| 论文 FPGA器件的应用研究，共57页，41590字 摘要：自1985年Xilinx公司推出第一片现场可编程逻辑阵列(FPGA)至今，FPGA 已经成为当今电子设计应用市场上首选的可编程逻辑器件之一。从航空航天到数 字信号处理，再到汽车家电等消费领域，无处不见FPGA的身影。而且，随着微电子等工艺的进步，FPGA器件本身的性能逐年在提高，使得FPGA器件与其他同类器件相比更有竞争力。然而在这个各类电子设计器件百花齐放的时代，广大消费者需要对林林总总的电子设计器件有个更深入地了解，从而为自己的科研学习或工业生产挑选到既能满足各项性能指标要求，又经济实惠的合适的电子设计器件。因此，进行FPGA器件的应用研究并进行各类电子设计产品的性能优势对比分析是一项很有价值和实际意义的工作。 本文是在前人研究成果的基础上，面向实际应用的需求，从FPAG的结构、原理、性能、功耗、成本等角度对FPGA这一新兴可编程器件进行应用研究。本文在查阅了大量的文献资料后，首先对FPGA的结构和性能进行了分析，包括主流FGPA产品之间的分析比较和FGPA与其他逻辑器件的对比分析。然后在数字信号处理、微机系统、出租车计费系统及雷达数字化单元这四个方面论述了FGPA的具体实现，并分析了用FGPA实现的优势所在。通过本文的大量分析研究，完成了FPAG器件之间以及与其他同类器件性能上的比较，并对分析结果给出了相应的建议。借助于FGPA在四个方面具体应用的分析，可以看到FGPA器件在实现算法、控制和简单逻辑应用这三方面都有很出色的表现，十分适合推广应用。 关键词: FPGA;可编程逻辑器件;，雷达数字化单元 目录 第1章绪论........................................... ..................................... .................... 1 1. 1 FPGA应用研究的必要性和现实意义.....................................1 1. 1. 1 FPGA发展的现状...................................... ................ 1 1. 1. 2 FPGA应用研究的必要性和现实意义. ............... ...... 3 1. 2本文研究的主要内容和方法. ................................. .......... ......5 1. 3本文的主要研究成果和结构特点. ................................. ...... ...6 第2章FPGA器件的结构和应用特性分析............................... ...... ...... ......8 2. 1 FPGA器件结构和特性分析.................................. ...... ...... ......8 2. 1. 1 FPGA的结构分析................................... ...... ...... ..........8 2. 1. 2主流FPGA产品性能特点比.................................... ..11 2. 1. 3 FPGA与其它编程器件的对比分析. .............................19 2. 2 FPGA开发环境的分析..................................... ...... ........... .......22 2. 2. 1主流FPGA公司的开发工具. ....................................... 22 2. 2. 2硬件描述语言HDL现状与发展.......................................24 2. 2. 3 FPGA设计流程和设计方法.. .................................. ..........25 2. 2. 4 HDL语言编程目前的策略和方式.......................................28 2. 3 FPGA器件应用特性分析................................... ...... ........... .........30 2. 3. 1 FPGA应用的结构特点...................................... .............30 2. 3. 2 FPGA应用前景分析...................... ..................................31 2. 4本章小节. ...................... ......................................... ........... ...... ......33 第3章FPGA器件应用领域分析...................... ................................ ................34 3. 1引言二...................... ........................................ ............. ............34 3. 2 FPGA在数字信号处理技术领域中的应用..................................35 3. 2. 1 DSP结构、性能及应用分析................................. ...........35 3. 2. 2用FPGA改进DSP性能的优势......................................35 3. 2. 3 DSP器件功能的FPGA实现.. .......................................38 3. 3 FPGA在微机系统中的应用............................ ................................ ...........42 3. 3. 1引言....................................... ........................................ .............. 42 3.3.2简化CPU的FPGA实现.......................... .......................................42 3. 4基于FPGA的出租车计费器............................ .......................................54 3. 4. 1系统组成.…。.............. ....................................... .............. ..........54 3. 4. 2功能模块的设计............................... ....................................... .....55 3. 4. 3小结.................................. ....................................... ............ .........58 3. 5本章小结........................................... ...................................... ...............59 第4章FPGA在雷达数字化单元中的应用研究.................... ...................... 60 4. 1引言....................................... ..................... ............. ..................60 4. 2雷达数字化单元系统设计技术分析..................... ......... ............. 61 4. 3雷达数字化单元FPGA部分功能设计.................... ................65 4. 3. 1用FFGA实现的正交采样控制.................... ................ 65 4. 3. 2用FPGA实现的预处理/时序控制................. .............. 67 4.3.3总体调试..................................... ..................... ................ 69 4. 4本章小结.......。....................... ..................... ............... ..............71 第5章结束语..................................................... ..................... ............. ............73 |
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