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開(kāi)啟工業(yè)4.0：集成EtherCAT和萊迪思FPGA實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)化

開(kāi)啟工業(yè)4.0：集成EtherCAT和萊迪思FPGA實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)化

　　隨著工業(yè)領(lǐng)域向?qū)崿F(xiàn)工業(yè)4.0的目標(biāo)不斷邁進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)具備彈性連接、低功耗、高性能和強(qiáng)大安全性的系統(tǒng)需求與日俱增。　　然而，實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非總是一帆風(fēng)順。企業(yè)必須在現(xiàn)有環(huán)境中集成這些先進(jìn)系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)對(duì)軟件孤島、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代前的老舊設(shè)備以及根深蒂固的工作流程等挑戰(zhàn)。它們需要能夠在這些限制條件下有針對(duì)性地應(yīng)用高性能軟硬件的解決方案。

應(yīng)用于除顫器的FPGA解決方案

美高森美公司（MicrosemiCorporation）的非易失性FPGA可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療儀器設(shè)備，而這些器件的安全性、高集成度和非易失性存儲(chǔ)的特點(diǎn)，特別適用于自動(dòng)化體外除顫器（automatedexternaldefibrillator,AED）。

發(fā)表于：9/9/2011

可擴(kuò)展動(dòng)態(tài)重配置的新型FPGA平臺(tái)設(shè)計(jì)

雖然這種技術(shù)潛力無(wú)限，但對(duì)整個(gè)業(yè)界來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)重配置的使用仍然有相當(dāng)大的難度。工程師需要一種清晰明確的設(shè)計(jì)方式，既能夠充分地發(fā)揮動(dòng)態(tài)重配置的優(yōu)勢(shì)，又不影響應(yīng)用描述，而且最重要的是，不增加開(kāi)發(fā)成本。為了將動(dòng)態(tài)性和高性能結(jié)合起來(lái)，我們建議采用基于多線程的執(zhí)行模型對(duì)異構(gòu)性進(jìn)行抽象。開(kāi)發(fā)人員可以將應(yīng)用當(dāng)作線程集來(lái)進(jìn)行編程，而不必考慮線程是在標(biāo)準(zhǔn)處理器還是專(zhuān)用硬件上執(zhí)行。在這種情況下，動(dòng)態(tài)重配置的作用是進(jìn)行線程優(yōu)先調(diào)度(thread preemption)和上下文切換。由法國(guó)國(guó)家研究署 (French National Research Agency (ANR)) 贊助的 FOSFOR(靈活的可重配置平臺(tái)操作系統(tǒng))項(xiàng)目就專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)這種新一代嵌入式、分布式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

發(fā)表于：9/9/2011

Nios II實(shí)現(xiàn)二頻機(jī)抖陀螺工作電路設(shè)計(jì)

Nios II是Altera開(kāi)發(fā)的嵌入式軟核處理器，采用RISC精簡(jiǎn)指令集，具有外設(shè)可定制、可裁剪性等優(yōu)點(diǎn)，可方便嵌入Cvclone及Stratix系列 FPGA。陀螺信號(hào)處理系統(tǒng)中需要多種定制化的外設(shè)，而一般處理器無(wú)法滿足這種要求，因此NiosⅡ軟核處理器是處理激光陀螺陀螺信號(hào)的理想選擇。

發(fā)表于：9/9/2011

基于SoPC的超聲導(dǎo)波激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

基于SoPC技術(shù)設(shè)計(jì)了一種專(zhuān)門(mén)激勵(lì)管道超聲導(dǎo)波的信號(hào)發(fā)生器。重點(diǎn)闡述了導(dǎo)波專(zhuān)用DDS IP核的設(shè)計(jì)方法。發(fā)生器以MicroBlaze軟核處理器為控制核心，單片F(xiàn)PGA輔以必要的少量外圍硬件電路，易于擴(kuò)展升級(jí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,輸出的信號(hào)精度高、噪聲小、穩(wěn)定性好，頻率連續(xù)可調(diào)，可方便地應(yīng)用于管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)。

發(fā)表于：9/8/2011

行業(yè)領(lǐng)先的萊迪思MachXO2 PLD系列現(xiàn)有小尺寸WLCSP封裝

萊迪思半導(dǎo)體公司（NASDAQ: LSCC）今日宣布MachXO2? PLD系列的2.5mmx2.5mm 25球型晶圓級(jí)芯片尺寸封裝（WLCSP）的樣片現(xiàn)已發(fā)運(yùn)。目前MachXO2器件結(jié)合了超小封裝尺寸——至今在PLD市場(chǎng)還未被超越——具有行業(yè)最低功耗和最豐富功能的低密度PLD。使用低功耗65nm工藝的嵌入式閃存技術(shù)構(gòu)建，MachXO2系列增加了3倍的邏輯密度，提高了10倍的嵌入式存儲(chǔ)器，并且與前代產(chǎn)品相比減少了100倍的靜態(tài)功耗。MachXO2器件具有業(yè)界最穩(wěn)定的PLD功能、超低功耗和新的WLCSP封裝，可以用于之前不可能使用PLD的應(yīng)用領(lǐng)域。　

發(fā)表于：9/8/2011

基于單片SRAM和FPGA的紅外圖像顯示的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

介紹一種采用單片SRAM和FPGA實(shí)現(xiàn)紅外圖像顯示的新方案，并對(duì)顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、FPGA各功能模塊設(shè)計(jì)、SRAM的讀/寫(xiě)時(shí)序設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)論述。該圖像顯示方案可用于紅外圖像處理系統(tǒng)的硬件調(diào)試和紅外圖像處理效果觀測(cè)。實(shí)際使用情況表明，該顯示方案能夠很好地滿足紅外圖像處理系統(tǒng)的圖像輸出需求。

發(fā)表于：9/8/2011

在FPGA上對(duì)OC8051IP核的修改與測(cè)試

本文介紹了一種OC8051 IP核的仿真測(cè)試方案。該方案給出了查找與定位IP核中邏輯錯(cuò)誤的方法，并詳細(xì)介紹了各種錯(cuò)誤的修改方法。測(cè)試結(jié)果表明，OC8051工作正常，已經(jīng)初步具備了微控制器的功能，可以被運(yùn)用于實(shí)際的工程開(kāi)發(fā)中。

發(fā)表于：9/8/2011

現(xiàn)代FPGA設(shè)計(jì)的能源優(yōu)化方案

除了目前用于現(xiàn)代FPGA設(shè)計(jì)的能源優(yōu)化方案，一些用戶設(shè)計(jì)決策也可以產(chǎn)生顯著的功耗效益?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)的新技術(shù)中會(huì)有更大膽地遏制功耗的架構(gòu)解決方案，從而使新的FPGA應(yīng)用成為可能。

發(fā)表于：9/8/2011

MCU&USB設(shè)備控制器IP核的設(shè)計(jì)

本文描述了自主研發(fā)的MCU+USB設(shè)備控制器的設(shè)計(jì)思路。用Verilog語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行了RTL級(jí)描述。用 Modelsim進(jìn)行前仿驗(yàn)證，并在Cadence公司的NC_Verilog上通過(guò)了綜合后仿驗(yàn)證。為了進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，本項(xiàng)目選擇了XILINX公司的Virtex xc2s2006pq208芯片及XC18V02的存儲(chǔ)器，并把上述IP核綜合到此 FPGA上加以驗(yàn)證。綜合結(jié)果表明，協(xié)議層模塊占用了1672個(gè)Slice(71%)，652個(gè)Slice Registers(13%)，2870個(gè)4 input LUTs(61%)，51個(gè)bonded IOBs（36%）。使用上華工藝，該芯片已經(jīng)流片返回了，并通過(guò)demo 板連接到PC上，PC可以檢測(cè)出為人體輸入學(xué)設(shè)備，說(shuō)明該芯片完全符合制定的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：9/8/2011

基于FPSLIC設(shè)計(jì)的DES解密和AES的分組加解密的實(shí)現(xiàn)

　美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)的AT94K系列芯片是以Atmel0.35的5層金屬CMOS工藝制造。它基于SRAM的FPGA、高性能準(zhǔn)外設(shè)的Atmel8位RISCAVR單片機(jī)。另外器件中還包括擴(kuò)展數(shù)據(jù)和程序SRAM及器件控制和管理邏輯。圖1-1是Atmel公司的FPSLIC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

發(fā)表于：9/8/2011