单芯片SoC的设计以及在VDB系统上应用的研究
发布时间：2020-12-24 21:04
随着数字系统越来越复杂,软硬件协同设计越来越困难,FPGA加ARM这种低成本SoC解决方案是大势所趋。传统的单片机和DSP自身带有CPU和指令集,相当于一个完整的微型系统,但是FPGA以前经常用来做粘合逻辑,对于大型项目,一般需要外接DSP作为主处理器负责流程控制和调度,而FPGA作为协处理器负责大规模并行计算,因此可以认为以前的FPGA是没有大脑的,随着Altera和Xilinx推出的FPGA带有Nios和Microblaze软核,这样的情况得到了缓解。ZYNQ是Xilinx推出的FPGA加ARM解决方案,片内总线采用的AXI总线协议（AMBA3.0）,相对比常用的AHB总线协议（AMBA2.0）,带宽和性能都有大幅度的提高。ZYNQ平台的推出,更使基于FPGA的片上系统（SoC）成为可能。本文首先介绍了Zynq-7000系列芯片,对开发环境Vivado以及软件环境SDK做了简单的介绍,然后介绍了SoC技术的研究状况及背景,最后通过接口控制文件定义的LAAS系统引出其甚高频广播的空间信号（VDB）,将信号的仿真工作在SoC系统上完成并验证仿真结果的正确性。首先通过纯硬件设计对系统进行...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ping电脑连接成功
33图3.28 开发板 ping 电脑主机成功图3.29 主机连接开发板3.3.3 驱动 USB 外设PetaLinux 可以从 SD 卡或者 Flash 启动，并且通过网口可以和主机进行通信。开发板的 USB 接口并没有使用到，通过本次设计使得开发板的 USB 接口可以操作 U盘。在 Vivado 开发环境下建立本次工程，搭载 Zynq 设计。例化至工程后对其进行参数设置，激活 SD0 对应的 MIO，Ethernet 对应的 MIO，以及 UART1 对应的 MIO 以此打印 log，还有 USB0 对应的 MIO。配置完成后验证设计
图3.32 查看 U 盘信息拔掉 U 盘，如图 3.33 可以看到系统检测到 U 盘移除。图3.33 检测到移除 U 盘3.3.4 带有 GUI 输出的 Linux 系统开发通过 USB 外设驱动的开发，Linux 系统从 SD 卡或者 Flash 启动的设计，开发板的外设基本都已经可以驱动运行起来。最后通过之前的 HDMI 设计，外设驱动，使用Ubuntu 文件系统，来使得开发板可以脱离电脑，自己组建一个微型系统，通过 HDMI接口可以在显示屏上显示，通过 USB 接口可以用鼠标对开发板系统进行操作，通过网口可以使系统联网，并且通过 UART 口打印相关 log。大体思路是通过 SD 卡启动开发板
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球卫星导航系统的现状与进展[J]. 刘艳亮,张海平,徐彦田,王铎. 导航定位学报. 2019(01)
[2]基于双施密特触发器的类正弦波相频采集方法[J]. 唐琪. 电子设计工程. 2019(02)
[3]基于FPGA的VGA汉字显示器设计[J]. 李营,殷小杭,吕兆承,陈帅,权循忠. 延边大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]基于GTP的VGA/DVI高清视频光纤传输系统研究[J]. 周弟伟. 信息与电脑(理论版). 2018(18)
[5]嵌入式软件中断系统的测试[J]. 姚佳瑜. 电子技术与软件工程. 2018(09)
[6]基于GPS/BDS的陆基增强系统精度和完好性[J]. 倪育德,路璐,刘瑞华. 中国民航大学学报. 2017(06)
[7]Petalinux操作系统在IFDR901信号处理板上的移植[J]. 周子超,吴凡. 通讯世界. 2017(02)
[8]基于JTAG的SoC片上调试系统设计[J]. 陈锐. 电子设计工程. 2015(03)
[9]Vivado设计套件将可编程系统集成度和实施速度提升4倍[J]. 丛秋波. 电子设计技术. 2012(06)
[10]支持SSH的终端仿真工具SecureCRT 3.3[J]. 小白. 电脑采购周刊. 2001(40)
硕士论文
[1]一款DSP中断系统的研究与设计[D]. 肖攀彬.湖南大学 2017
[2]基于Zynq的雷达信号处理系统软件模块的设计与实现[D]. 陈聪.西安电子科技大学 2017
[3]基于AHB总线SRAM控制器的设计及优化[D]. 韩朋.西安电子科技大学 2017
[4]基于PL-PS架构的图像处理系统的实现与算法应用[D]. 李振宇.山东大学 2016
[5]一种DVI高清视频延长传输的方法与实现[D]. 王哲.南京邮电大学 2015
[6]一种基于Zynq FPGA的MCU内核的验证平台[D]. 孙权.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于GPS的移动监控测量系统的设计[D]. 曹冬星.西安电子科技大学 2014
本文编号：2936309
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ping电脑连接成功
33图3.28 开发板 ping 电脑主机成功图3.29 主机连接开发板3.3.3 驱动 USB 外设PetaLinux 可以从 SD 卡或者 Flash 启动，并且通过网口可以和主机进行通信。开发板的 USB 接口并没有使用到，通过本次设计使得开发板的 USB 接口可以操作 U盘。在 Vivado 开发环境下建立本次工程，搭载 Zynq 设计。例化至工程后对其进行参数设置，激活 SD0 对应的 MIO，Ethernet 对应的 MIO，以及 UART1 对应的 MIO 以此打印 log，还有 USB0 对应的 MIO。配置完成后验证设计
图3.32 查看 U 盘信息拔掉 U 盘，如图 3.33 可以看到系统检测到 U 盘移除。图3.33 检测到移除 U 盘3.3.4 带有 GUI 输出的 Linux 系统开发通过 USB 外设驱动的开发，Linux 系统从 SD 卡或者 Flash 启动的设计，开发板的外设基本都已经可以驱动运行起来。最后通过之前的 HDMI 设计，外设驱动，使用Ubuntu 文件系统，来使得开发板可以脱离电脑，自己组建一个微型系统，通过 HDMI接口可以在显示屏上显示，通过 USB 接口可以用鼠标对开发板系统进行操作，通过网口可以使系统联网，并且通过 UART 口打印相关 log。大体思路是通过 SD 卡启动开发板
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球卫星导航系统的现状与进展[J]. 刘艳亮,张海平,徐彦田,王铎. 导航定位学报. 2019(01)
[2]基于双施密特触发器的类正弦波相频采集方法[J]. 唐琪. 电子设计工程. 2019(02)
[3]基于FPGA的VGA汉字显示器设计[J]. 李营,殷小杭,吕兆承,陈帅,权循忠. 延边大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]基于GTP的VGA/DVI高清视频光纤传输系统研究[J]. 周弟伟. 信息与电脑(理论版). 2018(18)
[5]嵌入式软件中断系统的测试[J]. 姚佳瑜. 电子技术与软件工程. 2018(09)
[6]基于GPS/BDS的陆基增强系统精度和完好性[J]. 倪育德,路璐,刘瑞华. 中国民航大学学报. 2017(06)
[7]Petalinux操作系统在IFDR901信号处理板上的移植[J]. 周子超,吴凡. 通讯世界. 2017(02)
[8]基于JTAG的SoC片上调试系统设计[J]. 陈锐. 电子设计工程. 2015(03)
[9]Vivado设计套件将可编程系统集成度和实施速度提升4倍[J]. 丛秋波. 电子设计技术. 2012(06)
[10]支持SSH的终端仿真工具SecureCRT 3.3[J]. 小白. 电脑采购周刊. 2001(40)
硕士论文
[1]一款DSP中断系统的研究与设计[D]. 肖攀彬.湖南大学 2017
[2]基于Zynq的雷达信号处理系统软件模块的设计与实现[D]. 陈聪.西安电子科技大学 2017
[3]基于AHB总线SRAM控制器的设计及优化[D]. 韩朋.西安电子科技大学 2017
[4]基于PL-PS架构的图像处理系统的实现与算法应用[D]. 李振宇.山东大学 2016
[5]一种DVI高清视频延长传输的方法与实现[D]. 王哲.南京邮电大学 2015
[6]一种基于Zynq FPGA的MCU内核的验证平台[D]. 孙权.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于GPS的移动监控测量系统的设计[D]. 曹冬星.西安电子科技大学 2014
本文编号：2936309
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