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基于FPGA的嵌入式數(shù)字化語(yǔ)音錄制與回放的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

0引言隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)集成向高速、高集成度、低功耗發(fā)展已經(jīng)成為必然，同時(shí)SoPC技術(shù)也應(yīng)用而生。SoPC將軟硬件集成于單個(gè)可編程邏輯器件平臺(tái)，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔靈活。SoPC綜合了SoC，PLD和FPGA的優(yōu)點(diǎn)，集成了硬核和軟核CPU、OSP、存儲(chǔ)器、外圍I/O及可編程邏輯，用戶(hù)可以利用SoPC平臺(tái)自行設(shè)計(jì)高速、高性能的CPU和DSP處理器，使得電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入一個(gè)嶄新的模式。該設(shè)計(jì)運(yùn)用SoPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式數(shù)字化語(yǔ)音錄制與回放。其中，介紹了在FPGA上構(gòu)建WM8731的I2C總線(xiàn)，以及數(shù)字化語(yǔ)音在SRAM中的存儲(chǔ)，并利用Matlab7.0.4軟件對(duì)所采集的語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真。SoPC是現(xiàn)在電子技術(shù)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的匯聚點(diǎn)和發(fā)展方向。充分體現(xiàn)了其高性能、設(shè)計(jì)靈活和易用等特點(diǎn)。1系統(tǒng)整體方案系統(tǒng)以Altera公司的FPGA芯片(CycloneⅡ系列)EP2C35F672C6NK為平臺(tái)，結(jié)合音頻編/解碼芯片WM8731實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄制與回放。該FPGA芯片具有豐富的片內(nèi)資源，大量的邏輯宏單元和多個(gè)硬件乘法器，大量的自定義I/O接口，此外還有4個(gè)鎖相環(huán)，為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘。設(shè)計(jì)中充分利用了FPGA的高速并行和A

發(fā)表于：4/19/2011

基于FPGA的PCIE總線(xiàn)擴(kuò)展卡的設(shè)計(jì)

PCIE(PCIexpress)是用來(lái)互聯(lián)諸如計(jì)算機(jī)和通信平臺(tái)應(yīng)用中外圍設(shè)備的第三代高性能I/0總線(xiàn)。PCIE體系結(jié)構(gòu)繼承了第二代總線(xiàn)體系結(jié)構(gòu)最有用的特點(diǎn)，采用與PCI相同的使用模型和讀/寫(xiě)通信模型，支持各種常見(jiàn)的事務(wù)。其存儲(chǔ)器、I/0和配置地址空間與PCI的地址空間相同。由于地址空間模型沒(méi)有變化，所以現(xiàn)有的OS和驅(qū)動(dòng)軟件無(wú)需進(jìn)行修改就可以在PCIE系統(tǒng)上運(yùn)行。PCIE是串行協(xié)議，與原有的PCI并行總線(xiàn)相比，它沒(méi)有大量的數(shù)據(jù)和控制線(xiàn)，對(duì)于硬件電路設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，省去了很多硬件設(shè)計(jì)工作。PCIE的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PCI總線(xiàn)，PCIE1.1版本單個(gè)鏈路的單向吞吐量能達(dá)到250MB/s。對(duì)于需要與主機(jī)進(jìn)行大容量傳輸?shù)南到y(tǒng)來(lái)說(shuō)，該總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。由于PCIE總線(xiàn)硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，吞吐量大，軟件向下兼容，只要找到合適的總線(xiàn)接口芯片，很容易將現(xiàn)有的PCI總線(xiàn)設(shè)備升級(jí)為PCIExpress設(shè)備。Altera公司最新推出的EP2SGX90系列的芯片，給用戶(hù)提供了PCIE接口IP核。本文將結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，詳細(xì)介紹該IP核的使用情況，包括寄存器設(shè)置，DMA操作等。1功能描述及參數(shù)設(shè)置按照PCIE協(xié)議的要求，該FPGA的IP核

發(fā)表于：4/17/2011