在本文中,我们将深入探讨如何使用FPGA进行串口(UART)和IIC通信协议来实现对EEPROM的读写操作。这是一项重要的技能,对于FPGA开发者来说,能够掌握这两种通信方式并应用于存储器的控制是十分有价值的。Vivado是一款强大的Xilinx FPGA设计工具,我们将使用它来构建我们的设计。 让我们了解一下UART(通用异步收发传输器)。UART是一种简单的串行通信接口,广泛用于设备间的低速通信。在FPGA中实现UART,我们需要设置波特率发生器来产生适当的时钟信号,并创建发送和接收数据的逻辑。UART通信包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位,通常以8位数据格式进行传输。 接着,我们转向IIC(Inter-Integrated Circuit),也称为I²C。这是一种多主机、双向、两线式串行总线,用于连接微控制器和其他外围设备。IIC协议由起始位、从机地址、命令/数据位、应答位和停止位组成。在FPGA中实现IIC,我们需要构建时序控制器来确保正确的时间关系,以及数据线上的电平检测。 然后,我们讨论核心主题:如何使用UART和IIC与EEPROM交互。EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种非易失性存储器,允许在不破坏芯片的情况下多次读写。在FPGA设计中,我们可能会用到EEPROM来存储配置信息或用户数据。 1. **UART到EEPROM的通信**:通过UART接收来自主机的数据,然后将这些数据通过IIC协议写入EEPROM。这需要一个UART接收器来解析接收到的字节,然后将这些字节转换为IIC协议的格式。 2. **IIC从EEPROM到UART的通信**:当需要从EEPROM读取数据时,FPGA会向EEPROM发送IIC读命令,读取数据后,再通过UART将数据发送回主机。这里的关键是确保在UART和IIC之间正确地同步数据传输。 在Vivado中,我们可以使用VHDL或Verilog语言编写这些模块,并利用IP Integrator进行集成。Vivado还提供了IP核,如UART和IIC控制器,可以简化设计过程。 3. **Vivado工程的构建**:创建一个新的Vivado工程,添加UART和IIC的IP核。配置IP核参数以满足项目需求,如UART的波特率和IIC的时钟频率。接着,编写自定义逻辑来桥接UART和IIC,处理读写请求和数据流。 4. **仿真和硬件验证**:完成设计后,进行功能仿真以验证UART和IIC之间的数据传输是否正确。一旦仿真通过,就可以将设计下载到FPGA板上进行硬件验证,确保在真实环境中也能正常工作。 5. **调试和优化**:在实际应用中,可能需要对设计进行调试和优化,例如调整波特率以改善通信速度,或者增加错误检测和恢复机制以提高系统的可靠性。 理解和实现FPGA中的UART和IIC通信,以及对EEPROM的读写操作,是FPGA开发中的一个重要环节。通过Vivado这样的工具,我们可以更高效地设计和验证这样的系统,从而在实际应用中发挥出FPGA的强大功能。
2026-01-21 10:09:32 668.28MB fpga开发
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本文详细介绍了如何使用FPGA驱动无源蜂鸣器播放音乐《花海》。文章首先介绍了蜂鸣器的分类,包括有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别,重点说明了无源蜂鸣器通过PWM方波驱动实现不同音调的原理。接着讲解了简谱的基本知识,包括音符时值、简谱名及其对应频率。在程序设计部分,详细阐述了如何调用ROM IP核储存简谱时间和频率计数值,以及PWM波的生成方法和ROM地址的更新机制。最后提供了完整的RTL代码和仿真测试模块,并分享了调试过程中遇到的问题和解决方案。 文章首先介绍了蜂鸣器的分类,包括有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别。有源蜂鸣器内部自带振荡电路,只需输入直流电压即可发出声音,而无源蜂鸣器则需要外部提供特定频率的交流电才能发声。在使用无源蜂鸣器的过程中,通过PWM(脉冲宽度调制)方波的驱动来实现不同音调的产生,这是因为音调的高低由方波的频率决定,而声音的强弱由方波的占空比来控制。 文章进一步讲解了简谱的基本知识,包括音符的时值、简谱名及其对应频率。简谱中的每个音符都有其特定的时值,比如全音符、二分音符、四分音符等,这些音符在实际播放音乐时,需要按照规定的时值来确定其持续的时间长短。另外,每个音符都有对应的频率,简谱名与频率之间的关系是固定且可以查询的。 在程序设计部分,文章详细介绍了如何调用ROM(Read-Only Memory,只读存储器)IP核储存简谱时间和频率计数值。ROM在这里用于存储每个音符的播放时间长度和相应的频率值,这些值会在音乐播放时被读取出来。同时,文章也讲解了PWM波的生成方法和ROM地址的更新机制,确保在音乐播放过程中,能够及时地切换到正确的音符频率和持续时间。 文章最后提供了完整的RTL(Register Transfer Level,寄存器传输级)代码和仿真测试模块。RTL代码是用于FPGA编程的一种高层次硬件描述语言,它描述了硬件电路的行为和结构。仿真测试模块则是在正式烧录到FPGA之前,用于验证RTL代码正确性的关键步骤。通过仿真测试,开发者可以发现并修正代码中的错误,确保硬件设计达到预期的功能和性能。 此外,文章还分享了调试过程中遇到的问题和解决方案。在FPGA开发和硬件调试的过程中,经常会遇到各种预料之外的问题,比如音质不佳、播放中断、时序不准确等。作者通过深入分析这些问题产生的原因,提出了相应的解决办法,并对设计过程中的细节进行了优化,从而提高了整个系统的稳定性和音乐播放的品质。 文章还提到了有关FPGA开发和嵌入式系统硬件设计的专业知识,这些都是实现音乐播放的关键技术。FPGA因其出色的并行处理能力和灵活的可编程性,使得它在嵌入式系统开发中被广泛应用于信号处理、逻辑控制等领域。了解这些技术背景,对于理解整个FPGA驱动蜂鸣器播放音乐的实现过程至关重要。 文章通过分享实际的代码示例和测试结果,为读者提供了一个完整的项目案例,不仅加深了理论知识的理解,也增加了实践操作的经验。
2026-01-10 09:48:03 24KB FPGA开发 嵌入式系统 硬件设计
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标题 "FPGA学习之-串口发送图片+ram存储+tft屏幕显示" 涉及的是在FPGA(Field-Programmable Gate Array)设计中实现图像数据的串行传输、RAM存储以及在TFT(Thin Film Transistor)屏幕上显示的技术。这个项目可能是为了帮助初学者了解如何利用FPGA进行多媒体应用的开发。 FPGA是一种可编程的集成电路,能够根据设计者的需要配置逻辑功能。在本项目中,FPGA被用作核心处理器,负责接收图像数据、存储数据并驱动TFT屏幕显示图像。 1. **串口发送图片**:串口通信是计算机通信的一种常见方式,通常使用UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口。在这个项目中,外部设备(如PC)通过UART协议将图片数据以串行的方式发送到FPGA。UART协议需要设置波特率、奇偶校验、停止位等参数,确保数据的正确传输。 2. **RAM存储**:在FPGA内部,RAM(Random Access Memory)用于临时存储接收到的图像数据。因为图片通常包含大量的像素信息,需要较大的存储空间。FPGA中的分布式RAM或块RAM可以用来实现这一功能,存储接收到的串行数据,并按需读取供屏幕显示。 3. **TFT屏幕显示**:TFT屏幕是一种有源矩阵液晶显示器,具有高对比度和色彩鲜艳的特点。在FPGA设计中,需要编写相应的驱动程序来控制TFT屏幕的时序,包括初始化、数据写入、刷新率控制等。这些控制信号由FPGA生成并发送到屏幕的控制接口,使得图像数据能在屏幕上正确显示。 4. **工程源码**:提供的"image_uart_rx"可能是一个工程文件,包含了实现上述功能的VHDL或Verilog代码。用户可以下载此文件,通过FPGA开发软件(如Xilinx ISE、Altera Quartus II或Vivado)进行编译和下载,然后在实际硬件上运行,观察图像显示效果。 5. **FPGA开发**:学习这个项目可以帮助开发者了解数字系统设计的基本概念,如串行通信协议、内存管理以及硬件描述语言编程。同时,它也涉及到了实时数据处理和接口控制,这些都是FPGA在现代电子系统中的重要应用。 6. **范文/模板/素材**:这表明该资源可能作为一个学习示例或者参考模板,供开发者在自己的项目中借鉴或修改,以实现类似的功能。 这个FPGA项目涵盖了串行通信、内存管理和图形显示等多个关键领域,对于想要深入理解和实践FPGA应用的工程师来说,是一个非常有价值的参考资料。通过分析和理解提供的源码,开发者可以提升其在FPGA设计方面的技能。
2026-01-06 16:43:21 51.38MB fpga开发
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FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)是一种可以通过用户编程来配置的集成电路。FPGA具有可重复编程、高度灵活性和性能优势,适用于高速数据处理和复杂算法的实现。OMAP-L138是由德州仪器(Texas Instruments,简称TI)开发的一款低功耗、高性能的DSP+ARM双核处理器,具备C6748浮点DSP核心和ARM9微控制器核心。 OMAP-L138+FPGA开发板结合了OMAP-L138的DSP和ARM双核处理能力与FPGA的可编程逻辑资源,提供了三核高速数据采集处理的解决方案。Spartan-6是赛灵思(Xilinx)生产的一系列高性能FPGA芯片,具有灵活的逻辑资源和丰富的I/O接口,适合用于处理高速数据流和复杂的算法逻辑。 开发板的设计充分考虑了数据采集处理领域的需求,比如电力、通信、工控、医疗和音视频处理等。这样的三核硬件平台可以支持实时信号处理、图像处理、数据压缩和加密等多种应用。 在三核高速数据采集处理系统中,OMAP-L138通过其通信接口如uPP(Universal Parallel Port,通用并行端口)和EMIF(External Memory Interface,外部存储器接口)与Spartan-6 FPGA芯片相连接。这些接口保证了DSP和FPGA之间的高速数据传输。 DSPLINK和SYSLINK是TI提供的软件解决方案,用于OMAP-L138内部DSP和ARM双核之间的通信。这些软件协议栈可以有效地管理双核处理器之间的任务调度、同步和数据交换,使得开发人员能够充分利用OMAP-L138的双核计算能力。 广州创龙电子科技有限公司是一家专业的嵌入式解决方案提供商,专注于DSP+ARM+FPGA三核系统方案的开发。他们为电力、通信、工控、音视频处理等数据采集处理行业提供嵌入式开发平台工具、软硬件定制设计和技术支持服务。通过与多家国内知名企业、研究所和高校的技术合作,广州创龙已经成为了OMAP-L138相关开发的领先企业。 该开发板的用户可以获得广州创龙提供的开发资料和技术支持说明,帮助开发者快速掌握和使用开发板,缩短产品上市周期。公司提供的文档包含了开发板的简介、资源框图、典型应用领域、硬件设计细节、软件实现方式以及产品订购信息等。 此外,广州创龙为其所有产品提供了一年的保修期。在保修期内,非人为因素造成的硬件损坏问题可以享受免费维修或更换服务。销售和技术支持的联系方式被清晰地列出,方便用户进行咨询和购买。
2026-01-06 05:19:42 2.32MB ARM DSP FPGA开发板
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创龙C6748/OMAPL138+FPGA开发板是一款针对高性能计算和实时数据处理应用设计的专业开发工具。这款开发板的核心在于TI(Texas Instruments)的TMS320C6748 DSP(数字信号处理器)和OMAP-L138微控制器,同时集成了FPGA(现场可编程门阵列),使得它在信号处理和系统扩展方面具有极高的灵活性。 C6748是TI公司的一款浮点型DSP,基于C67x+内核,拥有强大的处理能力,特别适合进行音频、视频、图像处理以及通信领域的复杂算法。其工作频率高达700MHz,提供了高效的浮点运算能力,可满足高精度和高效率的计算需求。C6748还配备有丰富的片上存储器资源和接口,如DDR内存、EVM连接器、USB、以太网等,方便用户进行系统集成和外设连接。 OMAP-L138则是TI的混合信号处理器,集成了ARM926EJ-S RISC处理器和C674x DSP核心,能够处理控制任务和数据处理任务。它的特点是低功耗和高性能,适用于工业控制、医疗设备、自动化等嵌入式应用。OMAP-L138支持多种操作系统,如Linux、VxWorks等,为开发者提供了更多的软件选择。 FPGA的加入使得开发板功能更加强大。FPGA可以动态配置,用于实现用户自定义的逻辑电路,如接口扩展、信号调理、协议转换等。这为开发者提供了极大的硬件灵活性,可以根据项目需求定制硬件功能,而无需重新设计整个系统。 提供的文档包括“TL138FI-EVM OMAPL138+FPGA三核高速数据采集处理开发板.doc”、“TL6748FI-EVM TMS320C6748+FPGA高速数据采集处理开发板.doc”以及“TL-HSAD-LX FGPA高速数据采集卡.doc”。这些文档详细介绍了开发板的功能、硬件配置、接口特性以及如何利用开发板进行高速数据采集和处理。通过阅读这些文档,开发者可以深入理解开发板的工作原理,学习如何进行系统搭建、编程以及调试。 创龙C6748/OMAPL138+FPGA开发板是一个理想的平台,无论是用于教学、研究还是产品开发,都能提供强大而灵活的解决方案。通过结合高性能的DSP、MCU和FPGA,这款开发板可以处理复杂的实时计算任务,实现高速数据采集和处理,广泛应用于图像处理、语音识别、机器学习等多个领域。开发者可以通过文档资料,逐步掌握开发板的使用方法,充分发挥其潜力,实现创新的设计和应用。
2026-01-06 05:07:03 16.97MB C6748 OMAPL138 TMS320C6748 OMAP-L138
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内容概要:本文深入探讨了FPGA开发中的时序约束和跨时钟域(CDC)设计,旨在帮助开发者避免常见时序陷阱。文章首先介绍了时序约束的基础概念,如建立时间、保持时间、时钟偏斜和时钟抖动。接着详细描述了完整的Vivado时序约束设计流程,包括定义主时钟、生成时钟、设置输入/输出延迟以及添加时序例外。对于跨时钟域设计,文章比较了双触发器、握手协议和异步FIFO三种同步方法,并提供了具体实现代码。最后,文章讲解了时序分析与优化技巧,如关键路径优化、寄存器复制等,并总结了最佳实践和避坑指南。 适合人群:具备一定FPGA开发基础的研发人员,尤其是对时序约束和跨时钟域设计有需求的工程师。 使用场景及目标:①掌握Vivado环境下正确的时钟约束方法;②实现可靠的跨时钟域同步,确保数据传输的稳定性;③分析和解决时序违规问题,提高设计的可靠性;④避免常见的CDC设计陷阱,提升设计质量。 阅读建议:建议读者在学习过程中结合实际项目进行实践,重点关注时序约束的具体设置和跨时钟域同步的实现细节,同时利用Vivado提供的工具进行时序分析和优化。
2025-12-22 14:50:57 198KB FPGA Vivado 时序约束 跨时钟域
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本文详细介绍了AD7606模数转换器的工作原理及其在FPGA控制下的串行和并行模式实现。AD7606是一款具有8、6或4通道的16位ADC,支持±10V和±5V双极性输入信号,内部集成2.5V基准电压,最高采样速率达200kSPS。文章首先概述了AD7606的基本特性,包括其功能框图、管脚定义及过采样模式选择。随后,重点分析了并行模式的时序要求,并提供了相应的Verilog代码实现及仿真验证。在串行模式部分,同样详细解析了时序图、时序要求,并给出了代码实现和仿真结果。通过两种模式的对比,展示了AD7606在FPGA控制下的灵活应用,为低速数据采集系统设计提供了参考。 AD7606是 Analog Devices 公司生产的一款高性能模拟数字转换器(ADC),具备多通道输入、高精度和高速数据采集的能力。它适用于工业、仪器仪表以及医疗设备中的数据采集系统。这款ADC特别支持±10V和±5V的双极性输入信号,并且内置2.5V基准电压源,有助于简化外围电路设计。AD7606拥有16位的分辨率,可以提供非常精确的数据转换。 在介绍AD7606工作原理的篇章中,文章首先呈现了该器件的基本特性,详细解释了功能框图、管脚定义和过采样模式的选择。功能框图揭示了AD7606内部的各个模块及其相互作用,而管脚定义则确保设计人员能够正确地将其连接到系统中。过采样模式的选择对于改善信噪比(SNR)有重要作用。 在实际应用中,AD7606可以配置为并行模式或串行模式。在并行模式中,数据可以通过多个数据线同时传输,大大提高了数据吞吐量。并行模式的时序要求较为严格,本文章对并行模式的时序要求进行了深入分析,并提供了相应的Verilog代码实现和仿真验证。这样的设计允许工程师在FPGA平台上灵活控制AD7606,利用并行模式的优势来提升系统性能。 串行模式则通过较少的连接线实现数据传输,虽然速度可能稍慢,但在布线复杂度和资源占用方面更为经济高效。文章同样详细解析了串行模式的时序要求,并提供了相应的代码实现和仿真结果。通过这种方式,AD7606在不同应用需求下的灵活运用得以展现。 文章不仅从技术上分析了AD7606的工作原理,还通过实例代码和仿真结果,为读者提供了如何在FPGA控制下实现对AD7606的高效控制。这不仅包括数据传输、同步以及数据处理,还包括了错误检测和校正机制的设计,确保数据在传输过程中的准确性。 AD7606在数据采集系统设计中具有广泛的应用,尤其是在需要高速、多通道和高精度测量的场合。由于其能够直接与FPGA进行接口,因此非常适合于实时数据处理和快速反馈控制系统。它能够使系统设计师在保持高精度的同时,也能获得高速的数据转换能力,从而满足严苛的工业应用要求。 在FPGA开发环境中,利用AD7606这样的ADC可以实现高度定制化的数据采集解决方案,这对于工业控制、自动化设备以及需要高精度测量的科研应用尤为重要。硬件设计工程师能够通过调整FPGA的逻辑配置,进一步优化数据采集系统的性能,例如通过优化代码来缩短转换时间,或者提高系统的稳定性和可靠性。 AD7606模数转换器和FPGA的结合为多种应用提供了强大的数据采集和处理能力。从工业自动化到高端科研设备,这一组合技术正成为越来越多技术解决方案的核心部分。
2025-12-18 01:35:32 40KB FPGA开发 ADC采集 硬件设计
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无需SD卡,将小数据量的图片通过HDMI显示在显示器上; 选了三张分辨率为1000*1000的鲲图,然后三张循环播放,循环间隔3s; 效果如下视频链接:https://live.csdn.net/v/356234 对应博客请参考我的主页
2025-12-14 20:03:28 138.06MB fpga开发 hdmi ZYNQ
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内容概要:本文详细介绍了如何使用Verilog在FPGA上实现W25Q系列(W25Q128/W25Q64/W25Q32/W25Q16)SPI Flash的驱动程序。主要内容涵盖SPI状态机设计、FIFO缓存应用、时钟管理、读ID操作、写使能状态机以及跨时钟域处理等方面。文中还提供了详细的代码片段和实战经验,包括常见的坑点和解决方案。同时,文章强调了工程移植时需要注意的关键点,如FIFO深度调整、SPI时钟极性和相位配置、跨时钟域处理方法等。此外,还展示了如何利用testbench进行高效的仿真验证。 适合人群:具备一定FPGA开发基础的研发人员,尤其是对SPI Flash驱动感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要在FPGA项目中集成W25Q系列SPI Flash的开发者。目标是帮助读者掌握如何用Verilog实现SPI Flash的基本操作,如读写、擦除等,并提供优化建议以提高系统的稳定性和性能。 其他说明:文章不仅提供了理论指导,还包括大量实战经验和代码示例,有助于读者更好地理解和应用相关技术。
2025-12-14 12:56:39 421KB FPGA Verilog SPI Flash
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使用FPGA来调试AD9851,采用并行模式输入。开发板为正点原子的达芬奇开发板xc7a35t-2 ffg484。工程中有仿真和ILA波形抓取,已经过测试们可以正常工作。 资源里带有AD9851原理图以及翻译版本
2025-11-30 19:06:50 95.06MB fpga开发
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