基于SOPC的嵌入式GUI系统的研究与实现

发布时间：2024-07-02 21:39

　　随着微电子技术的飞速发展,FPGA的器件集成度得到了极大的提升,功耗和成本降低在不断降低,而设计性能上已经完全可以跟ASIC相媲美。高端FPGA内部还嵌入处理器IP核,DSP处理单元,内存控制器,以太网控制器等功能模块,极大地提高了系统设计的灵活性和处理能力。基于FPGA的SOPC嵌入式系统,具有灵活的设计方式,可裁剪、可扩展,同时具备了软硬件在系统可编程的功能,已经广泛地使用在诸如医疗仪器、智能仪器仪表、汽车电子等嵌入式领域中。因此,很有必要在SOPC嵌入式系统上开发一种轻量级的嵌入式GUI系统。 本文首先从FPGA的基本原理出发,介绍了基于FPGA的SOPC嵌入式系统一般组成以及开发流程；接下来分别从硬件和软件两个方面来介绍以MicroBlaze为软核处理器的嵌入式GUI系统的实现过程。在硬件方面,着重阐述了SOPC硬件系统的设计,尤其是VGA控制器IP核的设计与实现。而在软件方面,主要阐述了基于Genode FX GUI的嵌入式GUI系统实现的基本原理,MicroBlaze的中断编程以及SOPC软件编译和调试过程。文中还穿插介绍了软硬件协同和IP核复用等设计方法。 最终嵌入式GU...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1FPGA基本结构

toneighborst)508各2一习2_1左司01图3劝rtex-IIProCLB单元如图4所示，每个Slice包括2个四输入的查找表(又称函数发生器)、进位逻辑、算术逻辑门、函数复用器和两个存储单元。每个4输入的查找表可以配置成为4输入1输出的组合逻辑，或者16bit的....

图4巧1，tex一11ProSliee

2.2.1MieroBlaze软核MieroBlaze核是一个32bit租sc架构的处理器软核，具有指令集丰富、运行速度快、占用资源少、可配置性强等优点，跟外围IP核一起，可以完成可编程系统芯片(SOPC)的设计。Micr0Blaze软核处理器具有很高的可配置性，当然也存在一些固....

图3劝rtex-IIProCLB单元如图4所示，每个Slice包括2个四输入的查找表(又称函数发生器)、进位

图7MPMC内存控制器架构2.2.4基于PLB总线的外围设备Xilinx提供的嵌入式系统开发工具EDK提供了很多实用的IPcore，例如中断控制器，定时器，用于控制LED和开关的GPIOIPcore以及常用作调试的UART控制器。如图5所示，这些都是作为PLB总线上的从设备。因为....

图6MicroBlaze软核CPU内部架构

兰州大学硕士研究生学位论又基于SOPC的嵌入式GUI系统的研究与实现2.3基于FPGA的SOpC系统开发的基本流程SOPC技术的目标是将一个完整的电子系统实现在一个可编程的芯片内，在规模、可靠性、体积、性能、上市周期、开发成本以及硬件升级等多方面有着突出的优势。为了满足上市时间和....

本文编号：4000051