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提高FPGA設(shè)計(jì)生產(chǎn)力的工具、技巧和方法

　　影響FPGA設(shè)計(jì)周期生產(chǎn)力的最大因素是什么？許多設(shè)計(jì)人員的答案是，時(shí)序收斂是影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)走向市場(chǎng)的關(guān)鍵。高效實(shí)現(xiàn)時(shí)序收斂，獲得可信的結(jié)果是每一位設(shè)計(jì)師的夢(mèng)想。然而，這僅僅是問(wèn)題的一部分。　　要在整個(gè)設(shè)計(jì)周期中真正做到高效率，設(shè)計(jì)師需要依賴整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境以及其中的多種工具來(lái)管理流程復(fù)雜性，并為FPGA設(shè)計(jì)的獨(dú)特風(fēng)格和方法提供真實(shí)的解決方案。一個(gè)完整有效的設(shè)計(jì)環(huán)境提供了問(wèn)題的焦點(diǎn)和透明性，最好是提供一個(gè)無(wú)縫的解決方案。　　要提供最大的生產(chǎn)力，一個(gè)完整的FPGA設(shè)計(jì)環(huán)境應(yīng)當(dāng)包括如下一些主要特性：
關(guān)鍵字： FPGA

FPGA在汽車核心電子系統(tǒng)中的機(jī)遇

　　當(dāng)今汽車應(yīng)用中的電子應(yīng)用越來(lái)越多，可說(shuō)是無(wú)處不在；最明顯的是儀表板式和車載信息通信系統(tǒng)或信息娛樂(lè)系統(tǒng)，以及諸如GPS導(dǎo)航和面向后排乘客配備的DVD電影設(shè)備等。而且，由于技術(shù)的進(jìn)步、強(qiáng)制性的排放限制和安全標(biāo)準(zhǔn)，加上駕駛者對(duì)安全性和方便性的要求提高，使得電子設(shè)備在汽車核心系統(tǒng)中的比例正持續(xù)增加，而半導(dǎo)體器件在汽車中的應(yīng)用數(shù)量也一樣在增加。　　隨著當(dāng)今的汽車核心系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，因此將會(huì)繼續(xù)走向電子領(lǐng)域。這些系統(tǒng)包括引擎控制模塊、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、診斷和監(jiān)視系統(tǒng)、車體控制(如電動(dòng)座椅、電動(dòng)車窗，電控
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基于FPGA的基音檢測(cè)算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

將FPGA應(yīng)用在數(shù)字信號(hào)處理的主流技術(shù)DSP中是Altera推廣的重要應(yīng)用之一，本文依據(jù)Altera提出的基于FPGA的DSP解決方案，按照面向系統(tǒng)級(jí)和算法級(jí)的硬件設(shè)計(jì)思路
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短距離無(wú)線消費(fèi)電子的RF前端設(shè)計(jì)

隨著系統(tǒng)成本和功耗進(jìn)一步降低以及產(chǎn)品性能的提高，無(wú)線短距離消費(fèi)電子市場(chǎng)正高速增長(zhǎng)。本文將向設(shè)計(jì)工程師介紹一些市場(chǎng)上出現(xiàn)的新趨勢(shì)和方案，并介紹RFW102芯片組的特點(diǎn)和應(yīng)用。
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DIY方式自力更生構(gòu)建測(cè)量裝置(06-100)

　　集成電路自1960年代研發(fā)成功，經(jīng)過(guò)幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累，它的發(fā)展軌跡由摩爾定律作出總結(jié)，集成度每18個(gè)月增加一倍。與此相對(duì)應(yīng)，表現(xiàn)為邏輯電路的時(shí)鐘頻率每?jī)赡晏岣咭槐?。測(cè)量?jī)x器作為電路開(kāi)發(fā)工具，必須與時(shí)共進(jìn)，不斷擴(kuò)展頻率，帶寬也要每?jī)赡晏岣咭槐?。根?jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)字示波器表現(xiàn)出色，帶寬從1GHz提高到16GHz只用去六年時(shí)間。示波器是電路開(kāi)發(fā)中最常用的測(cè)量工具，測(cè)量?jī)x器供給商可用高投入來(lái)獲得高回報(bào)。目前帶寬1GHz的產(chǎn)品售價(jià)約1萬(wàn)美元，帶寬10GHz的產(chǎn)品售價(jià)在5萬(wàn)美元，這樣的價(jià)位只有高級(jí)實(shí)驗(yàn)室才能用得起，一般
關(guān)鍵字：集成電路測(cè)量?jī)x器 RF 功率計(jì)

測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)構(gòu)造(06-100)

　　測(cè)試系統(tǒng)往往用少量的儀器測(cè)量大量信號(hào)。這種設(shè)計(jì)方法制約成本，而且限制測(cè)試吞吐量。相反，如果系統(tǒng)具有測(cè)試的所有信號(hào)和足夠的儀器，雖然能較快地提高吞吐量，但通常是成本高而不合算。　　低成本測(cè)試系統(tǒng)的傳統(tǒng)辦法是在幾個(gè)信號(hào)間開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換一個(gè)數(shù)字電壓表(DVM)。若只包含兩個(gè)信號(hào)，則連接DVM用一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(SPDT)，單刀連接其兩個(gè)信號(hào)之一。若必須開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換信號(hào)的高和低端，則雙刀雙擲(DPDT)配置是適合的。對(duì)于4個(gè)信號(hào)，可用雙刀4擲(DP4T)開(kāi)關(guān)。　　應(yīng)用也存在超過(guò)2刀以上的情況。例如，4PDT(4
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基于FPGA的VXI總線寄存器基模塊接口電路設(shè)計(jì)(06-100)

　　引言　　VXI總線技術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，以其開(kāi)放的系統(tǒng)環(huán)境,模塊化的設(shè)計(jì)，緊湊的機(jī)械結(jié)構(gòu),良好的電磁兼容性及可靠性，小型便攜和靈活的通信能力等一系列優(yōu)點(diǎn)滿足了工業(yè)領(lǐng)域?qū)y(cè)試與測(cè)量的需求。如今，VXI總線作為新一代的測(cè)試與測(cè)量總線已經(jīng)毋庸置疑，而研制基于VXI總線的測(cè)試與測(cè)量?jī)x器也成為當(dāng)務(wù)之急，近幾年各種類型的VXI總線器件相繼推出，VXI總線器件主要分為：寄存器基模塊、消息基模塊、存儲(chǔ)器基模塊和擴(kuò)展器器件四種。目前寄存器基器件在應(yīng)用中所占比例最大(約占70%)，其實(shí)現(xiàn)方法在遵守VME協(xié)議規(guī)范的前提
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微處理器和JTAG總線橋接接口(06-100)

　　數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)人員在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)時(shí)有不少工具可用。為適應(yīng)所需的大量邏輯數(shù)和數(shù)據(jù)率，設(shè)計(jì)人員可選用FPGA。FPGA在相對(duì)小的空間內(nèi)，以多引腳數(shù)封裝提供巨大數(shù)量的數(shù)字邏輯門。　　在印刷電路板(PCB)放置多個(gè)多引腳FPGA和其他器件，確保所有互連的完整無(wú)損是比較困難的。在制造中用X射線技術(shù)可以檢驗(yàn)大概的互連問(wèn)題，而需要更精確的方法來(lái)檢測(cè)制造、調(diào)試和復(fù)雜PCB更換的互連問(wèn)題。　　一種方法是JTAG(IEEE1149.1)技術(shù)。JTAG(聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)組)功能包括基本的輸入/輸出邊界掃描控制(由114
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外形似集成電路的完整 DC/DC 解決方案為基于 FPGA 的系統(tǒng)帶來(lái)切實(shí)益處

　　FPGA 工藝尺寸的進(jìn)步和更加靈活的設(shè)計(jì)配置、以及基于 FPGA 的系統(tǒng)取得的進(jìn)步已經(jīng)使 FPGA 制造商充滿信心地進(jìn)入了以前由微處理器和 ASIC 供應(yīng)商壟斷的市場(chǎng)。最近，Xilinx 的 VirtexTM 和 Altera 的 Stratix產(chǎn)品系列分別推出了新器件，進(jìn)一步縮小了性能差距，再次提高了性能標(biāo)準(zhǔn)。盡管這些器件的通用和可配置性吸引了系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，但是控制這些器件內(nèi)部工作方式的設(shè)計(jì)規(guī)則及其外部接口協(xié)議的復(fù)雜性導(dǎo)致需要廣泛的培訓(xùn)、基準(zhǔn)設(shè)計(jì)評(píng)估、設(shè)計(jì)仿真和驗(yàn)證。因此，F(xiàn)PGA供應(yīng)商提供了詳盡的硬
關(guān)鍵字： DC/DC FPGA

用RF-MEMS實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧天線

針對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的天線設(shè)計(jì)正變得越來(lái)越復(fù)雜，需要靈活的MEMS技術(shù)來(lái)滿足集成新特性和新應(yīng)用的要求。天線調(diào)諧器件...
關(guān)鍵字：天線設(shè)計(jì) 變?nèi)荻O管調(diào)諧 RF-MEMS 線性度直接耦合可調(diào)濾波器 MEMS器件路徑隔離電容元件

FPGA軟核之戰(zhàn)點(diǎn)燃創(chuàng)新激情

　　2007年秋Xilinx又在對(duì)其MicroBlaze嵌入式處理器內(nèi)核進(jìn)行了升級(jí)，增添一個(gè)內(nèi)存管理單元(MMU)選項(xiàng)，為32bit的處理器提供高級(jí)的、支持虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)者還可以只用個(gè)更為簡(jiǎn)單的內(nèi)存保護(hù)單元(MPU)或完全放棄受監(jiān)管的內(nèi)存管理。　　目前已發(fā)布的第一款面向新的MicroBlaze v7的全功能操作系統(tǒng)是Lynuxworks公司的BlueCat Linux。到目前為止，MicroBlaze處理器僅限于支持更簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)，這些系統(tǒng)無(wú)法支持虛擬內(nèi)存或者內(nèi)存保護(hù)。具備了MMU或
關(guān)鍵字： FPGA 200804

基于FPGA的樂(lè)器數(shù)字接口音樂(lè)FM合成器

筆者論述了在FPGA上的MIDI音樂(lè)數(shù)字式FM合成方法，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了合成方案，合成音樂(lè)的表現(xiàn)力有了本質(zhì)上的改善，達(dá)到了預(yù)期的效果。
關(guān)鍵字： FPGA FM合成數(shù)字接口

FPGA在數(shù)字式心率計(jì)的解決方案

心率計(jì)是常用的醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的心率測(cè)量在病人監(jiān)控、臨床治療及體育競(jìng)賽等方面都有著廣泛的應(yīng)用。心...
關(guān)鍵字：心率 FPGA 方波信號(hào) 移位寄存器靈敏度調(diào)節(jié) 電路參數(shù) 解決方案時(shí)鐘周期數(shù)字式時(shí)鐘頻率

針對(duì)未來(lái)的任務(wù)關(guān)鍵設(shè)計(jì)應(yīng)采用那種耐輻射平臺(tái)？(06-100)

　　暴露在惡劣的太空環(huán)境下的系統(tǒng)必須能在各種極端的條件下正常工作，且不喪失任何功能。太空系統(tǒng)在其生命期內(nèi)采集的信息若有任何微小偏差，都可能會(huì)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)作出錯(cuò)誤的詮釋。由于這些太空系統(tǒng)都是執(zhí)行特別重要任務(wù)的系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮多個(gè)因素，除了功耗、系統(tǒng)重量、體積和發(fā)射時(shí)間等因素外，系統(tǒng)的可靠性是最主要關(guān)鍵。例如，執(zhí)行太空任務(wù)的衛(wèi)星必須能夠在整個(gè)生命期內(nèi) (通常是數(shù)十年) 耐受各種惡劣的環(huán)境條件。就可靠性而言，在太空運(yùn)行的系統(tǒng)面臨最大的挑戰(zhàn)也許是持續(xù)的輻射轟擊。提高系統(tǒng)的耐輻射能力正迅速成為系統(tǒng)工程師的一項(xiàng)
關(guān)鍵字： Actel FPGA 耐輻射 RH-ASIC

一種基于FPGA的語(yǔ)音密碼鎖設(shè)計(jì)(06-100)

　　引言　　電子密碼鎖系統(tǒng)主要由電子鎖體、電子密匙等部分組成，一把電子密匙里能存放多組開(kāi)鎖密碼，用戶在使用過(guò)程中能夠隨時(shí)修改開(kāi)鎖密碼，更新或配制鑰匙里開(kāi)鎖密碼。一把電子鎖可配制多把鑰匙。語(yǔ)音方面的廣泛應(yīng)用，使得具有語(yǔ)音播放的電子密碼鎖使用起來(lái)更加方便。語(yǔ)音密碼鎖的體積小、保密性能好、使用方便，是用在保險(xiǎn)箱、電話或是房門上不可少的部分。　　本文介紹的基于FPGA的語(yǔ)音密碼鎖電路具有顯示接口，顯示時(shí)可以是明文也可以是密文星號(hào)。由于FPGA具有ISP功能，當(dāng)用戶需要更改時(shí)，如增加口令位數(shù)和更改口令權(quán)限管
關(guān)鍵字： Altera FPGA 語(yǔ)音密碼鎖