关于文件内容详见我的博客zynq学习笔记（七）

无符号除法器的整体设计思路是，通过被除数移位后的结果与除数做减法运算实现的除法过程，具体设计思路是对于输入八位无符号被除数divisor1，先对八位divisor1进行转换为十六位的divisor1_tmp，高八位补零，第八位是divisor1。通过计数器控制实现，每个时钟上升沿左移1位divisor1_tmp，低位补零。如果divisor1_tmp高八位大于除数divisor2，相减后，divisor1_tmp整体左移1位，divisor1_tmp的第二位置1；如果不大于divisor2，直接左移1位，经过8个时钟后，输出八位的商和余数。

XILINX 7系列功耗评估之XPE

SPI串行配置加载FPGA代码是嵌入式系统中常用的一种技术，特别是在使用如HI3531DV200这样的高性能芯片时。HI3531DV200是一款集成了ARM Cortex-A7 CPU的SoC，常用于视频处理和物联网应用。它具有SPI接口，可以与外部FPGA（Field Programmable Gate Array）通信，实现FPGA的配置和控制。本文将深入探讨SPI串行配置加载FPGA代码的过程，以及在HI3531DV200上的驱动实现。 1. SPI接口介绍： SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，由主机（Master）控制，可以连接一个或多个从机（Slave）。在FPGA配置中，HI3531DV200作为主机，通过SPI接口向FPGA发送配置数据。 2. FPGA配置流程： - 初始化：主机需要初始化SPI接口，设置合适的时钟频率、数据位宽、极性和相位等参数。 - 发送配置命令：然后，主机发送特定的配置命令给FPGA，告知FPGA即将接收配置数据。 - 数据传输：接着，主机按照约定的格式通过SPI接口向FPGA传输配置数据流，这些数据通常包含逻辑门电路的配置信息。 - 结束信号：当所有配置数据传输完毕，主机发送结束信号，FPGA开始执行配置并进入工作模式。 3. HI3531DV200的SPI驱动开发： - 驱动注册：在Linux内核中，需要为SPI设备编写驱动程序，并在系统启动时注册。这包括设备树中的定义，以及驱动的probe函数，用于识别和初始化SPI设备。 - 数据传输函数：编写SPI传输函数，负责打包数据并调用SPI控制器的API来发送和接收数据。 - 错误处理：添加适当的错误检测和处理机制，确保在数据传输过程中遇到问题时能够恢复或报告错误。 4. FPGA配置文件生成： FPGA配置文件（.bit或.bin）由硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编译而来，通过专用工具（如Xilinx的 Vivado或Intel的Quartus）生成。这个文件包含了FPGA内部逻辑的配置信息，用于构建用户定义的逻辑功能。 5. 加载FPGA代码到HI3531DV200： - 准备配置文件：将生成的FPGA配置文件转换为适合SPI传输的格式，例如二进制格式。 - 调用SPI驱动：通过Linux用户空间应用程序或内核模块，调用SPI驱动的API进行配置数据的发送。 - 监控状态：在发送配置数据的过程中，监控FPGA的状态，确保数据正确无误地被接收。 6. 实际应用： 这种SPI配置方式在嵌入式系统中很常见，因为它简化了硬件设计，减少了对外部存储器的需求。例如，在HI3531DV200上，可以利用FPGA进行快速的数据预处理或加速特定算法，同时利用CPU处理复杂的操作系统和应用层任务。 SPI串行配置加载FPGA代码在HI3531DV200驱动方式下，涉及到SPI接口的配置、驱动程序开发、FPGA配置文件的生成与加载等多个环节，这些都需要开发者对嵌入式系统、Linux驱动、FPGA原理和编程有深入理解。在实际操作中，需结合具体的硬件平台和软件环境进行细致的调试和优化。

内容概要：本文详细介绍了如何使用Verilog语言在FPGA上实现UART通信，解析来自上位机的数据包，并完成数据存储和调用。文中首先分析了数据包的结构，包括帧头、命令、数据长度、数据、CRC校验和帧尾。接着，通过三段式状态机的设计，逐步讲解了状态定义、状态转移逻辑、数据存储和调用的具体实现方法。针对可能出现的帧头、帧尾冲突问题，引入了字符转义机制，并详细解释了CRC校验的实现方式。此外，还讨论了错误处理机制，确保在检测到异常时能够及时向上位机反馈错误信息。最后，提供了完整的工程文件和仿真环境，帮助开发者更好地理解和验证设计。 适合人群：具备一定硬件开发基础，尤其是熟悉FPGA和Verilog语言的研发人员。 使用场景及目标：适用于需要进行FPGA与上位机通信的工程项目，旨在提高数据包解析的准确性，确保通信的可靠性和稳定性。通过学习本文，读者可以掌握UART通信协议的实现细节，理解状态机在协议解析中的应用，提升嵌入式系统的开发能力。 阅读建议：本文不仅提供了详细的代码实现，还包含了丰富的背景知识和技术细节。建议读者在阅读过程中结合提供的工程文件和仿真工具进行实践，以便更好地理解每一个步骤和概念。

在电子技术领域，FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种高度可配置的集成电路，允许用户根据需求自定义逻辑功能。"FPGA设计参考资料"这个压缩包包含了两本非常有价值的电子书，对于想要深入理解和掌握FPGA设计的读者来说，它们提供了宝贵的资源。 《手把手教你学FPGA》是一本基础到实践的教程，它旨在引导初学者逐步走进FPGA的世界。这本书可能涵盖了以下关键知识点： 1. FPGA基本概念：解释了FPGA的结构，包括查找表（LUT）、可编程连线阵列（PLA）、配置存储器以及I/O单元等。 2. 逻辑设计基础：介绍了布尔代数和组合逻辑电路，为理解FPGA设计中的逻辑门和函数奠定了基础。 3. 时序分析与同步设计：探讨了时钟管理和同步系统的设计，这对于避免竞争冒险和建立/保持时间问题至关重要。 4. VHDL或Verilog语言：介绍了一种或两种硬件描述语言，这是编写FPGA代码的常用工具。 5. 实践项目：书中可能会提供一些实际设计案例，让读者通过动手实践来巩固理论知识。 接下来，《例说FPGA：可直接用于工程项目的第一手经验》则更注重于实践经验，可能包含以下内容： 1. FPGA在实际工程中的应用：展示了FPGA在通信、图像处理、嵌入式系统等领域的具体应用案例。 2. 高级设计技巧：讨论了如何优化设计以提高性能，减少资源占用，或者实现高速数据处理。 3. 系统级设计：涵盖了FPGA与其他组件（如处理器、内存、传感器）的接口设计，以及系统级集成的挑战和解决方案。 4. 调试与验证：讲解了如何使用仿真工具、逻辑分析仪和示波器进行设计验证和问题定位。 5. 实际工程项目的案例分析：提供了具体的项目经验分享，让读者能从实际问题出发学习FPGA设计。 这两本书的结合，既能为初学者提供扎实的理论基础，又能帮助有经验的工程师解决实际项目中的问题。通过阅读并实践这些书籍中的内容，你将能够提升自己的FPGA设计能力，无论是进行学术研究还是参与工业项目，都能从中受益匪浅。因此，无论你是电子工程专业的学生，还是希望在职业生涯中拓展FPGA技能的专业人士，这套资料都是不容错过的宝贵资源。

内容概要：本文详细介绍了基于Vivado平台搭建的AD9680 FPGA工程项目，涵盖JESD204B接口、SPI配置、时钟树配置以及跨时钟域处理等多个方面。项目采用Verilog语言编写，包含详细的注释和调试经验分享。文中重点讨论了SPI配置引擎、JESD204B链路对齐、时钟管理模块（如MMCM）配置、跨时钟域处理等问题，并提供了多个实用技巧和注意事项。此外，还涉及了温度监控模块的实现，确保系统的稳定性和可靠性。 适合人群：具备一定FPGA开发经验和Verilog编程基础的研发人员，尤其是从事高速数据采集和通信领域的工程师。 使用场景及目标：适用于需要理解和实现AD9680高速数据采集系统的开发者。主要目标是帮助读者掌握JESD204B接口配置、SPI寄存器配置、时钟树设计等关键技术，从而能够成功构建并调试类似的FPGA工程。 其他说明：文中不仅提供了完整的代码片段，还包括了许多宝贵的调试经验和实战心得，对于提高实际开发效率非常有帮助。建议读者结合具体应用场景深入研究相关代码和技术细节。

O 引言 　　波束控制系统的基本功能是给天线阵列中各个移相器提供所需要的控制信号。除此基本功能外，现代雷达还要求波束控制系统高速高效、低成本、小型化，并具有波束控制分系统的自检；根据工作频率，进行初相位在线补偿；天线相位码随机馈相等功能。同时，在设计生产过程中，为了配合其他系统的检测，还需要在雷达的不同工作模式下完善调试功能。另外，在雷达的长期使用过程中，要求单个组件维修时，波束控制组件驱动板能在脱机状态下正常工作。 　　这里展开介绍一种有源相控阵雷达波束控制系统的硬件平台及软件设计。 　　1 系统原理 　　为降低电路成本和增加系统可靠性，该系统采用设备量少、维修方便、可靠性高的集中式 本文主要探讨了一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的雷达波束控制系统设计，该设计应用于EDA（Electronic Design Automation）/PLD（Programmable Logic Device）领域。波束控制系统是雷达系统的关键组成部分，其核心任务是为天线阵列中的移相器提供所需的控制信号，以实现精确的波束指向和扫描。 现代雷达对波束控制系统提出了更高的要求，包括高速高效、低成本、小型化，以及具备自我检测功能。系统需能根据工作频率进行初相位在线补偿，执行随机馈相策略，同时在不同工作模式下提供调试功能，确保单个组件维修时仍能正常运行。 该设计采用了集中式运算、分布式驱动的架构，运算板负责波束控制算法的计算和信号处理，而驱动板则完成译码和驱动任务。运算板利用FPGA实现快速的数据处理，以满足在500微秒内完成控制指令接收和波束控制码传输的需求。此外，运算板上的存储器允许实时更新补偿数据。系统采用自定义总线通信协议，以接收雷达控制指令并反馈阵面信息。 驱动板硬件设计中，单片机和EPLD（复杂可编程逻辑设备）共同实现驱动、译码、自检等功能，同时考虑到单独调试时的控制需求。为了降低成本，硬件设计尽可能简化，但仍能保证功能的完整性。 软件设计方面，重点在于FPGA程序的设计。阵面被分为四个子阵面，根据不同的工作模式（全孔径SAR模式和子孔径GMTI模式）进行波束控制。两片FPGA协同工作，通过四路差分串行码传输数据，其中包括两路数据码、一路地址码和一路时钟码。串口核、SRAM和FIFO分别用于调试、存储控制码和临时存储计算结果，确保了系统的灵活性和准确性。 本文介绍的基于FPGA的雷达波束控制系统设计充分利用了FPGA的并行处理能力，结合优化的硬件和软件架构，实现了现代雷达系统对波束控制的复杂需求，兼顾了性能、成本和可维护性。

基于fpga的2psk调制解调器实现，代码包括quartus和vivado两个工程版本，使用到的所有滤波器全部采用matlab设计参数，verilog代码实现，没有调用滤波器ip，可以进行任意调整或者采用其他厂家fpga实现，quartus版本代码采用modelsim仿真，vivado使用其自带仿真软件仿真。 下图是一些仿真以及滤波器频谱图. 在现代通信领域，数字调制解调技术扮演着至关重要的角色，其中2PSK（二进制相位偏移键控）调制解调器是一种广泛使用的数字调制方式。随着可编程逻辑设备如FPGA（现场可编程门阵列）的发展，利用FPGA实现2PSK调制解调器成为了一种灵活高效的解决方案。本文将详细介绍基于FPGA的2PSK调制解调器的实现，包含quartus和vivado两个工程版本，并且重点阐述了使用matlab设计参数以及verilog代码实现的过程。 从系统设计的角度来看，2PSK调制解调器的实现可以被分为两个主要部分：调制部分和解调部分。在调制过程中，数字基带信号被转换成相应的模拟信号，而解调过程则是调制过程的逆过程，即将模拟信号恢复成原始的数字信号。在FPGA实现中，这两个过程都通过硬件描述语言如verilog来编程实现。 为了确保通信系统的性能，设计者通常需要对信号进行滤波处理。在这个项目中，所有滤波器的设计都采用了matlab工具。通过matlab，设计者可以首先进行理论设计和仿真，优化滤波器的参数，以满足特定的性能指标。在参数确定后，这些设计参数会被转化成FPGA可识别的verilog代码，最终在FPGA硬件上实现滤波功能。 本项目中的FPGA工程版本有两个，分别对应于quartus和vivado这两个不同的设计环境。Quartus是由Altera公司（现为Intel旗下）开发的FPGA设计软件，而Vivado则是Xilinx公司提供的新一代设计套件。两种环境都有各自的优势和特点，设计师可以根据项目的具体需求和个人习惯选择使用。值得注意的是，quartus版本的代码使用了modelsim进行仿真测试，而vivado版本则使用了其自带的仿真软件进行仿真。 整个FPGA工程的实现过程，从最初的verilog代码编写，到最终在硬件上的测试验证，是一个复杂且细致的过程。设计者需要对verilog语言有深入的理解，并且掌握FPGA的编程和调试技巧。在编码过程中，除了基本的调制解调算法实现外，还需要考虑信号的同步、误差控制、资源优化等多个方面。 本项目中，设计者还提供了关于2PSK调制解调器实现的详细技术分析和深入的技术细节描述。这包括了对系统架构的讨论、信号处理流程的解释以及在实现过程中可能遇到的技术挑战和解决方案。这些分析内容对于理解整个系统的实现有着至关重要的作用。 在文档中提到的仿真和滤波器频谱图，是验证设计正确性和性能评估的重要工具。通过这些图表，设计者可以直观地看到信号在调制解调过程中的变化，以及滤波器在不同频段上的表现，从而对系统的性能进行评估和调整。 基于FPGA的2PSK调制解调器的实现是一个涉及信号处理、硬件编程和系统仿真等多个方面的复杂工程。通过本项目的实现，不仅可以掌握2PSK调制解调的核心技术，而且能够深入理解FPGA在数字通信系统中应用的潜力和优势。

基于FPGA的视觉跟踪系统：单色物体（如乒乓球）跟踪与舵机云台控制，基于Basys3板卡的Vivado工程实现,基于FPGA的视觉跟踪系统，配合舵机云台跟踪单色物体，例如乒乓球。 vivado工程，基于Basys3板卡。 注意：不硬件部分。 ,基于FPGA的视觉跟踪系统; 舵机云台跟踪; 单色物体识别; 乒乓球跟踪; Vivado工程; Basys3板卡。,基于FPGA的视觉跟踪系统：单色物体追踪与舵机云台控制工程实践 FPGA视觉跟踪系统的应用范围广泛，尤其是在需要高速处理和低延迟的场合。本系统主要针对单色物体，例如乒乓球，通过基于Basys3开发板的Vivado工程实现跟踪与控制。在此过程中，系统需识别乒乓球的颜色，从而实现精确的跟踪。实现这一功能，需要对硬件和软件进行紧密结合，但在本例中，重点放在软件工程实现方面。 系统首先需要实现的是对乒乓球这一单色物体的快速识别与定位。这通常通过图像处理技术完成，包括摄像头捕获图像，然后进行图像预处理、颜色分割、边缘检测、目标跟踪等步骤。完成这些步骤后，系统将得到乒乓球的精确位置信息。这在乒乓球等高速运动物体的视觉跟踪中尤为重要，因为运动物体的动态变化对实时处理速度和准确性要求极高。 接下来，系统需要将识别到的目标位置信息，通过控制算法转化为舵机云台的控制指令。舵机云台是视觉跟踪系统中的一个重要组成部分，它的任务是根据系统发出的指令快速调整镜头方向，以实现对乒乓球等运动物体的稳定跟踪。舵机云台的控制一般需要实现精确的角度控制和快速响应，这在硬件设计和控制算法中需要特别注意。 Vivado是Xilinx公司开发的一款强大的FPGA设计工具，它支持从设计、仿真到实现、调试的全流程。在这个项目中，Vivado不仅用于开发系统的基础硬件架构，还要进行相关算法的逻辑实现。系统设计者需要使用Vivado将跟踪算法和舵机云台控制算法用硬件描述语言实现，最终烧录到FPGA芯片中。 Basys3开发板是Xilinx公司推出的一款面向初学者和学生的FPGA开发板。它具有丰富的I/O接口和内置资源，适合作为本视觉跟踪系统的实验平台。开发人员可以在Basys3上进行硬件调试，验证Vivado工程的正确性和稳定性。 整个项目的实现，不仅需要强大的图像处理和控制算法支撑，还需要精确的硬件设计和软件编程。因此，该工程是一个跨学科的综合实践项目，它涵盖了数字电路设计、FPGA编程、图像处理、控制理论等多个领域的知识。 在文档方面，项目产生的文件包括HTML、Word文档和文本文件等多种格式。这些文档详细记录了视觉跟踪系统的开发过程、实施步骤和应用场景分析。通过阅读这些文件，可以了解到系统是如何一步步实现对乒乓球等单色物体的识别和跟踪的，以及在实际应用中所遇到的挑战和解决方案。 基于FPGA的视觉跟踪系统是一个高度集成的技术项目。它融合了图像处理、硬件设计、实时控制等多个领域的先进技术和理念。通过该系统，可以实现对单色物体如乒乓球的快速精确跟踪，并配合舵机云台完成动态目标的实时跟踪，显示出FPGA在高速实时处理方面的巨大优势。