基于ZYNQ的时间触发以太网系统设计

时间触发以太网（TTE）是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,解决了标准以太网基于“事件触发”的通信方式无法保证通信确定性这一问题,通过冗余传输和故障检测、隔离机制来提升网络的可靠性,具有大带宽、强实时性、高可靠性和兼容标准以太网的技术特点,能够满足安全关键系统的强实时通信需求,本系统应用ZYNQ芯片实现了TTE网络协议,完成了数据采集、数据传输、数据判读等功能。测试展现了TTE技术的高可靠性和时效性,并展现出本系统的兼容性和多任务工况的应用拓展性。     

基于ZYNQ的运动目标检测系统设计

针对当前运动目标检测系统平台体积大、功耗高的问题,文中基于Xilinx的ZYNQ平台设计了一款运动目标检测系统。ViBe算法是一种前景检测算法,主要包括背景建模、前景检测、模型更新3个部分,具有较好的检测效果。使用Vivado HLS开发工具完成算法部分的开发,通过添加优化指令对算法进行优化,在通过仿真测试后封装成硬件IP核,显著缩短了开发流程。在ZYNQ平台上,采用软硬件协同的方式,PL部分作为算法实现单元,PS部分作为控制核心,通过OV5640进行视频图像的采集,使用VDMA IP核将数据存储到DDR中,在经过处理后将结果通过HDMI输出至显示器显示。实验结果表明,该系统能够实时检测出运动目标,并且该系统体积小,功耗低。     

基于ZYNQ的毫米波雷达高速数据采集系统设计

随着毫米波射频传感器在工艺上的突破,毫米波雷达在行业中的应用越来越广泛。为了实现毫米波雷达的高速数据采集,提出一种基于ZYNQ的毫米波雷达高速数据采集系统。该系统面向AWR1243毫米波雷达,基于ZYNQ构建,利用PL和PS软硬件协同工作的灵活性实现雷达自主可控、雷达2.4 Gb/s高速CSI2数据解析以及千兆以太网数据上传功能。实验结果表明,该系统运行稳定,千兆以太网数据上传速率高达350 Mb/s,丢帧率为零,并且能满足实时性要求。有效解决了已有采集系统成本高、体积大、功能单一、实时性差等问题,为自动驾驶、无人机避障、手势识别等应用提供了一套低成本、小体积、易操作的数据采集系统。     

基于STM32的驾驶安全辅助系统设计

文章设计了基于STM32单片机的驾驶安全辅助系统,用于实时监测车内驾乘人员安全带佩戴情况,测量乘客体温、驾驶员呼出的酒精浓度,监测驾驶员行车过程中是否使用手机、是否存在疲劳驾驶等情况,实现对隐患的及时发现与预警。通过Wi-Fi连接云端进行数据传输,GPS模块可实时定位车辆位置,有效解决了行车安全问题。     

基于ZYNQ的微型光谱仪高速数据采集系统设计

介绍一种基于ZYNQ的微型光谱仪高速数据采集系统,以ZYNQ7010为核心微处理器,搭配ILX511CCD线列探测器与高速模/数转换器AD7621构成高速光谱数据采集系统,最高采样率可达3 MS/s。ZYNQ7010集成了双核ARM CortexA9 MPCore处理器、FPGA逻辑和DSP单元,可以使光谱数据采集系统空间更小,扩展性更高,并为后期的光谱数据处理提供了丰富的资源。     

基于ZYNQ的光纤-以太网传输系统设计

为满足合成孔径雷达实时成像、数据回放等高速可靠数据传输需求,解决传统数据传输系统由于接口要求高、体积与功耗大以及网络配置不灵活等原因不适合用于外场试验的问题,基于ZYNQ芯片设计一种光纤接口到以太网接口的数据传输系统。主要介绍数据传输流程的实现方法,并提出一种三级乒乓和指令并行的优化策略保证数据正确,提高传输速度;通过移植嵌入式Linux系统实现灵活修改网络配置。与传统方案相比,该系统在体积、功耗和灵活性上具有明显优势。经实验验证,数据传输速度可达770 Mb/s。     

基于驾驶数据的主动安全预警系统设计

随着人们生活水平的提高,车辆的安全性越来越成为人们共同追求和关注的焦点.在"人-车-路-环境"的交通系统中以信息技术为主导的车辆主动安全预警系统是解决车辆驾驶安全问题的最佳方法.文章基于驾驶数据得到驾驶人驾驶风险评估,依据峰值触发系统报警,有效保障了车辆全过程安全行驶,避免交通事故发生.     

基于ZYNQ的可配置高速数据传输系统设计

在数据传输领域中,数据传输量的高速增长,对数据采集和发送以及实时可操控性提出了更高的要求。为解决传统数据传输系统低速率和配置不灵活的问题,设计并提出了一种基于ZYNQ的可配置高速数据传输系统,以满足数据传输系统实时可配置和高速传输的要求。该系统以ZYNQ-7000芯片为核心进行硬件设计,使用C++和Verilog语言进行软件设计。可以通过PC端控制字命令进行配置,实现数据传输控制和以太网传输功能。通过与PC端进行的联机测试,所设计的系统能够实现对数据传输的控制,较好满足稳定性、灵活性以及高速率的要求。     

基于ZYNQ芯片的实时视频处理系统设计

文中研究Xilinx Zynq平台的ARM+FPGA体系结构,提出一个基于ZYNQ芯片的软硬件协同工作的实时视频处理系统。该系统采用ARM处理器进行图形界面程序开发,实现任务调度;通过Vivado HLS工具进行图像处理算法开发,实现在DDR缓存上的数据交互。测试结果表明,这种基于ARM+FPGA的软硬件协同处理系统使视频处理速度获得了很大的提升,满足实时性的要求。     

基于JTAG的SoC片上调试系统设计

文章提出了一种基于JTAG的SoC片上调试系统设计方法,该系统主要包括JTAG接口和片上调试模式控制单元。通过执行不同的操作指令,该片上调试系统可实现断点设置、单步执行、寄存器和存储器内容监控、在线编程以及程序运行现场设置等调试功能。文章同时说明了片上调试系统的工作原理和硬件架构。     

基于SoC的AC''''97技术硬件设计

介绍一种在SoC内核仿真环境中设计AC’97音频控制器的方法，着重阐述了所设计的音频控制器以及SoC内核仿真环境的结构和原理。本音频控制器逻辑功能正确，可以与内核协调工作。     

基于平台和层次化功耗管理的蓝牙SoC研究与设计

分析了蓝牙技术规范,提出了一种基于平台的蓝牙片上系统的设计方法,实现了蓝牙基带IP设计与性能评估,采用了融合有限状态机和门控时钟的低功耗设计,并结合层次化功耗管理策略实现了基于平台的低功耗蓝牙片上系统,基于实现的蓝牙系统平台完成了蓝牙SoC软硬件协同设计和验证,提出了一种基于片上系统平台的测试方法,并进行了实测,结果表明系统开发周期短、易扩展、功耗低并具有良好的传输特性。该设计已用于标准蓝牙通信系统的构建,并基于该系统平台进行蓝牙功能改进,实现了增强型蓝牙通信系统。     

应用于SoC的全数字锁相环ASIC设计

设计了一种全数字锁相环(All-Digital PLL).该锁相环中环形数控振荡器由使能单元构成,且环形结构分为粗调和精调两部分,具有锁定范围宽、锁定精度高、功耗低的特点,且捕获范围可以根据需要进一步拓宽.本设计基于CMOS标准单元,所有子模块均采用可综合的Verilog HDL代码描述,利于不同工艺问的移植,设计周期...     

基于ZYNQ的人脸检测的快速实现

本文是在ZYNQ平台上,结合加入阈值处理的背景减除法实现人脸检测的快速实现。ZYNQ是ARM+FPGA的体系架构,本文利用该芯片的PL（FPGA）端来实现图像的预处理;利用PS（ARM）端对来自PL端的图像利用背景减除法进行前景的提取,然后对前景图片进行人脸检测。最终,本文实现了人脸检测的时间在ZYNQ平台上平均减少了700ms以上,而且在识别率方面也有所提高。     

基于SoC FPGA的文字分割系统设计

针对于传统PC机实现的图像采集与处理系统在功耗、移植性、实时性和体积上的局限性问题,本设计实现了基于FPGA和ARM硬核处理器整合的SoC FPGA的图像文字分割系统。基于SoC FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方法,实现了CMOS传感器的图像采集、SDRAM存储、双口RAM数据通信和VGA显示输出。同时,基于ARM的硬核处理系统(HPS)控制双口RAM读写图像数据,在HPS中实现图像的预处理和分水岭算法。实验结果表明:本系统具有较准确的文字分割效果,一幅图像实时文字分割的平均速度为0.87s,比基于PC机的matlab环境和NIOS Ⅱ的SOPC系统上实现速度分别提高了0.84倍和4.52倍。本系统具有设计灵活,速度快、可移植性强的优点,对实时图像采集与处理系统的研究提供参考意义。     

基于SoC的数据采集与交互系统设计

为了解决检测设备接入Ethernet,设计了一种基于SmartFusion2的SoC的数据采集与交互系统,完成设备数据信息的采集及处理并实现远程数据交互与共享。系统以SmartFusion2的FPGA器件为核心,将现场检测设备得到的数据经过Ethernet以网页的形式在PC上显示。反之,以同样的路径将主控的指令传输到外部的终端设备。通过一智能家居系统的实际运行测试,系统具有安全、可靠、稳定的特点。     

基于SoC的机载显示器视频图形融合处理系统

为了满足机载显示器对综合视频图形处理技术的需求,提出了一种基于SoC嵌入式处理平台的机载视频图形融合显示与视频记录系统实现方法。该方法以SoC为核心搭建硬件平台,使用SoC内部集成ARM处理器和视频图形协处理单元执行图形生成算法与外视频采集,配合SoC片上高速存储和显示接口,采用双缓存与多线程并发机制实现视频图形融合显示和外视频实时记录。本方法支持多种格式分辨率的视频源采集和大分辨率图形同步生成。实验结果表明,采用该系统技术后机载显示器采集1024×768分辨率外视频同时生成1920×1080分辨率图形时,融合处理后帧率可达45 fps,能够满足机载显示器实时显示需求。     

基于性能匹配的SoC自适应电压调节系统

SoC在不同应用场景的频率不同,导致关键路径的时序余量会有较大的差异,在芯片设计阶段,为了保证芯片最坏情况下依然能够正常运行,增加了较大的电压余量,所以固定电压供电会造成不必要的功耗损失.基于最大程度节约功耗的需求,介绍了一种基于线下校准和延时链实时监测的自适应电压调节系统,实时监测电路时序,结合数字低压差线性稳压器(...