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多目标实时跟踪可编程片上系统的软件优化 被引量:5
1
作者 叶有时 赵保军 +1 位作者 唐林波 蔡晓芳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期681-689,共9页
针对传统DsP+FPGA设计方案结构复杂、功耗高、体积大、抗干扰性差等问题,应用可编程片上(SOPC)技术建立了多目标实时跟踪系统并提出了基于NIOSII核及其数据链路特征的软件优化方法,对系统采用的迭代投影跟踪算法和通信制导控制算... 针对传统DsP+FPGA设计方案结构复杂、功耗高、体积大、抗干扰性差等问题,应用可编程片上(SOPC)技术建立了多目标实时跟踪系统并提出了基于NIOSII核及其数据链路特征的软件优化方法,对系统采用的迭代投影跟踪算法和通信制导控制算法进行了优化。研究了算法结构优化,链路配置优化,代码优化,自定义指令和C2H技术,并将这些技术应用于多目标跟踪SOPC系统来优化算法结构,减少代码量,去除程序相关性并进行链路层硬件转换,提升软件并行流水性能。实验结果表明,该优化方法可使软件效率提升9~18倍。在图像序列100frame/s,分辨率256pixel×256pixel的条件下,在1.3ms内完成了单帧图像的多目标跟踪处理,470us内完成了单周期导航运算处理,使系统运算满足了实时处理的要求并在节约硬件成本的同时了简化结构,提高了运行稳定性。 展开更多
关键词 软件优化 多目标跟踪 实时处理 可编程片上系统
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基于可编程片上系统的超声电机小型驱动电源 被引量:4
2
作者 李华峰 冒俊 +1 位作者 马春苗 赵淳生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第3期370-372,376,共4页
提出了一种基于可编程片上系统(PsoC)的超声电机小型驱动电源的设计方案,详述了该电源的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并用它驱动自制的TRUM45行波型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性。与使用分立元件的普通驱动... 提出了一种基于可编程片上系统(PsoC)的超声电机小型驱动电源的设计方案,详述了该电源的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并用它驱动自制的TRUM45行波型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性。与使用分立元件的普通驱动电源相比,其元件数与体积分别减少了56%和50%,并具有电路简洁,保密性高,调节方便和运行稳定等优点。 展开更多
关键词 超声电机 可编程片上系统 驱动电源
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针对Xilinx可编程片上系统的硬件加速方案的研究 被引量:4
3
作者 张宇 冯丹 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第6期1147-1151,共5页
当前嵌入式计算应用不断增加,嵌入式系统需要具备相当的处理能力以满足应用需求.在系统中耦合一个专用硬件处理模块来加速某种计算机密集型应用是一种被广泛采纳的有效手段.针对基于Xilinx FPGA的可编程片上系统,从体系结构角度分别研... 当前嵌入式计算应用不断增加,嵌入式系统需要具备相当的处理能力以满足应用需求.在系统中耦合一个专用硬件处理模块来加速某种计算机密集型应用是一种被广泛采纳的有效手段.针对基于Xilinx FPGA的可编程片上系统,从体系结构角度分别研究了三种形式的硬件加速方案:(1)与CPU耦合的协处理器;(2)挂接在PLB总线上的加速器;(3)挂接在MPMCSwitch Fabric上的加速器.分析了三种方案各自的特点.在实验环节选取了128位AES加密算法,并在Xilinx Virtex5器件上做了硬件实现,结果表明基于MPMC扩展的加速器方案性能较好,CPU占用率最低. 展开更多
关键词 嵌入式计算 可编程片上系统 协处理 加速器
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基于LoRa与可编程片上系统的纺织设备无线数传节点 被引量:8
4
作者 万雪芬 杨义 +2 位作者 崔剑 Sardar Muhammad Sohail 兰芸 《现代电子技术》 北大核心 2019年第7期15-18,共4页
为满足纺织企业设备信息化、智能化升级中对无线数据传输的需求,基于LoRa技术,并结合可编程片上系统,设计一种可用于纺织设备的无线数传节点。该节点具有功能伸缩性强、传输效果好、使用方便、网络拓扑简洁、面向设备开发维护便捷、电... 为满足纺织企业设备信息化、智能化升级中对无线数据传输的需求,基于LoRa技术,并结合可编程片上系统,设计一种可用于纺织设备的无线数传节点。该节点具有功能伸缩性强、传输效果好、使用方便、网络拓扑简洁、面向设备开发维护便捷、电磁隔离效果好、成本低廉等优点。测试结果表明,该无线数传节点可以有效地作为纺织企业中设备无线信息交互的手段。 展开更多
关键词 纺织设备 终端互联 低功耗广域网 可编程片上系统 无线数传 IP核
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基于可编程片上系统技术的多功能车辆总线解码与记录装置设计 被引量:2
5
作者 杨月仲 杨光 +1 位作者 张峰 张士文 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第7期83-86,91,共5页
随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌... 随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌入式处理器与可编程逻辑器件软硬件协同工作的优势,将MVB实时解码和大容量存储集成于单块FPGA芯片内。装置以在线监听总线的方式,收集MVB设备的状态监测和故障诊断信息,为分析列车运行的安全性与可靠性提供依据。 展开更多
关键词 轨道交通 列车通信网络 多功能车辆总线 总线解码 大容量数据存储 可编程片上系统
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基于可编程片上系统的宽频带超声波电源系统设计 被引量:1
6
作者 屈百达 屈环宇 廖建庆 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第3期243-247,共5页
针对当前超声波处理装置的频率单一、专机专用等问题,提出了一种基于可编程片上系统(System-On-aProgrammable-Chip,SOPC)的新型宽频带超声波电源系统。该系统基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)可编程逻辑... 针对当前超声波处理装置的频率单一、专机专用等问题,提出了一种基于可编程片上系统(System-On-aProgrammable-Chip,SOPC)的新型宽频带超声波电源系统。该系统基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)可编程逻辑及数学运算等方面的优势,移植了NIOS II软核作为主控制器,移相脉宽调制(Phase-Shifted Pulse-Width-Modulation,PS-PWM)用于调频调功,正交相关电路检测输出电压与电流间的相位差。实验结果表明,该方案能在指定带宽范围内(20~40 k Hz)使超声波振子工作状态趋近于谐振状态。 展开更多
关键词 超声波电源 宽频带 可编程片上系统 移相脉宽调制 正交相关
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可编程片上系统要求新的设计方法 被引量:6
7
作者 Anna S.Chiang 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期33-35,共3页
分析实现可编程片上系统(SOPC)设计的条件的基础上,对处理器的软核,各种设计流程中嵌入式处理器的要求进行综述,并对Altera的基于ARM的Excalibur的方案做了具体介绍。
关键词 SOPC 专用集成电路 电路设计 可编程片上系统
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基于NiosⅡ片上可编程系统(SOPC)实现的雷达监控系统 被引量:3
8
作者 谢东辉 齐伟民 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期63-69,共7页
介绍了一种基于NiosⅡ嵌入式处理器实现的雷达监控系统,并详细说明了其可编程系统(SOPC)(system on programmable chip)的硬件构建过程和软件设计流程.本设计采用Cyclone Ⅱ系列FPGA作为核心硬件,在FPGA上构建了基于高性能32位嵌入式Nio... 介绍了一种基于NiosⅡ嵌入式处理器实现的雷达监控系统,并详细说明了其可编程系统(SOPC)(system on programmable chip)的硬件构建过程和软件设计流程.本设计采用Cyclone Ⅱ系列FPGA作为核心硬件,在FPGA上构建了基于高性能32位嵌入式NiosⅡ处理器的片上SOPC;在NiosⅡ IDE环境下开发出SOPC的应用软件.与传统的监控系统相比,本方案拥有更高的集成度、更快的数据传输速度,以及较小的体积和功耗. 展开更多
关键词 雷达监控系统 可编程片上系统 NiosⅡ处理器 现场可编程门阵列
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基于SOPC的核磁共振可编程脉冲源设计
9
作者 张庆顺 张亚坤 王文理 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期218-223,共6页
研究了基于SOPC(可编程片上系统)技术的脉冲核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,以下简称NMR)设备中脉冲源的设计,充分利用了NiosⅡ软核处理器的强大处理能力以及FPGA设计的灵活性,构建了SOPC系统,阐述了系统总体设计方案,重点介绍了F... 研究了基于SOPC(可编程片上系统)技术的脉冲核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,以下简称NMR)设备中脉冲源的设计,充分利用了NiosⅡ软核处理器的强大处理能力以及FPGA设计的灵活性,构建了SOPC系统,阐述了系统总体设计方案,重点介绍了FPGA中可编程多脉冲产生逻辑组件的设计,给出了部分实现程序及任务逻辑仿真波形,最后在示波器上显示出清晰、稳定、质量好的多脉冲输出波形,有较高的应用价值。系统软硬件易于修改和升级,可满足不同应用场合对脉冲核磁共振中脉冲序列的各种要求。 展开更多
关键词 SOPC(可编程片上系统) NiosⅡ 可编程多脉冲产生逻辑 脉冲序列
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基于SOPC的贴片机视觉处理系统 被引量:2
10
作者 蒋伟林 胡跃明 陈安 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第3期79-81,共3页
针对贴片机视觉处理系统数据量大、实时性强的特点,提出了一种基于SOPC技术的解决方案。在XPS环境下完成硬件设计,包括图像的采集、存储与处理;软件设计在SDK环境下完成,主要包括外围电路的驱动及用户界面的设计,实现图像数据的高速采... 针对贴片机视觉处理系统数据量大、实时性强的特点,提出了一种基于SOPC技术的解决方案。在XPS环境下完成硬件设计,包括图像的采集、存储与处理;软件设计在SDK环境下完成,主要包括外围电路的驱动及用户界面的设计,实现图像数据的高速采集和实时处理。该系统摆脱了传统的FPGA+DSP的构架,集成度高,可靠性强,并且维护方便,易于升级。实验表明该系统较好地满足贴片机的实时处理要求。 展开更多
关键词 可编程片上系统 视觉系统
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智能多通道电子数片控制系统设计
11
作者 崔葛瑾 张中炜 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期654-659,共6页
介绍一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道电子数片机设计方案.系统利用FPGA丰富的逻辑资源和快速并行处理能力实现信号调理、逻辑判断、对象控制等功能.片上嵌入了CPU软核负责参数处理及数据通信.在对系统控制要求和影响性能指标因... 介绍一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道电子数片机设计方案.系统利用FPGA丰富的逻辑资源和快速并行处理能力实现信号调理、逻辑判断、对象控制等功能.片上嵌入了CPU软核负责参数处理及数据通信.在对系统控制要求和影响性能指标因素的分析基础上,论述了FPGA中控制逻辑的设计和可编程片上系统(SOPC)的构成,并给出了部分电路的原理图和仿真波形. 展开更多
关键词 电子数 可编程门阵列(FPGA) 可编程片上系统(SOI)C) Nios嵌入式处理器
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基于片上系统的可重构数控系统研究 被引量:1
12
作者 张庆 雷贤卿 《机床与液压》 北大核心 2012年第4期49-51,共3页
为适应柔性化制造的发展趋势,提出一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构。给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计;说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构和Nios II软核处理器具体配置,实现了MCU、DSP... 为适应柔性化制造的发展趋势,提出一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构。给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计;说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构和Nios II软核处理器具体配置,实现了MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,结果表明:整个重构周期耗时748 ms,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。 展开更多
关键词 机床 数控系统 可编程片上系统 可重构系统
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纳米时栅传感器数字信号处理系统设计 被引量:7
13
作者 于治成 郑方燕 +2 位作者 冯济琴 蒲红吉 凌旭 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1548-1551,共4页
针对大量程纳米级精度测量难的问题,结合时栅传感器的基本原理,提出一种基于交变电场耦合的纳米时栅传感器。利用Nutt内插法对影响时栅精度的关键因素—时间量进行精密测量,降低了系统对插补脉冲频率的要求,提高了测量分辨率。采用SOPC... 针对大量程纳米级精度测量难的问题,结合时栅传感器的基本原理,提出一种基于交变电场耦合的纳米时栅传感器。利用Nutt内插法对影响时栅精度的关键因素—时间量进行精密测量,降低了系统对插补脉冲频率的要求,提高了测量分辨率。采用SOPC技术设计纳米时栅信号处理系统,保证了系统高性能实时测量。实验结果表明,该系统能稳定正常工作,在行程200 mm测量范围内,纳米时栅误差峰峰值为590 nm。 展开更多
关键词 纳米测量 时栅 内插法 可编程片上系统 信号处理
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基于SOPC的管道超声导波检测系统设计 被引量:6
14
作者 王建斌 张轩硕 +2 位作者 刘兵 王军阵 靳小强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第8期53-55,共3页
针对国内超声导波检测仪器相对落后的现状,提出了基于单片FPGA设计管道超声导波检测系统的方法。以MicroBlaze软核处理器为控制核心,编写了导波发射专用DDS IP核,设计了完整的硬件平台。对uC/OSⅡ嵌入式操作系统和uC/GUI图形用户界面进... 针对国内超声导波检测仪器相对落后的现状,提出了基于单片FPGA设计管道超声导波检测系统的方法。以MicroBlaze软核处理器为控制核心,编写了导波发射专用DDS IP核,设计了完整的硬件平台。对uC/OSⅡ嵌入式操作系统和uC/GUI图形用户界面进行移植,完成了应用程序的开发。系统集导波发射、回波采集、分析处理、实时显示和数据存储等功能于一身。实验表明:各功能运行正常,能方便地应用于管道超声导波检测。 展开更多
关键词 超声导波 MICROBLAZE处理器 可编程片上系统 DDS 检测系统
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基于FPGA的图像采集与VGA显示系统 被引量:45
15
作者 朱奕丹 方怡冰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第5期1258-1261,1264,共5页
针对传统的PCI图像采集卡的弊端,利用Altera公司的DE2开发平台,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像采集与VGA显示系统。该系统以嵌入了NiosⅡ软核的可编程逻辑芯片FPGA作为控制器,以图像传感器、数字存储器、视频D/A转换器、VGA显... 针对传统的PCI图像采集卡的弊端,利用Altera公司的DE2开发平台,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像采集与VGA显示系统。该系统以嵌入了NiosⅡ软核的可编程逻辑芯片FPGA作为控制器,以图像传感器、数字存储器、视频D/A转换器、VGA显示接口等作为FPGA外设,利用可编程片上系统(SOPC)技术实现对FPGA及其外设的编程与控制,最终实现对实时图像的采集、处理与显示。设计结果表明,利用SOPC技术实现的电子系统具有设计方法灵活高效、可移植性强、易于实现高速数据采集、通用性好等优势。 展开更多
关键词 可编程片上系统技术 现场可编程门阵列 DE2 NiosⅡ CMOS图像传感器 视频D/A转换器 VGA显示接口
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基于数字信号处理的干涉型光纤传感器检测系统的研究与设计 被引量:5
16
作者 张诚 王金海 +2 位作者 陈才和 张波 岳泉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期64-67,共4页
本文基于数字信号处理技术,对干涉型光纤传感器数字检测系统进行研究与设计.分析了合成外差解调算法的基本原理,描述了检测系统的整体构架.重点讨论了采用DSP Builder技术对解调部分的设计,实现解调算法的数字信号处理和智能化数据传输... 本文基于数字信号处理技术,对干涉型光纤传感器数字检测系统进行研究与设计.分析了合成外差解调算法的基本原理,描述了检测系统的整体构架.重点讨论了采用DSP Builder技术对解调部分的设计,实现解调算法的数字信号处理和智能化数据传输接口并行工作,使系统实时、线性地跟踪到被测信号.通过实验测试,该解调系统的工作频带约为10 Hz^1kHz,具有较好的抗干扰性. 展开更多
关键词 干涉型光纤传感器 数字信号处理 合成外差解调算法 DSP BUILDER 可编程片上系统
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基于uC/OS-Ⅱ的嵌入式网络监控系统的设计与实现 被引量:10
17
作者 刘明波 孙永灿 耿文建 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第24期5211-5215,共5页
介绍了一种嵌入于FPGA(fieldprogrammable gatearray)的网络监控系统的设计过程,给出了以FPGA为核心构建的"输入输出控制+逻辑控制器+数据处理+网络接口控制"的系统硬件设计结构。利用Altera SOPC(system on programmable ch... 介绍了一种嵌入于FPGA(fieldprogrammable gatearray)的网络监控系统的设计过程,给出了以FPGA为核心构建的"输入输出控制+逻辑控制器+数据处理+网络接口控制"的系统硬件设计结构。利用Altera SOPC(system on programmable chip)技术,在FPGA内部构建了NiosIICPU,并内嵌实时内核uC/OS-Ⅱ,由uC/OS-Ⅱ完成对网络控制器DM9000A以及整个系统的任务调度和管理,完成对连接在系统上的设备状态的远程实时监控。测试结果表明,该系统占用资源少,工作稳定、可靠,满足功能需求。 展开更多
关键词 可编程逻辑阵列(FPGA) 可编程片上系统(SOPC) uC/OS-Ⅱ IEEE802.3标准 网络
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基于SOPC的宽幅喷墨打印机控制系统 被引量:6
18
作者 廖强 文荣 +2 位作者 夏洋 延威 罗建 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期260-262,265,共4页
针对宽幅喷墨打印机大量图像数据的传输和处理、系统运动控制器的复杂算法实现及产品后续的升级开发等问题,采用Nios II嵌入式软核处理器为核心,通过添加外围相应的存储、通信及控制模块,设计基于可编程片上系统的宽幅喷墨打印机控制系... 针对宽幅喷墨打印机大量图像数据的传输和处理、系统运动控制器的复杂算法实现及产品后续的升级开发等问题,采用Nios II嵌入式软核处理器为核心,通过添加外围相应的存储、通信及控制模块,设计基于可编程片上系统的宽幅喷墨打印机控制系统。实验结果表明,该系统集成度高、对大量图像数据的传输和处理速度快、工作可靠性好。 展开更多
关键词 宽幅喷墨打印机 控制系统 可编程片上系统
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基于SOPC技术的视频点播系统设计 被引量:5
19
作者 王建国 洪胜峰 +1 位作者 綦声波 吴书铭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第22期277-279,282,共4页
提出一种以Altera公司高性能的FPGA芯片为平台,利用SOPC技术和双Nios II处理器设计实现16终端视频点播系统的方法。阐述了在可编程逻辑设计中使用"乒乓操作"实现高速数据传输的设计思想与实现方法。介绍多CPU系统中各CPU之间... 提出一种以Altera公司高性能的FPGA芯片为平台,利用SOPC技术和双Nios II处理器设计实现16终端视频点播系统的方法。阐述了在可编程逻辑设计中使用"乒乓操作"实现高速数据传输的设计思想与实现方法。介绍多CPU系统中各CPU之间同步通信技术的设计方法。 展开更多
关键词 可编程片上系统技术 视频点播 NIOSII软核处理器 双处理器系统
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基于SOPC的深空目标实时跟踪系统 被引量:5
20
作者 叶有时 唐林波 +1 位作者 赵保军 蔡晓芳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期3002-3006,共5页
提出一种用可编程片上系统技术实现深空目标检测跟踪系统的方法,该系统采用单片FPGA构建双核系统,其中一个CPU进行检测跟踪,另一个CPU进行通信控制,将软硬件设计有机融为一体。根据不同算法对数据精度要求的不同,将浮点运算和定点运算... 提出一种用可编程片上系统技术实现深空目标检测跟踪系统的方法,该系统采用单片FPGA构建双核系统,其中一个CPU进行检测跟踪,另一个CPU进行通信控制,将软硬件设计有机融为一体。根据不同算法对数据精度要求的不同,将浮点运算和定点运算结合在一起,并使用定制指令、自定义逻辑和C2H等硬件加速技术,减少了处理时间。实测结果表明,该系统可对深空红外目标进行实时检测跟踪。 展开更多
关键词 深空目标检测 可编程片上系统 嵌入式软核处理器 双核 硬件加速
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