本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的嵌入式人機交互接口的設(shè)計及實現(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)計靈活、軟硬件可編程、可升級且可裁剪等優(yōu)勢和特點越來越受到設(shè)計者的青睞。FPGA內(nèi)嵌的MicroBlaze軟核處理器以IP核的形式進行配置,通過與其他外圍硬件設(shè)備相結(jié)合,可以快速的完成整個嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計,大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時間,提高了資源復(fù)用率。本文主要針對調(diào)制解調(diào)器的需求,設(shè)計了系統(tǒng)開發(fā)的硬件平臺,研究設(shè)計了基于FPGA的嵌入式人機交互接口,通過人機交互操作實現(xiàn)對調(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)、總線接口、存儲器結(jié)構(gòu)等特征。然后根據(jù)需求設(shè)計了系統(tǒng)的硬件平臺,包括電源模塊,時鐘模塊,SRAM、FLASH、DDR SDRAM等存儲模塊,UART接口和以太網(wǎng)接口,以及鍵盤和液晶模塊。最后介紹了基于EDK的嵌入式設(shè)計流程,包括FPGA內(nèi)部硬件和軟件設(shè)計,對人機交互接口的軟件設(shè)計內(nèi)容進行了詳細介紹,并對系統(tǒng)設(shè)計進行了測試和分析。結(jié)果表明,通過FPGA可以實現(xiàn)人機交互接口的設(shè)計,并通過人機接口實現(xiàn)對調(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 人機交互接口
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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)計方案13-28
• 2.1 MicroBlaze體系結(jié)構(gòu)簡介13-21
• 2.1.1 總線接口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)簡介21-22
• 2.2.2 SOPC開發(fā)工具22-23
• 2.2.3 SOPC設(shè)計流程23-25
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 硬件開發(fā)平臺設(shè)計28-42
• 3.1 電源設(shè)計28-29
• 3.2 時鐘模塊設(shè)計29-31
• 3.3 存儲模塊設(shè)計31-35
• 3.3.1 SRAM接口電路設(shè)計31-32
• 3.3.2 FLASH接口電路設(shè)計32-33
• 3.3.3 DDR SDRAM接口電路設(shè)計33-35
• 3.4 接口模塊設(shè)計35-37
• 3.4.1 UART接口設(shè)計35-36
• 3.4.2 以太網(wǎng)接口設(shè)計36-37
• 3.5 鍵盤與液晶模塊設(shè)計37-41
• 3.5.1 鍵盤模塊設(shè)計37-39
• 3.5.2 液晶模塊設(shè)計39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)42-62
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計流程42-44
• 4.1.1 搭建硬件平臺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)計方案44-45
• 4.3 按鍵與液晶模塊設(shè)計45-52
• 4.3.1 設(shè)計方案45-49
• 4.3.2 測試結(jié)果與分析49-52
• 4.4 以太網(wǎng)接口設(shè)計52-56
• 4.4.1 設(shè)計方案52-54
• 4.4.2 測試結(jié)果與分析54-56
• 4.5 UART接口設(shè)計56-57
• 4.5.1 設(shè)計方案56-57
• 4.5.2 測試結(jié)果與分析57
• 4.6 變頻器模塊配置57-61
• 4.6.1 設(shè)計方案57-60
• 4.6.2 測試結(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】

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本文編號：468670