虚拟I~2C总线的设计与实现

虚拟I~2C总线的设计与实现

一、虚拟I~2C总线设计与实现(论文文献综述)

刘靖[1](2021)在《基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现》文中研究说明随着物联网、大数据、云计算的发展,智慧农业的展开对提高作物的产量和保护生态环境有着重要的意义。随着世界人口的增长和可耕地面积的减少恶化,世界粮食储备量的缺口仍在日益增长。因此,为了保证生态环境的绿色发展,科技兴农显得尤为重要。农业环境信息的采集对农业数字化耕种策略有很大的影响,传感器为环境信息获取的感知设备,功能不同的传感器接口类型繁多。多类接口的不同使用方法增加了农业科技设备安装、运维的难度,而实现海量环境数据实时、在线处理需要“高额”成本。本文对传感器技术、数据分析算法和硬件算法移植等部分进行研究,旨在设计与实现一种基于FPGA的传感器数据采集和边缘计算系统。实验测试结果表明本文设计的系统可稳定运行,处理结果有效可靠,可为智慧农业物联网系统提供实时数据感知、在线处理的技术支持。本文首先根据IEEE 1451标准实现I2C型传感器标准化。即选取合适的USB数据转换器将I2C型传感器接口进行USB统一化。以树莓派开发平台为数据采集系统模块,对环境信息各传感器数据进行采集、存储。然后,采用Vivado HLS工具对小波分解算法进行面向边缘计算的硬件算法移植,再经过硬件算法优化后,将其打包成IP核供Zynq-7000系列开发平台调用,以实现对原始环境数据进行小波分解的加速处理。最后,编写基于Socket的TCP应用程序,将树莓派采集模块的数据传输至FPGA边缘计算模块。其中,上位机的交互界面使用Qt编写。为简化设计、减少成本,上位机的数据传输同样使用TCP协议;同时,树莓派开发板和FPGA开发板采用接入路由器与PC进行通信的方式。在Vivado HLS环境下,采用C/C++语言进行IP核开发,具有可移植性强的特点,为本系统后续面向边缘节点数据预测模块的算法实现奠定基础。

崔燕哲[2](2021)在《基于LabVIEW的电池管理芯片测试系统设计》文中研究表明在锂离子电池应用的过程中,电池管理系统(Battery Management System,BMS)是不可或缺的。电池管理芯片作为电池管理系统的核心,可以监控和保护锂离子电池,其性能的优劣对于整个系统有着直接的影响。为避免有缺陷的芯片应用到电池管理系统中,在芯片上市前需要开发芯片测试系统对其进行测试。本文针对一款兼容BQ76930的电池管理芯片进行芯片测试系统开发,可以对待测芯片进行有效的功能测试和多种参数读取测试。首先,详细分析待测芯片各子系统的功能、参数及其特性,绘制了硬件测试平台电路图和PCB版图,完成了测试板的设计与制作。其次,通信模块设计中采用STM32F103作为主控芯片(MCU),通过I2C端口与待测电池管理芯片进行通信,详细地分析I2C通信协议,并根据芯片内部寄存器结构及读写特性设计了通信程序。最后,采用实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)开发软件测试平台和测试向量。软件测试平台使用事件状态机设计模式、生产者/消费者设计模式提高程序运行的适用性,实现了单次测试和连续测试,实时采集显示测试数据、存储测试数据等功能。搭建了电池管理芯片测试实验平台,对芯片的硬件和软件测试平台进行了联合调试,并使用该系统对待测芯片进行了测试。测试结果表明,本文设计的测试系统可以实现待测芯片需要完成的测试,包括待测芯片的监测、保护和控制三类关键功能的测试。测试数据中监测的电压值精确到小数点后6位且数据误差小于5m V,系统采集的电流误差小于0.1m A,芯片内部温度测试误差小于1℃,芯片外部热敏电阻两端电压的采集误差小于10m V。测试系统具有友好的人机交互界面,简化了繁琐的测试操作和测试过程,提高了芯片的测试质量与测试效率。

崔张波[3](2020)在《VR一体机基础平台的设计与实现》文中研究表明虚拟现实技术,英文缩写为VR,是20世纪开始发展起来的一项全新的实用技术。虽然VR技术有着广阔前景,但是作为一项高速发展的科学技术,其自身的问题也随之逐渐浮现了,例如显示画质差、运动响应延迟大、发热严重、耗电快、人机交互方式单一等用户体验问题,此外,高昂价位同样是制约其扩张的原因之一。因此,提高VR设备的用户体验和降低VR设备的制作成本,是迫切需要解决的问题。VR一体机是科技和市场发展的必然趋势,有着非常大的提升空间。所以,本文旨在提供一套有效可靠的VR一体机基础平台设计实现方案,给VR应用开发者一个友好的平台;给VR人机交互解决方案研究者一个验证方案的平台;给VR厂商一个设备开发的基础,缩短VR设备的开发周期,降低成本。从长远看,最终用户有望拿到一个价格便宜、体验良好的VR设备。本文描述了一种VR一体机基础平台的设计实施方案。本人通过对VR相关概念和技术的学习,了解了VR的基本概念和开发流程;通过对VR现状的了解和对客户需求的分析,提出VR一体机基础平台的软硬件总体方案;通过对VR设备现存的问题进行剖析,提出显示模块、运动姿态监测模块、散热模块、系统休眠模块、第三方方案集成模块、触控板模块等关键模块的设计实现方案。本文描述的VR一体机基础平台,以Exynos8895M处理器和安卓N开源操作系统作为软硬件基础平台,采用两个LCD作为向用户展示三维画面的显示模块,有效提高VR的显示画质;以Sensor Hub作为传感器数据融合方案,降低系统功耗,提高运动数据的精度和处理速度;采用冷却风扇加速设备散热,提高系统性能;采用接近传感器监测用户对设备的使用情况,适时休眠系统,优化VR设备耗电问题,提高用户的有效使用时间;采用PCIE转USB芯片为系统提供更多的高速USB接口,为第三方解决方案提供高效灵活的集成接口;采用触控板设计支持绝对坐标和相对坐标,为用户提供便捷的输入方式;在系统功能实现的基础上对安卓系统做了裁减和优化,使系统更加符合VR的使用习惯,提高用户体验。在完成设计实现的基础上,对VR一体机基础平台进行了系统测试,系统测试设计执行了功能、性能、应用三个方面测试用例,根据测试结果得出结论,VR一体机基础平台完成了设计实现的功能和性能目标,也解决了市场上VR设备普遍存在的一些问题,可以满足用户和开发者的使用需求,VR一体机基础平台达到了预期目标。

贾熙[4](2020)在《基于Linux操作系统的列车事件记录仪的设计》文中研究表明伴随城市轨道交通迅速发展,列车设备愈加复杂,设备故障排查难度逐渐增大。列车事件记录仪作为列车安全设备之一,记录列车设备实时运行状态,为列车故障分析以及运营维护提供数据支撑,具有法律依据。针对国外列车设备技术垄断,国内城轨列车事件记录仪记录数据不全面,存储器安全防护不够,数据安全系数不高等方面问题,研究一种软硬件可配置化、具有数据加密算法的列车事件记录仪是具有重要意义的。本文通过分析TCN列车通信网络特点,从列车实际数据源出发采用模块化设计,提出了一种基于Linux嵌入式操作系统的列车事件记录仪整体设计方案,并完成硬件、操作系统、应用软件的设计。在硬件部分采用一块母板和多块子板的方式可根据列车实际情况实现硬件灵活配置,并完成以AM3358为控制核心的主控模块、数字量DI采集模块、模拟量AI采集模块、MVB总线数据采集模块、通信接口模块、电源模块等硬件电路设计。软件部分通过分析列车事件记录仪软件体系特点,选用Linux嵌入式操作系统作为系统平台。本文主要完成软件开发平台的搭建,嵌入式Linux操作系统的开发与移植,MVB、DI等功能模块驱动程序的编写,以及应用主程序及各模块采集子程序设计。针对数据安全、数据完整性问题,本文设计了一种专门运用于列车事件记录仪的ERM-ES加密算法,实现了记录仪数据加密转储功能。在实验室环境下搭建了模拟试验平台,对列车事件记录仪的各模块进行功能性测试验证,试验结果表明事件记录仪在数据采集的基础上可完成数据加密转存功能以及数据完整性验证,从而验证方案的切实可行,满足列车事件记录仪记录数据具有法律依据不容篡改的要求,具有一定的应用推广价值。

祝翘楚[5](2020)在《基于UVM双域结构的验证平台设计》文中进行了进一步梳理随着数字集成电路产业的迅速发展,晶体管数量规模和集成复杂度显着提高,芯片验证过程所需的仿真时间也在不断增加。近几年,业内提出了联合模拟和联合仿真等软硬件联合加速验证过程的方法。因为联合仿真采用的硬件加速器较为昂贵且前期环境设置复杂,中小型公司倾向于使用FPGA资源进行联合模拟。该模式仿真环境不易调试,只加速待测设计,不能加速验证平台的时序部分。目前联合仿真验证平台的编写以System Verilog语言与UVM验证方法学的结合为主。双域结构UVM验证平台比传统验证平台复用性更高,但主要用于硬件加速器的软硬件联合仿真中。因此本文研究UVM双域结构验证平台在FPGA软硬件联合仿真的应用。本文设计了一种适用于FPGA软硬件联合仿真的UVM双域结构验证平台。首先根据UVM联合仿真理论,构建一个UVM双域结构的验证平台。将通用验证平台拆分为包含时序的硬件侧HDL域和不含时序的软件侧HVL域两部分,两部分可以分别编译和同时运行。然后基于TCP协议套接字,用C语言设计实现了双域之间的通信管道。利用SV的DPI-C接口进行SV验证平台和C套接字的连接和数据转化。采用C语言中的子程序和SV中的等待函数结合的方法,实现后台等待进程解决线程同步问题。最后设计并完善了硬件侧的事务处理器组件,包含在HDL域中的总线功能模型和在HVL域中的代理两部分,使其同时具有通过传输协议传递数据和进行事务级数据和信号级数据的转化的作用。将一个I2C IP核作为待测设计,对该UVM双域结构验证平台进行功能测试和性能测试。通过基本数据传输测试、基于I2C协议的数据传输测试和待测设计的功能覆盖率统计,得到功能测试结果:传输通道返回的数据准确完整;事务处理器能处理基于I2C协议数据的事务级与信号级的转换;待测设计的功能覆盖率达到100%;平台能够满足基本功能验证的需求。通过测试软件侧和硬件侧之间数据传输速度和待测设计仿真运行速度,得出性能结果:与传统UVM仿真平台相比,该平台对单纯数据传输加速2倍以上,对待测设计的仿真加速13倍以上。本文设计的UVM双域结构验证平台功能与预期设计要求一致。与传统UVM验证平台相比具有加快仿真速度,提高仿真效率,平台复用性高的优点。与传统FPGA联合仿真相比,解决了前者不能加速验证平台的时序部分和难以调试的问题。该平台实现了仿真加速与调试便捷的目的,是UVM双域结构验证平台与FPGA软硬件联合仿真相结合的一种尝试。

王艳杰[6](2020)在《便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现》文中研究指明电子内窥镜系统是微创医学的重要装备,其图像处理器设计是核心关键技术,也是研究热点。随着集成电路及嵌入式软件系统的发展,图像处理器向着更通用、更高数据吞吐率、更便携的方向发展。以耳鼻喉科对电子内窥镜系统的需求为例,急诊时需要方便接入多种内窥镜,出诊时需要系统轻便易携带。因此,能同时接入电子鼻咽喉镜、麻醉喉镜等多种电子内窥镜的便携式图像处理器成为设计重点。本文对已有产品性能特点和未来发展趋势进行分析,提出了 一种便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器的设计方案,克服了常规内窥镜系统笨重、不灵活、扩展性差的弊端,具有重要研究意义和应用价值。本论文采用先进的28nm HKMG低功耗工艺制作的ARM架构嵌入式平台,以及新版Linux 3.4.39内核对上述临床医学需求进行方案设计。所选平台具有小尺寸、低功耗、视频处理能力强的特性,适合实现便携式医用电子内窥镜图像处理器。在通用视频输入接口设计方面,本文针对主流的DVP、MIPI、USB接口图像传感器,研发了高效率的视频流软件架构及驱动软件,设计了专用视频流框架,为实现视频的高速低延迟处理,设计了多硬件共用视频缓冲区的方案,实现了多种视频输出接口的软件设计。综上,论文实现了高清720p、200万像素及500万像素多种图像传感器的接入,以及视频实时显示、冻结、拍照、录像、回放、照片浏览、文件管理等功能,以触摸屏控制的方式实现人机交互。本系统所实现的双屏显示功能,也符合现行主流电子内窥镜图像处理器的使用方式。最后,在满足系统通用输入接口及实时图像处理的设计目标基础上,进一步探索了图像分辨率损失度和编码比特率,以及编码帧率的关系,在系统延迟性、图像压缩质量、图像解码还原度等方面做了优化,并对评价内窥镜系统的其他重要参数进行了定量测试分析。本文针对便携式耳鼻喉科电子内窥镜图像处理器的临床医学需求,研发了基于嵌入式处理器的开源驱动模型,并实现了图像压缩的进一步优化,这为未来驱动框架、系统软件和像质分析等相关研究工作的进一步开展打下了良好的基础。

李信希[7](2019)在《基于LoRa的物联网无线通信系统设计》文中指出LoRa作为低功耗广域网(LPWAN)技术,在物联网应用中具有较高的应用意义。本文从现有的桥梁监测需求出发,进行可行性分析,并提出了用于桥梁监测系统的物联网系统设计思想和方案。整体方案遵循低功耗设计思想,在硬件设计上采用新型超低功耗单片机、长距离低功耗的网络通讯设计,以及考虑清洁能源的供电电源设计;服务器设计采用云计算技术,进行集群管理,提供网络虚拟化、分布式计算和分布式存储等,保障服务的稳定运行;同时结合大数据分析,将数据收集、分析,已达到对桥梁的状态进行监测的同时,进行风险分析预测的目的。主要从以下方面提出具体解决方案:1、以STM32L443单片机为核心控制器,设计传感器网关终端。超低功耗设计的单片机,并提供丰富的外设接口,满足各类传感器节点的接入和通信转发需求,高能效保证数据传输安全性及稳定性;2、采用SX1278作为无线射频通信芯片,构建LPWAN网络。采用LoRa通信协议,解决长距离通信的功耗问题,并兼容NB-IoT;3、整合物联网、云计算、大数据技术,建立桥梁监测系统平台,提供远程无线监测、数据采集分析、安全风险保障预测等平台功能。本文主要讲述该物联网系统平台的设计建设,并希望该系统能在各类行业中进行工程应用,而不限于桥梁监测的应用环境。

徐文健[8](2019)在《基于UVM的车载MCU验证平台设计》文中研究指明随着车用数据处理量的飞速增长,车载微控制单元(MCU)逐步发展为低功耗、高计算能力与高集成化的片上系统,车载MCU对计算能力的严苛要求给验证工作带来了极大的挑战。本论文结合作者在某半导体公司的实习项目,对车载MCU的子模块和系统功能进行研究,根据提取的模块级和系统级功能验证点,制定了模块级和系统级验证方案并设计了功能覆盖率模型。最终基于UVM验证方法学搭建了模块级和系统级的验证平台,完成了对车载MCU各子模块和系统的功能验证。车载MCU模块众多,功能验证过程复杂。为加快覆盖率收敛速度和提高验证效率,本文采用自顶向下的设计原则,首先依据车载MCU的结构特点,设计了AHBUVC和APBUVC模拟AHB和APB总线主机配置寄存器的行为,设计了PWTUVC、MSCANUVC、UARTUVC等高层级通用验证组件产生PWT、MSCAN、UART等模块的输入激励,对各模块的响应行为进行收集并对各模块的功能正确性进行判断。然后对各UVC结构进行细致划分,将UVC划分为激励产生单元、交互单元、比较器、环境类组件和覆盖率收集单元。激励产生单元产生apbtrans、cantrans等受限随机激励;交互单元驱动PWT、MSCAN、I2C等模块的输入信号并对各模块输入、输出接口中信号的行为进行实时监控;比较器对PWT、MSCAN、I2C等模块的响应行为进行判断;环境类组件中封装了底层验证组件,实现组件到更高层级的集成;ahbcov、pwtcov等覆盖率收集单元用于收集片内总线行为、模块接口行为的覆盖率信息并根据覆盖率信息,收窄随机约束域,添加定向的测试用例。设计了断言用于检查apbif、ahbif等接口中的信号时序是否符合规范。最后,基于设计完成的验证平台,以提高验证完备性为目标,对验证平台进行了优化。主要包括模拟MCU实际工作中频率的变化的行为;引入灰盒验证方法对PWT等计数器模块进行验证;引入回调方法优化验证组件的复用形式。本文通过测试用例的仿真结果和覆盖率报告对验证工作进行评价,覆盖率报告分为代码覆盖率报告、功能覆盖率报告和断言覆盖率报告。对验证中未覆盖的代码和功能点进行分析并添加直接测试用例,最终代码覆盖率达到95.65%,功能覆盖率达到100%,断言覆盖率达到100%。在验证过程中收集测试用例个数与覆盖率的关系,经过对比和分析,本文构建的基于UVM的车载MCU验证平台从验证平台的可维护性与验证平台对覆盖率的贡献方面优于传统的C语言验证平台。

孙彬[9](2019)在《气压传感器IC在智能手机Android系统上的驱动开发及功能实现》文中研究指明自08年Android智能操作系统发布以来,已迭代多个版本,并得到广泛使用。随着市场对智能手机需求的不断提升,手机传感器IC也在持续发展。其中,气压传感器可提供较为准确的高程信息,有助于手机GPS的三维定位,并已成为配置于高端智能手机上的竞争性传感器,具有广阔前景和潜力。然而气压传感器在一般智能手机上的应用还远没有普及,这是因为这是一款较新的传感器,在快节奏、开发周期极短的的手机行业里,开发人员都习惯于参考现成的示例代码进行开发,如此可以极大地提高日常工作效率,这对一些中小手机厂商来说尤其如此。因此,从工程实用性角度,为更加有利于这款新型传感器在市场上的推广,本文针对Android平台下的气压传感器集成进行了研究,采用从内核驱动层、硬件抽象层直到应用程序层的传感器系统分层架构开发方式,并首次在三星Exynos4412开发平台上实现了BM1383GLV型气压传感器芯片的驱动和应用。本文首先通过对气压传感器系统需求的评估,在各类气压传感器芯片中,选择了压阻式MEMS气压传感器芯片BM1383GLV,并对该传感器的工作原理和功能特点进行了分析。BM1383GLV传感器具有高精度、低功耗等种种优点,适用于各类移动设备。Exynos4412是三星正式发布的首款四核处理器,本文对采用Android的Exynos44l2开发板进行了分析介绍。其次对基于Android操作系统的气压传感器模块的软硬件开发平台进行了详细的梳理和介绍,针对BM1383GLV传感器的I2C驱动和基于Android平台的传感器硬件服务框架进行了详细分析,同时描述了传感器硬件资源在Android系统上的调用过程。在以上工作基础上,分析比较了BM1383GLV气压传感器在Android系统上的各种可能的集成方法和步骤。按照以上的分析和所得到的设计思路,给出了基于Android智能操作系统的气压传感器集成的总体设计思路及分层设计方法,即依次在内核驱动层实现了设备识别、数据上传、设备控制等功能;硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer,HAL)是操作系统与硬件驱动间的衔接层,向下与内核驱动层对接,向上与Java本地界面(Java Native Interface,JNI)层对接,在HAL实现了用户空间节点调用及数据转发等功能;在更上一层的JNI层实现了服务构建、Java与C++的通信等功能;在Android操作系统接口实现了服务调用接口,并在APP中对该接口进行了调用。通过在Exynos4412开发平台的不同版本的Android系统中对传感器及相应的系统进行使用和测试,结果表明,所完成的设计在3.5寸至5.0寸的多种屏幕下具有较好的显示效果,系统可实时无误地显示传感器所提供的气压、温度的正确信息,整体运行流畅。此外,系统通过气压原始数据经过二次运算处理得到的高度测量值,误差可控制在2%,达到测量高程的要求。利用所研制的驱动针对QaulComm SnapDragon400平台进行了BM1383GLV传感器的初步开发,设计成本较Exynos4412平台的首次开发降低超过60%,说明本文所采用的分层驱动开发方式可有效降低后续研发成本。

陈群[10](2018)在《音频功放测试平台通用可编程负载设计》文中研究表明如今,人们对汽车音响的音质有更高追求,这使得汽车音响需具有高品质的立体环绕、重低音等音效,甚至具备主动降噪技术(ANC)。因此,作为汽车音响核心部件的车载功放,其性能要求越来越高,输出通道数量也在不断增加。新型的车载音频功放一般有16个输出通道,测试这些输出通道不仅要用到纯电阻负载,为了测试其频率响应特性,还需用到感性阻抗负载。但是,现有功放测试系统的负载模块不带有感性阻抗、无法扩展到16个通道且精度低。为了满足新型音频功放的测试需求,迫切需要一款精度高、扩展性强且带有感性阻抗的新型测试负载模块。为了解决目前测试中面临的问题,本文通过对国内外音频功放测试系统及测试负载的分析和研究,提出了一款新型可编程负载的设计方案,并对硬件、软件系统进行了设计与实现。本设计结合目前主流的NI测试平台,上位机采用LabVIEW作为UI控制界面的编程语言,下位机采用意法半导体的STM32F407作为主控芯片,且上下位机之间通过串行异步收发器传输数据,波特率为115200 Bd,自定义数据帧开始和结束字节位,防止数据帧传输错误。单个负载模块可以提供8个通道,系统可以按需搭配2个或者更多模块来增加通道的数量,负载阻抗有1欧姆、2欧姆、4欧姆、8欧姆等可供选择,同时增加了三种感性阻抗,通过软硬件结合设计阻抗补偿,最终经过4线高精度万用表测量,可编程负载的纯电阻阻抗精度达到+/-0.1欧姆,感性阻抗精度达到+/-10%;负载模块带有0℃到125℃温度检测和5%的欠压/过压监测功能;通道数可以依据测试系统需求任意扩展,并在新型测试系统上验证,各项功能和指标达到了设计要求,可以满足不同平台不同通道数量的汽车功放的测试需求。本文设计的通用可编程负载已应用于公司的汽车功放测试平台,取得了很好的经济和社会效益。

二、虚拟I~2C总线设计与实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、虚拟I~2C总线设计与实现(论文提纲范文)

(1)基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 农业物联网研究现状
        1.2.2 FPGA技术发展及其应用现状
    1.3 课题来源
    1.4 论文主要研究内容与章节安排
        1.4.1 主要研究目标和内容
        1.4.2 本文章节安排
    1.5 本章小结
第二章 相关开发平台及硬件设备
    2.1 基于树莓派的采集节点
        2.1.1 传感器简介
        2.1.2 USB转换器简介
        2.1.3 树莓派简介
    2.2 基于FPGA的边缘计算节点
        2.2.1 Xilinx Zynq-7000 系列简介
        2.2.2 Zynq设计工具
    2.3 本章小结
第三章 基于USB接口的驱动设计与实现
    3.1 使用接口简介
        3.1.1 I~2C接口
        3.1.2 USB接口
    3.2 I~2C驱动
        3.2.1 I~2C驱动框架
        3.2.2 主要结构体
    3.3 USB驱动
        3.3.1 USB驱动架构
        3.3.2 USB驱动逻辑结构和传输方式
        3.3.3 USB请求块
    3.4 USB接口驱动的实现
        3.4.1 I~2C接口驱动
        3.4.2 USB接口驱动
    3.5 传感器描述文件
    3.6 驱动内核编译
    3.7 本章小结
第四章 面向边缘计算的FPGA软硬件协同设计实现
    4.1 边缘计算的FPGA实现方案
    4.2 小波分解基础
        4.2.1 小波变换发展
        4.2.2 小波变换数学依据
        4.2.3 几种常见的小波基函数
        4.2.4 小波分解
    4.3 边缘计算硬件模块设计
        4.3.1 HLS简介
        4.3.2 小波分解硬件IP实现
        4.3.3 边缘计算硬件加速模块实现
    4.4 系统软件设计
        4.4.1 嵌入式开发环境的搭建
        4.4.2 QTE开发环境的安装
    4.5 本章小结
第五章 整体架构及系统实现
    5.1 整体系统架构定义
    5.2 PL与PS端交互设计
        5.2.1 AXI总线
        5.2.2 PL与 Linux系统的数据交互
    5.3 数据传输及上位机实现
        5.3.1 Socket数据传输
        5.3.2 上位机环境的搭建与实现
    5.4 整体系统的实现
    5.5 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(2)基于LabVIEW的电池管理芯片测试系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电池管理芯片国内外研究进展及现状
        1.2.2 芯片测试国内外研究进展及现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 芯片测试系统总体设计
    2.1 待测电池管理芯片
        2.1.1 芯片各子系统功能分析
        2.1.2 芯片工作模式
    2.2 芯片测试系统的主要功能与性能指标
    2.3 硬件测试平台框架设计
    2.4 软件测试平台方案设计
    2.5 本章小结
第3章 硬件测试平台设计与实现
    3.1 监测模块设计
        3.1.1 电压监测模块设计
        3.1.2 电流采集模块设计
        3.1.3 温度采集模块设计
    3.2 供电及启动模块设计
    3.3 控制及保护模块设计
        3.3.1 平衡控制模块设计
        3.3.2 充放电保护模块设计
    3.4 通信模块设计
    3.5 PCB板的设计与制作
    3.6 本章小结
第4章 软件测试平台设计
    4.1 I~2C通信协议
    4.2 待测芯片内部寄存器
        4.2.1 状态寄存器
        4.2.2 控制寄存器
        4.2.3 配置寄存器
        4.2.4 只读寄存器
    4.3 MCU通信程序设计
        4.3.1 系统初始化
        4.3.2 CRC校验算法
        4.3.3 通信主程序设计
    4.4 基于LabVIEW上位机程序设计
        4.4.1 LabVIEW简介
        4.4.2 主程序模块设计
        4.4.3 测试模式选择模块设计
        4.4.4 数据接收模块设计
        4.4.5 寄存器控制模块设计
        4.4.6 电池组电压实时监测模块设计
        4.4.7 测试数据存储模块设计
        4.4.8 特定功能程序写入模块设计
        4.4.9 前面板设计
    4.5 本章小结
第5章 系统测试
    5.1 实验平台的搭建
    5.2 测试系统的功能验证
        5.2.1 主界面功能验证
        5.2.2 电池组电压实时监测界面功能验证
        5.2.3 寄存器连续读写界面功能验证
        5.2.4 特定功能程序写入界面功能验证
    5.3 芯片测试过程和结果分析
        5.3.1 电压监测功能测试
        5.3.2 电流监测功能测试
        5.3.3 温度监测功能测试
        5.3.4 故障保护功能测试
        5.3.5 平衡控制功能测试
        5.3.6 低功耗模式测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间取得学术成果

(3)VR一体机基础平台的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 VR的研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 VR的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容和结构安排
第二章 相关技术研究
    2.1 Android系统介绍
    2.2 驱动开发技术介绍
    2.3 I2C总线介绍
    2.4 SPI总线介绍
    2.5 STM32技术介绍
    2.6 传感器介绍
    2.7 VR应用开发技术介绍
    2.8 本章小结
第三章 需求分析及软硬件总体设计
    3.1 总体需求描述
    3.2 总体需求分析
    3.3 功能需求分析
    3.4 非功能需求分析
    3.5 硬件系统总体设计
        3.5.1 硬件系统方案设计
        3.5.2 详细的硬件规格
    3.6 软件系统总体设计
        3.6.1 软件系统方案设计
        3.6.2 软件架构设计
    3.7 本章小结
第四章 软硬件详细设计与实现
    4.1 功能模块设计与实现
        4.1.1 显示模块设计与实现
        4.1.2 运动姿态监测模块设计与实现
        4.1.3 散热模块的设计与实现
        4.1.4 系统休眠模块的设计与实现
        4.1.5 第三方方案集成模块的设计与实现
        4.1.6 触控板模块的设计与实现
    4.2 系统优化
        4.2.1 CPU调频策略修改
        4.2.2 Android系统裁减
        4.2.3 系统优化
    4.3 演示应用介绍
    4.4 遗留问题分析
    4.5 效果展示
    4.6 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 测试环境和策略说明
        5.1.1 测试环境准备
        5.1.2 测试策略说明
    5.2 功能测试
        5.2.1 功能测试用例设计
        5.2.2 功能测试结果分析
    5.3 性能测试
        5.3.1 性能测试用例设计
        5.3.2 性能测试结果分析
    5.4 应用测试
        5.4.1 应用测试用例设计
        5.4.2 应用测试结果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文内容总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(4)基于Linux操作系统的列车事件记录仪的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 列车事件记录仪发展现状
    1.3 论文章节安排
    本章小结
第二章 列车事件记录仪总体方案设计
    2.1 TCN列车通信网络
    2.2 MVB多功能车辆总线
        2.2.1 MVB通信数据特点
        2.2.2 MVB帧及报文
    2.3 ERM采集数据分类
    2.4 ERM总体方案设计
        2.4.1 ERM系统组成
        2.4.2 ERM各模块设计方案
    本章小结
第三章 ERM硬件设计
    3.1 ERM硬件总体架构
    3.2 ERM主控制板
        3.2.1 AM3358芯片
        3.2.2 主控制模块硬件设计
    3.3 电源模块硬件设计
    3.4 AI/DI信号采集模块硬件设计
        3.4.1 DI信号采集电路
        3.4.2 AI信号采集电路
    3.5 MVB采集模块硬件设计
        3.5.1MVB控制器D013
        3.5.2 D013外围电路设计
        3.5.3 MVB外源接口电路
    3.6 防护储存器模块
    3.7 通信接口电路
        3.7.1 以太网接口
        3.7.2 RS-232接口
        3.7.3 USB通信接口
        3.7.4 JTAG接口电路
    本章小结
第四章 ERM软件设计
    4.1 软件总体架构
        4.1.1 ERM软件需求分析
        4.1.2 嵌入式系统的选择
        4.1.3 ERM软件总体架构
    4.2 ERM软件开发环境
        4.2.1 交叉编译环境
        4.2.2 TFTP服务器搭建
    4.3 Linux嵌入式操作系统开发
        4.3.1 嵌入式Linux操作系统架构
        4.3.2 引导加载程序
        4.3.3 嵌入式Linux内核
        4.3.4 Linux根文件系统
    4.4 ERM应用软件设计
        4.4.1 ERM主程序设计
        4.4.2 AI模拟量采集程序设计
        4.4.3 DI数字量采集程序设计
        4.4.4 MVB总线数据采集程序设计
    4.5 ERM-ES加密转储算法
        4.5.1 ERM-ES加密转储算法结构
        4.5.2 ERM-ES加密转储算法实现
    本章小结
第五章 系统测试
    5.1 测试平台搭建
    5.2 串口测试
        5.2.1 调试串口终端显示测试
        5.2.2 串口数据收发测试
    5.3 以太网测试
        5.3.1 以太网通信调试
        5.3.2 以太网功能测试
    5.4 采集功能测试
        5.4.1 AI、DI采集测试
        5.4.2 MVB数据采集测试
    本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(5)基于UVM双域结构的验证平台设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 验证语言和验证方法学
        1.2.2 仿真技术的发展
    1.3 研究内容与章节安排
第二章 联合仿真的加速原理和UVM双域结构
    2.1 联合仿真加速原理
    2.2 UVM双域结构的概念和框架
        2.2.1 传统UVM验证平台
        2.2.2 双域UVM验证平台
    2.3 本章小结
第三章 基于TCP/IP协议的Socket通信管道
    3.1 套接字简介
        3.1.1 采用TCP/IP协议的流格式套接字
        3.1.2 C语言的套接字函数
    3.2 通信管道的具体实现
        3.2.1 TCP套接字的基本工作流程
        3.2.2 服务器和客户端SV部分驱动器的工作流程
        3.2.3 线程同步方法
    3.3 本章小结
第四章 事务处理器的实现
    4.1 事务处理器的结构
    4.2 I2CBFM模块的开发
        4.2.1 I2C协议概述
        4.2.2 模型功能定义
        4.2.3 主机驱动器设计
    4.3 事务处理器功能的验证
    4.4 本章小结
第五章 功能验证与性能分析
    5.1 软硬件联合仿真验证平台整体架构
    5.2 基本功能验证
        5.2.1 基本数据传输
        5.2.2 基于I2C协议的数据传输
        5.2.3 功能覆盖率
    5.3 仿真加速效果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
2 系统方案与硬件设计
    2.1 系统结构介绍
    2.2 采集前端方案
    2.3 处理后端方案
        2.3.1 基于DSP的后端处理方案
        2.3.2 基于FPGA的后端处理方案
        2.3.3 基于ARM的后端处理方案
    2.4 系统硬件设计
        2.4.1 MIPI输入接口电路设计
        2.4.2 LVDS显示接口电路设计
    2.5 本章小结
3 开发环境搭建与系统总体软件设计
    3.1 开发环境搭建
    3.2 软件总体设计
    3.3 系统各部分界面展示及功能介绍
    3.4 本章小结
4 系统软件功能设计
    4.1 系统驱动分析与设计
        4.1.1 Linux设备驱动总述
        4.1.2 Linux设备驱动模型
        4.1.3 触摸屏与按键驱动的设计与实现
        4.1.4 摄像头IIC驱动的设计与实现
        4.1.5 ION驱动实现与分析
        4.1.6 视频显示有关驱动分析
    4.2 视频流架构设计
        4.2.1 系统专用视频流框架设计
        4.2.2 视频共用缓冲区设计
    4.3 视频采集显示与冻结功能的实现
    4.4 视频编解码与拍照功能的实现
        4.4.1 H.264标准及VPU介绍
        4.4.2 视频H.264编码功能实现
        4.4.3 视频H.264解码功能实现
        4.4.4 JPEG拍照功能实现
    4.5 双屏显示功能的实现
    4.6 本章小结
5 系统性能测试与分析
    5.1 系统不同接口镜头成像效果测试
    5.2 双屏显示效果测试
    5.3 系统显示时延测试与分析
    5.4 系统编解码性能测试
        5.4.1 编码耗时测试
        5.4.2 图像还原度之分辨率测试
        5.4.3 图像还原度之色差测试
    5.5 摄像系统关键性能评估
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历

(7)基于LoRa的物联网无线通信系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文背景
        1.1.1 研究意义
        1.1.2 现状调查
    1.2 物联网相关技术
        1.2.1 移动互联网的发展
        1.2.2 常见物联网(Io T)通讯技术
        1.2.3 低功耗广域网(LPWAN)的爆发
        1.2.4 无线网络的通讯频段
    1.3 研究任务
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 关键问题
    1.4 论文结构
第二章 物联网系统方案设计
    2.1 物联网系统的架构设计
    2.2 通讯网络方案
    2.3 终端硬件方案
    2.4 服务器方案
    2.5 方案设计小结
第三章 Lo Ra网关硬件设计
    3.1 嵌入式硬件电路设计
        3.1.1 MCU最小系统
        3.1.2 外围设备接口
        3.1.3 RF射频芯片
        3.1.4 USB接口
        3.1.5 电源设计
        3.1.6 以太网接入
    3.2 硬件设计环境
        3.2.1 Proteus
        3.2.2 Altium Designer
    3.3 硬件设计小结
第四章 Lo Ra网关软件设计
    4.1 外设驱动接口协议实现
        4.1.1 GPIO
        4.1.2 SPI
        4.1.3 I2C
        4.1.4 PSP
    4.2 Lo Ra WAN协议
        4.2.1 ISM频段
        4.2.2 Class类别
        4.2.3 PHY(物理层)
        4.2.4 MAC(媒体访问控制层)
        4.2.5 MACPayload
        4.2.6 入网流程
    4.3 Packet-Forwarder
        4.3.1 上行协议
        4.3.2 下行协议
    4.4 TCP/IP
        4.4.1 Ethernet
        4.4.2 ARP
        4.4.3 IP
        4.4.4 ICMP
        4.4.5 UDP
        4.4.6 DHCP
        4.4.7 NTP
    4.5 软件设计环境
        4.5.1 IAR
        4.5.2 Eclipse
        4.5.3 STM32Cube MX
    4.6 软件设计小结
第五章 Lo Ra云平台服务器搭建
    5.1 服务器系统部署
    5.2 网络规划及部署
        5.2.1 VLAN规划
        5.2.2 配置
    5.3 集群及分布式部署
        5.3.1 Cluster
        5.3.2 Ceph
    5.4 虚拟化及应用搭建
        5.4.1 MQTT
        5.4.2 Redis
        5.4.3 Postgre SQL
        5.4.4 Lo Ra Gateway Bridge
        5.4.5 Lo Ra Server
        5.4.6 Lo Ra App Server
        5.4.7 Nginx
    5.5 服务器设计小结
第六章 系统调测
    6.1 调测环境
        6.1.1 JTAG
        6.1.2 SWD
        6.1.3 Wire Shark
    6.2 调测结果
        6.2.1 Lo Ra传输距离
        6.2.2 网关上线
        6.2.3 节点上线
设计总结
参考文献
附录
    附录1 PCB实物图
    附录2 部分代码内容
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(8)基于UVM的车载MCU验证平台设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题来源及本文主要内容
    1.4 论文结构安排
第二章 功能验证方法
    2.1 功能验证方法
        2.1.1 IP级功能验证方法
        2.1.2 SoC级功能验证方法
        2.1.3 UVM 验证平台结构
        2.1.4 断言在芯片验证中的应用
    2.2 UVM验证方法学
        2.2.1 事务级传输模型与phase机制
        2.2.2 工厂模式与sequence机制
    2.3 本章小结
第三章 车载MCU功能验证点提取与验证计划
    3.1 车载MCU功能验证点提取
        3.1.1 片内总线数据传输特征提取
        3.1.2 子模块功能验证点提取
        3.1.3 系统级功能验证点提取
    3.2 车载MCU验证计划
        3.2.1 验证目标
        3.2.2 验证平台规划
        3.2.3 功能覆盖组
    3.3 本章小结
第四章 车载MCU验证平台设计
    4.1 验证平台总体架构
        4.1.1 IP级验证平台架构设计
        4.1.2 SoC级验证平台架构设计
    4.2 UVC级建模
        4.2.1 BUS UVC设计
        4.2.2 IP UVC设计
    4.3 UVC基本单元设计
        4.3.1 激励产生单元设计
        4.3.2 交互单元设计
        4.3.3 比较单元设计
        4.3.4 环境类组件设计
        4.3.5 虚拟时序设计
    4.4 断言设计及覆盖组建模
        4.4.1 断言设计
        4.4.2 覆盖组建模
    4.5 验证平台完备性的优化
        4.5.1 可变时钟模拟
        4.5.2 灰盒验证
        4.5.3 回调实现
    4.6 验证平台复用性分析
    4.7 本章小结
第五章 车载MCU验证实施及结果分析
    5.1 仿真环境搭建
    5.2 功能验证及结果分析
        5.2.1 APB外设模块验证
        5.2.2 时钟和复位功能验证
        5.2.3 数据通路验证
        5.2.4 内存控制器验证
        5.2.5 IP交互功能验证
        5.2.6 DMA功能验证
        5.2.7 中断响应检查
        5.2.8 回归验证结果
    5.3 覆盖率分析
        5.3.1 代码覆盖率
        5.3.2 功能覆盖率
        5.3.3 断言覆盖率
    5.4 验证平台性能分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来与展望
参考文献
致谢
作者简介

(9)气压传感器IC在智能手机Android系统上的驱动开发及功能实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
英文缩略语表
第一章 绪论
    1.1 研究工作的意义与背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文的研究内容和目标
    1.4 系统需求分析
        1.4.1 系统可行性分析
        1.4.2 系统功能性需求
        1.4.3 系统非功能性需求
    1.5 本论文的结构安排
第二章 软硬件开发平台
    2.1 引言
    2.2 硬件平台
        2.2.1 Exynos4412 Android硬件平台资源分析
        2.2.2 BM1383 工作原理,硬件组成及特性
    2.3 软件平台
        2.3.1 Android系统概述
        2.3.2 Android传感器概述
    2.4 开发环境
        2.4.1 底层开发环境
        2.4.2 应用层开发环境
        2.4.3 传感器开发环境
    2.5 本章小结
第三章 基于Android的气压传感器系统分析
    3.1 引言
    3.2 BM1383 气压传感器I2C驱动分析
        3.2.1 I2C简介
        3.2.2 I2C数据传输格式和过程
        3.2.3 基于Linux的 I2C驱动架构
    3.3 Android硬件访问服务框架分析
        3.3.1 Android硬件访问服务构建
        3.3.2 Android硬件访问服务实现过程
    3.4 Android传感器HAL层驱动分析
        3.4.1 传感器HAL接口
        3.4.2 传感器HAL调用
        3.4.3 服务的注册
        3.4.4 传感器服务程序初始化
        3.4.5 客户端和服务端的连接
    3.5 本章小结
第四章 气压传感器在Android系统上的集成
    4.1 引言
    4.2 总体设计规划
        4.2.1 传感器集成方法分析
        4.2.2 传感器集成设计思路
        4.2.3 内核驱动层设计规划
        4.2.4 其他层的设计规划
    4.3 BM1383 外围电路设计
    4.4 软件系统设计与具体实现
        4.4.1 驱动层的功能设计
        4.4.2 驱动层的功能实现
        4.4.3 HAL层的实现
        4.4.4 JNI层接口实现
        4.4.5 Android系统接口
    4.5 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 测试方法
    5.2 功能测试
    5.3 兼容性测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文

(10)音频功放测试平台通用可编程负载设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 论文的主要内容与结构安排
第二章 系统方案设计
    2.1 系统功能指标及硬件框架
    2.2 上下位机及阻抗选择
    2.3 软件平台的选择和通讯协议
    2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
    3.1 负载电路模块设计
    3.2 负载卡的IO电路
    3.3 STM32F407芯片及外围电路
    3.4 电源的电路设计
    3.5 温度读取电路设计
    3.6 本章小结
第四章 下位机ARM程序设计
    4.1 软件开发环境
    4.2 程序设计流程
    4.3 本章小结
第五章 上位机LabVIEW程序开发
    5.1 LabVIEW程序介绍
    5.2 程序设计流程
    5.3 本章小结
第六章 系统测试
    6.1 负载模块系统的测试
    6.2 负载模块在测试系统中运行测试
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢

四、虚拟I~2C总线设计与实现(论文参考文献)

  • [1]基于农业物联网USB接口的FPGA边缘计算设计与实现[D]. 刘靖. 内蒙古大学, 2021(12)
  • [2]基于LabVIEW的电池管理芯片测试系统设计[D]. 崔燕哲. 黑龙江大学, 2021(09)
  • [3]VR一体机基础平台的设计与实现[D]. 崔张波. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [4]基于Linux操作系统的列车事件记录仪的设计[D]. 贾熙. 大连交通大学, 2020(06)
  • [5]基于UVM双域结构的验证平台设计[D]. 祝翘楚. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [6]便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现[D]. 王艳杰. 浙江大学, 2020(02)
  • [7]基于LoRa的物联网无线通信系统设计[D]. 李信希. 华南理工大学, 2019(06)
  • [8]基于UVM的车载MCU验证平台设计[D]. 徐文健. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [9]气压传感器IC在智能手机Android系统上的驱动开发及功能实现[D]. 孙彬. 上海交通大学, 2019(06)
  • [10]音频功放测试平台通用可编程负载设计[D]. 陈群. 苏州大学, 2018(04)

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虚拟I~2C总线的设计与实现
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