基于SoPC的大容量存储控制器的设计与实现

电子技术的飞速发展要求嵌入式存储设备具有更低的功耗、更小的体积以及更大的存储容量,同时,以FPGA作为物理载体进行芯片设计的可编程片上系统(SoPC)技术将处理器、内存控制器、I/O接口控制器等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现,具有集成度高、功耗小、可靠性高等优点。在对SoPC系统以及大容量存储控制器进行研究的基础上,较为详细地介绍了一个基于SoPC系统的大容量存储控制器的设计与实现,阐述了流水线技术以ECC纠错技术的具体实现方案,并对方案的可行性进行了分析,设计功能得到了仿真验证。     

基于Virtex4的SoPC系统设计

随着微电子技术的飞速发展和嵌入式系统要求的提高,硬件集成度迅速增长,以FPGA作为物理载体进行芯片设计的SoPC设计方式已经兴起.以PowerPC405处理器硬核为核心,开发基于PowerPC405的SoPC系统.本系统中,将通常独立的处理器、外设,分别作为硬核、软核集成入FPGA中,达到系统可编程、减少外围器件数目和PCB面积、降低功耗以及提高系统抗干扰能力等目的.针对SoPC开发的关键技术进行分析,最后采用Xilinx的Virtex4 FPGA实现基于PowerPC405的SOPC系统.     

基于μCOS-Ⅱ的SoC协同设计和验证

日益复杂的应用需求,使得SoC的功能复杂度、集成度以及性能迅速提高,给SoC设计和验证带来了新的挑战,势必要求我们必须采用更为可靠和有效的设计和验证方案.以软硬件协同设计方法学、验证方法学为指导,系统的介绍了某型号的基于ARM7的Soc设计过程中,以嵌入式操作系统μCOS-Ⅱ为软件平台的SoC软硬件协同设计和验证的具体过程和实施方案,最后对验证过程和结果进行了阐述和分析.     

基于NiosII的SoPC系统在时统系统中的应用开发

N iosII处理器是一种用户可随时配置和构建的32位指令集和数据通道的嵌入式系统微处理器IP核,与传统的8/16位系统相比,无论处理器的结构还是开发手段上都发生了较大变化。本文主要介绍了N iosII的性能特点和基于N iosII的SoPC系统的功能构架,给出了基于N iosII处理器的SoPC系统在时统系统中的一种应用方案。其中重点介绍了该方案的SoPC系统设计实现和软件设计实现。     

可重构的卫星/运载复用电子系统设计

采用小型运载器能够降低卫星发射成本,针对小型运载器运载能力有限的情况,通过卫星与运载电子系统特点分析,提出可重构的卫星/运载复用电子系统设计方案。该方案采用基于总线的混合结构,并将可重构计算技术应用于中心计算机的设计,利用片上可编程系统（SOPC）、软硬件协同设计以及硬件描述语言（HDL）设计等技术完成系统功能。通过对现场可编程门阵列（FPGA）的重构,星载计算机实现对运载器与卫星的控制与管理,并能够进行故障处理及在轨升级。构建地面实时仿真系统并进行仿真测试,得到重构时间在（500±40）ms范围内、〖JP〗控制周期可达10 ms的仿真结果,验证了本文所提出方案的可行性与系统重构的有效性。通过硬件的分时复用,复用电子系统能够有效降低发射成本,并解决系统资源、多功能与高性能需求之间的矛盾。     

用于定位导航授时微终端的SoC系统设计

为了解决遮挡情况下的实时定位问题,美国提出了Micro-PNT方案,我国也提出了定位导航授时微终端(Micro Positioning Navigation and Timing Terminal,MPNTT)方案。定位导航授时微终端集成了卫星导航系统、微惯性测量单元、微型原子钟及处理器系统,可为终端用户提供精确可用、完好及时、连续安全的定位导航服务。介绍了一种用于定位导航授时微终端的SoC系统设计,其包括了基于SoC FPGA的硬件设计和基于GNSS/MIMU的组合导航滤波算法。SoC系统集成了FLASH、SSRAM等存储芯片,通过RS422、RS232、CAN等通信接口接收GNSS、MIMU及外源传感器信息,并在ARM核中完成组合导航算法,以得到导航结果。SoC芯片单片实现了ARM与FPGA的功能,系统集成面积满足小型化需求,为后续移植为ASIC芯片提供了基础。对组合导航滤波算法进行嵌入式软件移植并测试,结果表明：SoC系统单次惯导解算时间为7ms,实测与仿真输出的导航位置差距在0.05m以内,俯仰角差和横滚角差在0.005°以内,航向角差在0.05°以内。本文设计的SoC系统高精度、集成化、可扩展,满足了微终端的要求。     

基于ARM下VxWorks的嵌入式车载图形系统设计

为了实现嵌入式车载系统设计,采用软硬件协同设计技术路线。研究了基于ARM9的S3C2410处理器为核心的嵌入式车载软件的运行机制,包括系统硬件初始化,VxWorks操作系统内核的配置与装载,Vxworks下的LCD显示技术和触摸屏控制技术的应用实现车载仪表信息的显示与交换功能,并通过VxWorks多任务的进行控制。通过实验测试,系统随时进行车载娱乐、自主导航、信息查询等功能。方案实时性好,操作方便。     

SoC技术在航电系统设计中的应用

片上系统(SoC)是目前电子技术在IC设计方面的一种发展趋势。本文通过分析运用SoC 需要解决的关键问题如微处理器核和IP核的复用等,举例介绍了基于Altera公司推出的Nios软核对多路传输数据总线接口模块进行小型化处理的一种解决方案。     

智能电子花样机控制系统设计与仿真

嵌入式系统软硬件协同设计技术对于提高研发效率及系统质量非常重要.在分析智能电子花样机嵌入式系统结构与特性的基础上,重点研究了电子花样机机电系统的运动控制方法与仿真原理.进而,设计并开发了电子花样机机电控制系统仿真环境,该仿真环境有助于电子花样机主控系统的开发、调试以及正确性验证.     

构建基于自主可控平台遥感影像处理应用系统关键技术

为了满足构建基于自主可控平台遥感影像处理系统的需求,对国产软硬件环境与主流商用系统差异进行了分析,在此基础上对软硬件兼容技术进行了研究.针对硬件环境、操作系统和开发平台差异提出源代码一致的跨平台程序设计方法,屏蔽底层平台差异,可不更改源代码在不同平台上直接编译运行,大大提高了跨平台程序设计开发效率.在此基础上构建的基于自主可控平台的遥感影像处理系统,可在Windows和麒麟平台上无差异运行,提高了基于国产平台开发军事应用系统的能力.     

捷联惯性导航计算机小型化设计

为满足捷联惯性导航计算机的小型化和实时性要求,本文设计了一种使用基于SoC技术设计的A2F500芯片为硬件平台的实现方案。新型的导航计算机与传统的以DSP+FPGA为架构的导航计算机相比,有效地减小了体积,降低了功耗和成本,提高了系统的可靠性,达到了预期的目标,对导航计算机的进一步小型化具有重要意义。     

1553B总线接口SoC验证平台的实现

随着半导体技术的发展,验证已经成为SoC设计的瓶颈.分析了SoC验证面临的困难,结合1553B总线接口SoC芯片的具体实践,重点研究了SoC验证平台的一种构建实现方法.该方法提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期.     

基于SoPC的嵌入式系统设计技术

介绍了Xilinx公司Virtex- 4 FX系列FPGA的特点,分析了该FPGA内嵌的PowerPC405处理器的体系结构及CoreConnect总线的特点.通过多路传输数据总线接口的设计实例,阐述了基于SoPC(System on Programmable Chip)的嵌入式系统设计方法.     

1553B总线接口SoC设计相关问题研究

随着电子技术的发展,实时系统对其数据总线接口的要求也越来越高.在深入研究1553B总线接口技术及协议的基础上,设计并研制了1553B总线接口SoC,该芯片自带微处理器,支持多种主机接口,可通过模式选择适配多种局部总线.同时针对所设计的SoC提出了一种通信软件的设计实现方法,该软件完成传榆层和驱动层功能.通过多种测试证明该芯片完全符合MIL-STD1553B协议,满足实时系统通信要求,具有较高的通用性、可靠性和较高的功能、性能密度.     

封装内系统技术在航电设备小型化中的应用初探

由单芯片封装器件构成的系统越来越不能满足航电设备用户求,而片上系统（SOC）设计目前尚不能真正实现系统集成。封装内系统技术能以较低成本投入换来尺寸的大幅减小、重量大幅减轻、封装效率提高、电气特性提升、功耗降低及可靠性提高等等优势,综合性能得到大大提升,是性价比很高的技术。