嵌入式系統(tǒng) 文章進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)技術(shù)社區(qū)

基于FPGA的八位RISC CPU的設(shè)計(jì)

1 引言　　隨著數(shù)字通信和工業(yè)控制領(lǐng)域的高速發(fā)展，要求專用集成電路（ASIC）的功能越來越強(qiáng)，功耗越來越低，生產(chǎn)周期越來越短，這些都對(duì)芯片設(shè)計(jì)提出了巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)用需求了。SoC（System on a Chip）以其高集成度，低功耗等優(yōu)點(diǎn)越來越受歡迎。開發(fā)人員不必從單個(gè)邏輯門開始去設(shè)計(jì)ASIC，而是應(yīng)用己有IC芯片的功能模塊，稱為核（core），或知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）宏單元進(jìn)行快速設(shè)計(jì)，效率大為提高。CPU 的IP
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定點(diǎn)DSP的準(zhǔn)確計(jì)時(shí)

數(shù)字信號(hào)處理（ＤＳＰ）是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。２０世紀(jì)６０年代以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年里，ＤＳＰ已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，特別是在一些測量控制領(lǐng)域?熏應(yīng)用更是越來越廣泛。本文擬采用定點(diǎn)ＤＳＰ——ＴＭＳ３２０Ｆ２０６來測量一些物理量，如測交流信號(hào)的頻率、相位，但這些物理量的測量都離不開信號(hào)時(shí)間的測量，所以采用定點(diǎn)ＤＳＰ準(zhǔn)確地測量時(shí)間直接關(guān)系到這些物理量測量
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uClinux下中斷驅(qū)動(dòng)的I／O方式

引言　　在32位微處理器逐漸成為嵌入式系統(tǒng)主流的同時(shí)，嵌入式應(yīng)用也變得越來越復(fù)雜。許多嵌入式系統(tǒng)都不得不借助于專用的操作系統(tǒng)來支撐自己的應(yīng)用。uClinux作為類Unix操作系統(tǒng)，繼承了Linux的各種優(yōu)秀的品質(zhì)，成為首選的嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。　　為自己的設(shè)備在操作系統(tǒng)下添加驅(qū)動(dòng)程序，是嵌入式設(shè)計(jì)必不可少的部分。針對(duì)不同的設(shè)備類型，選擇合適的驅(qū)動(dòng)程序的模式，同樣也是十分重要的。通常的設(shè)備驅(qū)動(dòng)采用直接I／O的方式，如存儲(chǔ)器、看門狗等；而對(duì)于象網(wǎng)絡(luò)這樣的數(shù)據(jù)流設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，則應(yīng)該用到中斷機(jī)制。
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性能之路: 可互換的8位與32位微處理器

隨著科技的迅猛發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者承受了巨大的壓力。由于市場日益復(fù)雜的應(yīng)用需求，開發(fā)者們經(jīng)常面對(duì)著微處理器性能不足的狀況，于是不得不將目光投向性能更好的微處理器。如今，使用4位微處理器的開發(fā)者都在尋找劃算的8位微處理器替代；而用8位的開發(fā)者則轉(zhuǎn)向兼容DSC（數(shù)字信號(hào)控制器）和32位的選擇。造成這種狀況的原因有很多，而日益增長的內(nèi)存容量以及在同樣價(jià)位微處理器性能的不斷提高更進(jìn)一步加劇的這種趨勢。　　8位微處理器市場仍在振蕩，因?yàn)?位機(jī)價(jià)格、功耗以及代碼高效的優(yōu)勢，每天都會(huì)有新的應(yīng)用。但是對(duì)更高級(jí)的應(yīng)用
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高效率嵌入式程序開發(fā)

引言　　在多媒體、通信等計(jì)算復(fù)雜度高的應(yīng)用中，為了滿足制造費(fèi)用、功耗、性能以及實(shí)時(shí)性等諸多限制條件的要求，嵌入式系統(tǒng)程序往往需要特殊設(shè)計(jì)。這使得設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)面向特定應(yīng)用的嵌入式軟件時(shí)，需要有一套切實(shí)可行的編程準(zhǔn)則。而在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，工程師尤其需要考慮對(duì)變量的使用和循環(huán)程序的處理。　　變量使用　　在進(jìn)行實(shí)際程序開發(fā)時(shí)，變量的使用至關(guān)重要,其中使用全局變量比向函數(shù)傳遞參數(shù)更加有效，這樣免去了函數(shù)調(diào)用時(shí)參數(shù)入棧和出棧的需要。當(dāng)然，使用全局變量會(huì)對(duì)程序有一些副
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DCS控制器中采用ARM處理器的冗余設(shè)計(jì)

在自動(dòng)化的許多領(lǐng)域，有效性的要求越來越高，因而對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的容錯(cuò)水平的要求也變得越來越高，尤其在設(shè)備停機(jī)代價(jià)非常大的場合。為了滿足這些嚴(yán)格的要求，在DCS系統(tǒng)中通常采用冗余技術(shù)，這樣才能夠滿足這些領(lǐng)域所需要的安全性、可靠性和有效性的標(biāo)準(zhǔn)。　　在DCS控制系統(tǒng)中，分布處理單元是系統(tǒng)關(guān)鍵的部分。當(dāng)前這些分布處理單元的控制器往往是基于86系列CPU建構(gòu)的，這種架構(gòu)目前被廣泛采用。但是由于86系列分布處理單元的特點(diǎn)，導(dǎo)致現(xiàn)在的控制器處理單元存在很多的缺點(diǎn)，如放熱量大等。
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基于ARM uCLinux的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)已進(jìn)入高速發(fā)展階段。并在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹了一種采用ARM+uCLinux作為開發(fā)平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)基于TCP／IP的遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)控．從而取代傳統(tǒng)單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理和通信功能；并依靠互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)向上位機(jī)傳送，同時(shí)支持遠(yuǎn)端客戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的具體方法。　　1 系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建　　本系統(tǒng)由嵌入式平臺(tái)服務(wù)器、前端控制器、前端傳感器、客戶端和配置PC 組成。開發(fā)時(shí)可通過配置PC來下載系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)能夠收集
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基于FPGA的智能控制器設(shè)計(jì)及測試方法研究

摘要：通過模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)，本文提出了一種基于VHDL描述、DSP Builder和Modelsim混合仿真、FPGA實(shí)現(xiàn)的智能控制器設(shè)計(jì)及測試新方法。首先，通過MATLAB仿真，得出智能控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。然后，基于VHDL進(jìn)行智能控制器的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)及其開環(huán)測試。在此基礎(chǔ)上，通過分析一般智能控制器的測試特點(diǎn)，采用DSP Builder構(gòu)建閉環(huán)測試系統(tǒng)，Modelsim運(yùn)行DSP Builder生成文件來驗(yàn)證QuartusII中所做VHDL設(shè)計(jì)的測試方法。實(shí)驗(yàn)表明，該測試方法能有效模擬控制器的
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DSP在無線傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　1. 引言　　在現(xiàn)代信息社會(huì)中，目標(biāo)辨識(shí)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如超市中貨物的識(shí)別、圖書館中書刊的識(shí)別、銀行磁卡等都是目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)例。尤其是近年來，自動(dòng)識(shí)別方法在許多服務(wù)領(lǐng)域、在貨物銷售與后勤分配方面、在商業(yè)部門、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領(lǐng)域、在智能交通管理等方面得到了快速的普及和推廣。　　在幾年前，條形碼——紙帶在識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場革命并得到了廣泛的認(rèn)同與應(yīng)用。但是隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，這種技術(shù)在越來越多的情況下不能滿足人們的需求了。條形碼雖然便宜，但它的不足之處在于存儲(chǔ)能力小以及不能
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第五屆全國高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會(huì)圓滿落幕

　　2007年7月22日，由中國電子學(xué)會(huì)、中國軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng)分會(huì)主辦，中國電子學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)專家委員會(huì)承辦，北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司、北京航空航天大學(xué)出版社、《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社等協(xié)辦的 “第五屆全國高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會(huì)”在北京航空航天大學(xué)如心會(huì)議中心圓滿落幕。　　中國科學(xué)院、中國工程院王越院士，中國工程院倪光南院士，中國電子學(xué)會(huì)劉汝林秘書長、劉明亮副秘書長，中國科協(xié)羅平主任，中國軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng)分會(huì)郭淳學(xué)秘書長，北京航空航天大學(xué)何立民教授、王田苗教授等國內(nèi)著名的專家、領(lǐng)
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一種基于CPLD的曼徹斯特編解碼器設(shè)計(jì)

引言　　雖然計(jì)算機(jī)通信的方法和手段多種多樣，但都必須依靠數(shù)據(jù)通信技術(shù)。數(shù)據(jù)通信就是將數(shù)據(jù)信號(hào)加到數(shù)據(jù)傳輸信道上進(jìn)行傳輸，并在接收點(diǎn)將原始發(fā)送的數(shù)據(jù)正確地恢復(fù)過來。由于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的一般都是數(shù)字信號(hào)，因此計(jì)算機(jī)之間的通信實(shí)際上都屬于數(shù)據(jù)通信。曼徹斯特碼編解碼器是1553B總線接口中不可缺少的重要組成部分。曼徹斯特碼編解碼器設(shè)計(jì)的好壞直接影響總線接口的性能。在數(shù)控測井系統(tǒng)和無線監(jiān)控等領(lǐng)域，曼徹斯特碼編解碼器都有廣泛應(yīng)用。 1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　　　圖1所示是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成。在計(jì)算機(jī)通信中
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嵌入式智能人機(jī)界面與PLC的通訊

　　1、引言　　近年來，“嵌入式”一詞越來越多的被人們提及，嵌入式產(chǎn)品被應(yīng)用到各行各業(yè)。與嵌入式相關(guān)的技術(shù)如嵌入式產(chǎn)品，嵌入式系統(tǒng)的研究等也被列為“十五” 家發(fā)展的重點(diǎn)方向。　　嵌入式系統(tǒng) (Embedded System)被定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，基于PLC，單片機(jī)等設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)，自動(dòng)化設(shè)備越來越普及，幾乎遍布所有自動(dòng)化領(lǐng)域，
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基于VxWorks的多DSP系統(tǒng)的多任務(wù)程序設(shè)計(jì)

　　近年來，計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展表現(xiàn)得尤為明顯。DSP芯片制造商和DSP板開發(fā)商利用自身的優(yōu)勢不斷開發(fā)出多DSP結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品來滿足這種需求。通常的DSP設(shè)備是與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合，來實(shí)時(shí)地完成某一特定任務(wù)。隨著信號(hào)采集速度和處理速度的要求越來越高，許多領(lǐng)域都需要進(jìn)行多處理器運(yùn)算，其中包括醫(yī)學(xué)、圖像處理、軍事、工業(yè)控制、電信等許多領(lǐng)域。多處理器系統(tǒng)可以根據(jù)所需實(shí)現(xiàn)的功能和處理器的性能來調(diào)節(jié)處理結(jié)點(diǎn)的數(shù)目，使系統(tǒng)達(dá)到最佳的性能價(jià)格比。　　實(shí)際上，只有從芯片開始仔細(xì)設(shè)計(jì)，才能方便
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Altera宣布其Cyclone III FPGA提供對(duì)EtherCAT IP支持

　　Altera公司日前宣布為EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)的EtherCAT協(xié)議提供知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)支持。此前IP是針對(duì)Cyclone® II器件，現(xiàn)在將針對(duì)Altera新的低成本、低功耗Cyclone III FPGA。　　EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)執(zhí)行總監(jiān)Martin Rostan說：“在競爭非常激烈的工廠自動(dòng)化設(shè)備市場上，企業(yè)正在尋找能夠迅速突出產(chǎn)品優(yōu)勢的新功能和特性。Cyclone III FPGA實(shí)現(xiàn)對(duì)EtherCAT的支持，使設(shè)計(jì)人員能夠以高性價(jià)比方式，輕松加入實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能。” 　　
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利用FPGA實(shí)現(xiàn)UART的設(shè)計(jì)

引言　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，尤其是在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，計(jì)算機(jī)通信顯的尤為重要。串行通信雖然使設(shè)備之間的連線大為減少，但隨之帶來串／并轉(zhuǎn)換和位計(jì)數(shù)等問題，這使串行通信技術(shù)比并行通信技術(shù)更為復(fù)雜。串／并轉(zhuǎn)換可用軟件實(shí)現(xiàn)，也可用硬件實(shí)現(xiàn)。用軟件實(shí)現(xiàn)串行傳送大多采用循環(huán)移位指令將一個(gè)字節(jié)由高位到低位(或低位到高位)一位一位依次傳送，這種方法雖然簡單但速度慢，而且大量占用CPU的時(shí)間，影響系統(tǒng)的性能。更為方便的實(shí)現(xiàn)方法是用硬件，目前微處理器串行接口常用的LSI 芯片是UART(通用異
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嵌入式系統(tǒng)介紹

嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個(gè)特點(diǎn)： 1）對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核心的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。 2）具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診 [ 查看詳細(xì) ]