基于FPGA的数据控制与处理系统的研究

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1、项士论文基于Flea的教据控制与处理系统的研究摘要现场可编程门阵列(FP“)是近年来迅速发展起来的新型可编程器．其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。它突破了并行处理、流水级数的限制，具有反复的可编程能力，从而有效的地利用了片上资源。随着数字电子技术的发展，数字信号处理的理论和技术广泛的应用于通信、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅里叶变换(FFT)作为数字信号处理的核心技术之一，使离散傅里叶变换的运算时间缩短了几个数量级，FFT己经成为现代信号处理的重要理论之一．本文主要研究基于FPG^的数据控制与处理系统，内部包含．一个1024点的F

2、FT处理单元．接口控制电路部分主要实现数据采集板与Pc／104总线的接口及板上各部分控制信号的产生．FPGA接口控制模块主要由地址译码和地址发生两部分组成。地址译码部分通过来自总线的10位地址译出相应端口并产生对应的控制信号；地址发生部分主要负责对RAM提供地址。FFT部分采用基四算法，五级级联处理，整体采用流水线工作方式，并通过CORDIC流水线结构使硬件实现较慢的复乘运算转化为移位和加减运算。双端口RAM、只读ROM全部内置在FPGA芯片内部，使整个系统的数据交换和处理速度得以很大提高，合理地协调了资源和速度之间相互制约问题。设计中采用了^LTEl【

3、A公司的QUartusII6．0开发软件，芯片选择Stratix系列的EPIS208672C6．关键词：FPGA，数据采集，FFT，CORDIC。硕士论文基于FPGA的数据控制与处理系统的研究AbstractFieldProgrammableGateArray(FPGA)，anew咖eofprogrammabledevice,hasbeenmadeagoodprogressinrecentyears．Ithasflexibleprogrammablelogicwhichcanbeconvenientlyusedtoimplementhi曲-speeddi

4、gitalsignalprocessing,foritbreaksthroughthelevellimitofparallelandpipeline．reconfignrablelogicresouroeonchipthusthen塔ource啪beutilizedeffectively．TheoryendtechnologyofDigitalSignalProcessing(DSP)arewidelyusedinmanyfields，suchascommunication,voiceprocessing,computerandmultimediawit

5、htheadvancementofDigitalTechnology．FastFourierTransform(F兀’)isthecoretechniqueofDSP．anditsperformingtimeisshorterafewstagesthanDFT's．FFrhasalreadyplayed锄importantroleinmodernDSP．Thisthesismainlystudiesdataacquisition,controllingendFFTbasedonFPGA．Theinterfaceb

6、咖ve∞theinterfacecont

7、roleireuitandthePC／l04busandallthecontrollingsignalsaremainlyrealizedbytheinterfacecontrollingcircuit．TheFPGAinterfacecontrollingmoduleconsistsofaddressdecoderandaddressgenerator．Theaddressdecoderdecodesthecorrespondingportaddressthroughthe10·bitbuswhiletheaddressgeneratorgenerat

8、estheSRAMaddress．FFlradoptsthealgorithmofradix-4．5-stepcascadingprocessing．Thewholesystemusespipelinepattern，practicality．ThemultiplicationunitischangedtoshiftandadditionunitbyCORDICpipelinestructurewhichiseasiertitanmultiplicationforthehardware．Dual-portRAMandROMarcbuiltinsideth

9、esystem．Thesemethodsaeceleratetheoperati