基于FPGA的同步FIFO设计

FPGA中同步FIFO的使用小结FPGA中的FIFO,分为同步FIFO,异步FIFO和双向FIFO。同步FIFO一般用于数据的缓存,异步FIFO一般用于跨时钟域的同步上

FPGA中同步FIFO的使用小结

FPGA中的FIFO，分为同步FIFO，异步FIFO和双向FIFO。同步FIFO一般用于数据的缓存，异步FIFO一般用于跨时钟域的同步上。在这里只讨论同步FIFO的使用。

由于课题中要用FPGA做图像处理，生成3*3的模板。首先我们来分析图像数据的传输方式，线阵CCD1209D为2048个有效像元，经AD采样，每行有2048个图像数据，以串行数据流的形式来传输的，一个时钟周期传输一个像素数据。图像在交由算法模块处理之前要将得到的串行数据变成并行数据，3*3模板就是一个串并转换模块，串行数据经过此模块后变为并行输出。在图像处理算法中的实现过程若选用3*3模板，该滑动窗在某一个时刻读取图像的某个像素和其相邻像素，经过相关的处理后，用处理结果取代模板中间位置的像素值并传送到下一个模块。之后，每校正完一个像素，模板将不断右移或换行，直到将一幅灰度图像的数据阵列中的所有像素全部处理完。为了使窗中的3行3列共9个像素能够在一个时刻同时输出，便于之后的图像处理算

FPGA中同步FIFO的使用小结

FPGA中的FIFO，分为同步FIFO，异步FIFO和双向FIFO。同步FIFO一般用于数据的缓存，异步FIFO一般用于跨时钟域的同步上。在这里只讨论同步FIFO的使用。 由于课题中要用FPGA做图像处理，生成3*3的模板。首先我们来分析图像数据的传输方式，线阵CCD1209D为2048个有效像元，经AD采样，每行有2048个图像数据，以串行数据流的形式来传输的，一个时钟周期传输一个像素数据。图像在交由算法模块处理之前要将得到的串行数据变成并行数据，3*3模板就是一个串并转换模块，串行数据经过此模块后变为并行输出。在图像处理算法中的实现过程若选用3*3模板，该滑动窗在某一个时刻读取图像的某个像素和其相邻像素，经过相关的处理后，用处理结果取代模板中间位置的像素值并传送到下一个模块。之后，每校正完一个像素，模板将不断右移或换行，直到将一幅灰度图像的数据阵列中的所有像素全部处理完。为了使窗中的3行3列共9个像素能够在一个时刻同时输出，便于之后的图像处理算法模块进行流水线处理，在3*3模板的硬件设计中，将采用两个FIFO存储器linebuffer1和linebuffer2。其中FIFO地址宽度为图像宽度，这样每个F

FPGA中同步FIFO的使用小结

FPGA中的FIFO，分为同步FIFO，异步FIFO和双向FIFO。同步FIFO一般用于数据的缓存，异步FIFO一般用于跨时钟域的同步上。在这里只讨论同步FIFO的使用。 由于课题中要用FPGA做图像处理，生成3*3的模板。首先我们来分析图像数据的传输方式，线阵CCD1209D为2048个有效像元，经AD采样，每行有2048个图像数据，以串行数据流的形式来传输的，一个时钟周期传输一个像素数据。图像在交由算法模块处理之前要将得到的串行数据变成并行数据，3*3模板就是一个串并转换模块，串行数据经过此模块后变为并行输出。在图像处理算法中的实现过程若选用3*3模板，该滑动窗在某一个时刻读取图像的某个像素和其相邻像素，经过相关的处理后，用处理结果取代模板中间位置的像素值并传送到下一个模块。之后，每校正完一个像素，模板将不断右移或换行，直到将一幅灰度图像的数据阵列中的所有像素全部处理完。为了使窗中的3行3列共9个像素能够在一个时刻同时输出，便于之后的图像处理算法模块进行流水线处理，在3*3模板的硬件设计中，将采用两个FIFO存储器linebuffer1和linebuffer2。其中FIFO地址宽度为图像宽度，这样每个F

jacklong

ＰＬＤＣＰＬＤＦＰＧＡ应用

文章编号：１００８－０５７０（２００７）０９－２－０２１２－０２

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第９－２期

基于ＦＰＧＡ多通道同步数据采集系统设计

ＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉ－ＣｈａｎｎｅｌＳｙｎｃｈｒｏｎａｌＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ

（大连理工大学振动工程研究所）李艳军

郭正刚张志新马孝江

ＬＩＹＡＮＪＵＮＧＵＯＺＨＥＮＧＧＡＮＧＺＨＡＮＧＺＨＩＸＩＮＭＡＸＩＡＯＪＩＡＮＧ

摘要：结合数据采集在往复式压缩机在线监测系统中的应用，设计了以ＦＰＧＡ（现场可编程门阵列）为核心的逻辑控制模块的

多通道数据采集系统。整个采集系统可实现１６路最大工作频率为１００ｋＨｚ的模拟信号的采集。设计中采用了自顶向下的方法，将ＦＰＧＡ依据逻辑功能划分为几个模块，详细论述了各模块的设计方法。各逻辑模块设计使用ＶＨＤＬ语言，并在ＩＳＥ中完成软件设计和仿真。

关键词：ＦＰＧＡ；数据采集；同步；ＶＨＤＬ中图分类号：ＴＰ２７４文献标识码：Ａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃｏ

1. 花样彩灯控制器的设计

设计要求:

假设输入脉冲为3MHz，控制16只LED发光二极管每隔1s或2s显示一种花样。要求显示的花样如下:闪烁2次 从LED（0）移位点亮到LED（15）一次 全部点亮一次 从LED（15）开始逐个熄灭至LED（0）1次 闪

烁

2

次。。。。。。如果按下清零键时，16只LED均熄灭一次，然后再重新按规律显示。如果没有按下快/慢选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔1s进行花样显示，否则按下快/慢键选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔2s进行花样显示。

2. 利用FPGA实现一个简单的DDS正弦波发生器

（DDS：数字显示示波器）

可分解为三个部分来设计：时钟产生模块；地址产生模块；ROM查找表模块。 实现思路：

① 首先，由外部晶振引入40MHz的时钟到FPGA内部，进入时钟产生模块，对时钟进行处理并3倍频程后，得到一个稳定精确的120MHz的系统时钟；

② 然后，地址产生模块在系统时钟的激励下，将频率控制字与累加寄存器输出的数据进行累加，然后把累加的结果作为地址输出给ROM查找表地址；

③ 最后，ROM查找表模块在每个系统时钟的上升沿，按照地址来读取ROM查找表中的相应的波

基于FPGA的同步数字复接器设计

目 录

1 绪论 .................................................................................................................................. 4

1.1 现代通信网的概述 ................................................................................................ 4 1.2 EDA技术 ............................................................................................................... 5

1.2.1 EDA技术简介 ............................................................................................. 5 1.2.2 EDA技术的特点 ........

基于FPGA的同步数字复接器设计

目 录

1 绪论 .................................................................................................................................. 4

1.1 现代通信网的概述 ................................................................................................ 4 1.2 EDA技术 ............................................................................................................... 5

1.2.1 EDA技术简介 ............................................................................................. 5 1.2.2 EDA技术的特点 ........

毕业设计（论文）

题 目： 基于FPGA的PCIE接口设计

学 院： 信息与通信工程学院

专 业： 电子信息工程

学生姓名： 班级/学号

指导老师/督导老师：

起止时间： 200 年 月 日 至 200 年 月 日

摘要

摘 要

在过去的二十几年中，PCI总线在许多领域中得到了广泛的应用，但是随着微处理器、存储器和互连网络的飞速发展，并行数据传输的PCI总线技术逐渐成为系统整体性能提升的瓶颈。从上世纪90年代初期，PCI总线技术至今已经在业内存在了十余年，在这些年中，它的发展是缓慢的，与PC总线相比，每三年会提升一倍的性能，从最初的8位PC/XT、16位ISA总线、32位的EISA和MCA、VL总线到PCI、64位PCI-/66MHZ、PCI-X，但是处理器每18个月性能就会提升一倍（一个摩尔周期是18个月），正因为PC总线和处理器的性能发展不同步，才导致PC总线的发展出现了滞后，PCI总线技术跟不上发展的潮流，出现了瓶颈。PCI－Express（简称PCIE）

毕业设计（论文）

题 目： 基于FPGA的PCIE接口设计

学 院： 信息与通信工程学院

专 业： 电子信息工程

学生姓名： 班级/学号

指导老师/督导老师：

起止时间： 200 年 月 日 至 200 年 月 日

摘要

摘 要

在过去的二十几年中，PCI总线在许多领域中得到了广泛的应用，但是随着微处理器、存储器和互连网络的飞速发展，并行数据传输的PCI总线技术逐渐成为系统整体性能提升的瓶颈。从上世纪90年代初期，PCI总线技术至今已经在业内存在了十余年，在这些年中，它的发展是缓慢的，与PC总线相比，每三年会提升一倍的性能，从最初的8位PC/XT、16位ISA总线、32位的EISA和MCA、VL总线到PCI、64位PCI-/66MHZ、PCI-X，但是处理器每18个月性能就会提升一倍（一个摩尔周期是18个月），正因为PC总线和处理器的性能发展不同步，才导致PC总线的发展出现了滞后，PCI总线技术跟不上发展的潮流，出现了瓶颈。PCI－Express（简称PCIE）

QPSK

基于FPGA的QPSK系统设计

一、 实验目的

1、 利用FPGA实现QPSK调制解调电路设计与实现，加深对QPSK

的理性认识，通过实践提高动手能力以及理论联系实际的能力 2、 通过对电路模块的组合使用构成通信系统，加深对通信系统的

认识和理解，进一步体会《通信原理》课程中的理论知识 3、 通过本次试验进一步掌握对Quartus II软件以及VHDL编程语言

的使用

4、 通过本次课程设计的实践提高我们的实践操作能力、提高分析

问题和解决问题的能力

二、 设计任务及要求

利用FPGA实现QPSK调制解调电路设计与实现，用FPGA进行数据处理。实验中给定FPGA模块，D/A转换、A/D转换以及乘法器模块

三、 实验原理

1、FPGA简介

目前以硬件描述语言（Verilog 或 VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至 FPGA 上进行测试，是现代 IC 设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完

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