本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的嵌入式人機(jī)交互接口的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展和FPGA的廣泛應(yīng)用,基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)以其設(shè)計(jì)靈活、軟硬件可編程、可升級(jí)且可裁剪等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)越來(lái)越受到設(shè)計(jì)者的青睞。FPGA內(nèi)嵌的MicroBlaze軟核處理器以IP核的形式進(jìn)行配置,通過(guò)與其他外圍硬件設(shè)備相結(jié)合,可以快速的完成整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì),大大縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間,提高了資源復(fù)用率。本文主要針對(duì)調(diào)制解調(diào)器的需求,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的硬件平臺(tái),研究設(shè)計(jì)了基于FPGA的嵌入式人機(jī)交互接口,通過(guò)人機(jī)交互操作實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制解調(diào)器的控制。本文的主要內(nèi)容和工作包括以下幾個(gè)方面:首先介紹了SOPC技術(shù),研究了MicroBlaze軟核處理器的體系結(jié)構(gòu)、總線(xiàn)接口、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)等特征。然后根據(jù)需求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件平臺(tái),包括電源模塊,時(shí)鐘模塊,SRAM、FLASH、DDR SDRAM等存儲(chǔ)模塊,UART接口和以太網(wǎng)接口,以及鍵盤(pán)和液晶模塊。最后介紹了基于EDK的嵌入式設(shè)計(jì)流程,包括FPGA內(nèi)部硬件和軟件設(shè)計(jì),對(duì)人機(jī)交互接口的軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了測(cè)試和分析。結(jié)果表明,通過(guò)FPGA可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互接口的設(shè)計(jì),并通過(guò)人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部調(diào)制方式、碼率等參數(shù)以及變頻器參數(shù)的選擇和配置。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) FPGA SOPC MicroBlaze 人機(jī)交互接口
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN791
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文主要研究工作和內(nèi)容安排11-13
• 第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案13-28
• 2.1 MicroBlaze體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介13-21
• 2.1.1 總線(xiàn)接口14-18
• 2.1.2 寄存器18-19
• 2.1.3 流水結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.4 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)20
• 2.1.5 指令和Cache20-21
• 2.2 SOPC技術(shù)21-25
• 2.2.1 SOPC技術(shù)簡(jiǎn)介21-22
• 2.2.2 SOPC開(kāi)發(fā)工具22-23
• 2.2.3 SOPC設(shè)計(jì)流程23-25
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)28-42
• 3.1 電源設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)31-35
• 3.3.1 SRAM接口電路設(shè)計(jì)31-32
• 3.3.2 FLASH接口電路設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 DDR SDRAM接口電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 接口模塊設(shè)計(jì)35-37
• 3.4.1 UART接口設(shè)計(jì)35-36
• 3.4.2 以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)36-37
• 3.5 鍵盤(pán)與液晶模塊設(shè)計(jì)37-41
• 3.5.1 鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)37-39
• 3.5.2 液晶模塊設(shè)計(jì)39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-62
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程42-44
• 4.1.1 搭建硬件平臺(tái)42
• 4.1.2 添加IP核42-43
• 4.1.3 搭建應(yīng)用軟件程序43-44
• 4.2 軟件總體設(shè)計(jì)方案44-45
• 4.3 按鍵與液晶模塊設(shè)計(jì)45-52
• 4.3.1 設(shè)計(jì)方案45-49
• 4.3.2 測(cè)試結(jié)果與分析49-52
• 4.4 以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)52-56
• 4.4.1 設(shè)計(jì)方案52-54
• 4.4.2 測(cè)試結(jié)果與分析54-56
• 4.5 UART接口設(shè)計(jì)56-57
• 4.5.1 設(shè)計(jì)方案56-57
• 4.5.2 測(cè)試結(jié)果與分析57
• 4.6 變頻器模塊配置57-61
• 4.6.1 設(shè)計(jì)方案57-60
• 4.6.2 測(cè)試結(jié)果與分析60-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論62-63
• 5.1 論文總結(jié)62
• 5.2 下一步研究工作62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的嵌入式人機(jī)交互接口的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：468670