人們已經(jīng)習(xí)以為常的汽車(chē)和其他大型家電。在二十世紀(jì)，自動(dòng)化已經(jīng)十分重要。1960年代的電視劇《杰森一家》中甚至描述了這樣的未來(lái)：機(jī)器人自動(dòng)化處理日常事務(wù)，如做飯和用吸塵器清掃地板。　　引言　　物聯(lián)網(wǎng)讓我們對(duì)于自動(dòng)化有了全新認(rèn)識(shí)。如我在《物聯(lián)網(wǎng)要成為現(xiàn)實(shí)還缺什么》一文中所述，物聯(lián)網(wǎng)的定義不僅限于機(jī)器與機(jī)器(M2M)的互動(dòng)，還包含智能機(jī)器與其他機(jī)器、物件、環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施
關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng) 嵌入式 MCU M2M 201503

本土設(shè)計(jì)公司創(chuàng)新進(jìn)行時(shí)

　　摘要：中國(guó)設(shè)計(jì)公司正在通過(guò)旺盛的創(chuàng)新精神展現(xiàn)出對(duì)行業(yè)所起的推波助瀾作用。本文介紹三家本土公司，并分析了本土企業(yè)其技術(shù)趨勢(shì)和未來(lái)發(fā)展前景。　　半導(dǎo)體行業(yè)正在進(jìn)入百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的新時(shí)代，一些曾經(jīng)叱咤風(fēng)云的老牌企業(yè)似乎風(fēng)光不在，一些曾經(jīng)引領(lǐng)潮流的新貴企業(yè)似乎后勁不足，這就給了更多的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)公司更大的空間和更多的機(jī)會(huì)。中國(guó)巨大的市場(chǎng)環(huán)境和人才資源是芯片設(shè)計(jì)創(chuàng)新不竭的源泉，這在很大的程度上也在改變著全球集成電路市場(chǎng)的新格局，并將對(duì)未來(lái)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到更加深遠(yuǎn)的意義。　　兆易創(chuàng)新：挑戰(zhàn)者的翅膀已經(jīng)
關(guān)鍵字： MCU GD32 ARM SoC USB 201503

降低工業(yè)應(yīng)用的總體擁有成本

　　摘要：大約三分之一的嵌入式設(shè)計(jì)人員考慮在嵌入式應(yīng)用中采用FPGA，他們認(rèn)為在設(shè)計(jì)中使用FPGA過(guò)于昂貴。但是，從系統(tǒng)級(jí)了解總體擁有成本(TCO) (由產(chǎn)品生命周期中的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)、替換和維護(hù)成本來(lái)衡量)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)FPGA是分立微控制器(MCU)/數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)/ASSP產(chǎn)品靈活的競(jìng)爭(zhēng)方案。　　引言　　工業(yè)自動(dòng)化和過(guò)程控制生產(chǎn)商一直面臨持續(xù)的全球競(jìng)爭(zhēng)和經(jīng)濟(jì)壓力，商業(yè)模式和利潤(rùn)不斷受到威脅，不得不應(yīng)對(duì)成本挑戰(zhàn)，包括：　　● 利潤(rùn)和研發(fā)投入; 　　● 產(chǎn)品及時(shí)面市壓力以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)狀況的變
關(guān)鍵字：嵌入式 FPGA 工業(yè)以太網(wǎng) DSP TCO MCU 201503

工業(yè)4.0為元器件廠商帶來(lái)新機(jī)遇

　　摘要：當(dāng)前全球制造業(yè)發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的新特征，美國(guó)提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略、德國(guó)提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，主要意圖就是搶占智能制造這一未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。工業(yè)4.0革命將建立一個(gè)高度靈活的數(shù)字化、個(gè)性化產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，并將重組產(chǎn)業(yè)鏈分工。　　第四次工業(yè)革命是綠色工業(yè)革命，一系列生產(chǎn)函數(shù)發(fā)生從自然要素投入為特征，到以綠色要素投入為特征的躍遷，并普及至整個(gè)社會(huì)。其核心特征應(yīng)該是高效節(jié)能，網(wǎng)絡(luò)化與模塊化。　　工業(yè)4.0將會(huì)通過(guò)自動(dòng)
關(guān)鍵字：工業(yè)4.0 物聯(lián)網(wǎng) FPGA 處理器 201503

基于FPGA的跨時(shí)鐘域信號(hào)處理——亞穩(wěn)態(tài)

　　在特權(quán)的上篇博文《基于FPGA的跨時(shí)鐘域信號(hào)處理——專(zhuān)用握手信號(hào)》中提出了使用專(zhuān)門(mén)的握手信號(hào)達(dá)到異步時(shí)鐘域數(shù)據(jù)的可靠傳輸。列舉了一個(gè)簡(jiǎn)單的由請(qǐng)求信號(hào)req、數(shù)據(jù)信號(hào)data、應(yīng)答信號(hào)ack組成的簡(jiǎn)單握手機(jī)制。riple兄更是提出了req和ack這兩個(gè)直接的跨時(shí)鐘域信號(hào)在被另一個(gè)時(shí)鐘域的寄存器同步時(shí)的亞穩(wěn)態(tài)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題估計(jì)是整個(gè)異步通信中最值得探討和關(guān)注的。　　很幸運(yùn)，特權(quán)同學(xué)找到了很官方的說(shuō)法——《Application Note42:Metast
關(guān)鍵字： FPGA 亞穩(wěn)態(tài)