ZYNQ

摘要： 针对传统谷物粉种类检测速度较慢的问题,基于ZYNQ平台实现随机森林算法辅助微波无损检测技术对谷物粉种类进行高效准确识别。通过对随机森林模型硬件实现的分析研究,提出了一种改进模型参数结构,有效节省了硬件存储资源的消耗。为了缩短算法预测时间并降低系统功耗,在硬件实现时引入提前终止识别机制,在保证准确率不变的前提下避免不必要的决策树预测过程。针对Zedboard开发板,设计一种模型参数存储方案,充分利用片上资源保证系统正常工作。实验结果表明,与传统CPU实现随机森林算法相比,该方案在ZYNQ上运行的实测时间缩短约54.2%,同时没有引起识别精度的损失。

摘要： 针对目前由RISC微处理器(ARM,advanced RISC machines)与现场可编程门阵列(FPGA,field programmable gate array)构成的传统抗干扰全球定位系统(GPS,global positioning system)接收机的体积大、成本高、功耗高等缺点,提出采用威视锐Y320平台构成的抗干扰GPS接收机实时捕获模块的设计方案,该平台集成了ZYNQ-XC7Z020-CLG400ABX1829芯片和AD9361射频收发器。利用实验室现有抗干扰GPS接收机平台上的捕获算法,对原有算法中捕获门限算法进行优化,同时将捕获卫星数提升为37颗,并在新硬件平台上实现捕获功能。实验结果表明,新硬件平台实现的捕获算法能有效捕获GPS卫星,满足GPS接收机捕获模块的设计要求,为实现跟踪、定位、抗干扰等功能提供基础。

摘要： 针对当前半全局立体匹配算法硬件架构消耗资源过大的问题,本文在保持精度的前提下,以减少硬件资源占用为目标,提出一种基于ZYNQ的低资源半全局立体匹配硬件实施架构。在Xilinx公司ZYNQ-7020芯片上的验证表明,在处理1024×768分辨率的图像时,资源消耗为33 577的查找表(LUTs)、35 387的触发器(Regs)、1.28MB的块随机存储器(Block Random Access Memory,BRAM)。相较于最新的研究工作,本文研究方法使查找表、触发器、BRAM的资源消耗分别下降了54%、25%以及77%。

摘要： 侦察是电子对抗的重要环节,在将侦察功能部署在无人机平台的过程中,降低功耗、提高集成度是亟待解决的问题。选用集成可编程逻辑(PL)与处理系统(PS)的ZYNQ芯片,相比传统多芯片方案具有高集成度、低功耗的优势。通过在PL端测量脉冲描述字,在PS端进行信号分选实现侦察功能。在ZYNQ评估板上,进行了分选时间测试与分选功能测试,结合测试结果证明了该实现的可行性,具有重要的工程应用价值。

摘要： 针对航空航天领域飞行器传感数据信息采集、存储和传输等需求,设计了基于ZYNQ的千兆以太网数据记录器。以ZYNQ为主控芯片,通过以太网接口实时接收数据包,编码后写入缓存单元,逻辑端提取缓存数据写入eMMC存储单元,并可读取eMMC内存储数据经以太网接口传回电脑,用于数据验证、分析。试验结果表明,该记录器实现了千兆网TCP通信,读、写平均速率达到500 Mbit/s,以太网包解析后数据以60 MB/s平均速度写入存储单元,瞬时写入最大速度可达100 MB/s。系统将主控与存储单元分离,便于对存储单元进行过载保护,用于实验后回收数据,为高过载情况下飞行器数据记录提供解决方案。

摘要： 射线探测、粒子探测技术在天体物理学科中的应用日渐广泛,伴随着高性能、低功耗、并发探测规模等标准的提升,对读出电子学逻辑设计提出了更高的要求。设计了一种基于ASIC+ZYNQ架构的多通道读出电子学逻辑设计方案。ASIC的高集成度减小了系统体积,降低了系统功耗,保障了多通道采集的良好一致性;ZYNQ的PL端具有并行处理能力,有效满足了多通道同步读出数据的需求;片内AXI-DMA高速总线以及千兆以太网接口保障了并行数据的汇总和实时上报。仿真与测试验证表明,系统能够对多通道数据进行读出,噪声基线为35~65 mV,较好满足了设计需求,具备灵活的扩展能力,对类似探测器读出系统设计具有一定的参考价值。

摘要： 卫星跟踪控制是卫星通信技术中的一项重要技术;设计了一种基于软总线机制的卫星跟踪控制系统,给出了关键的设计方案;硬件平台方面处理芯片采用FPGA+ARM的ZYNQ处理平台,保障系统中处理资源和接口扩展的需求;软件方面通过构建软总线的数据管理机制和通信代理机制,解决传统系统中耦合度高及触发条件难以精准把控等问题,使跟踪系统软件架构清晰明朗,各功能模块接口高效、便捷、易扩展;跟踪流程设计中,优化了跟踪角度调节处理时机,使跟踪算法和外设控制得以并行处理,充分利用处理资源,最终搭建测试环境验证了系统能力;结果表明,该设计有效可靠,其中软总线机制还可应用于其他外部设备复杂的环境,具有较高的应用及推广价值。

摘要： EtherCAT主站具有高实时性和同步性的优势,在高端工业数控系统中应用广泛.传统的EtherCAT主站采用基于PC实现的方式,存在功耗高、体积大、不开源的缺点,使用成本高昂.针对这些问题,提出一种基于ZYNQ-7000平台的嵌入式主站方案,首先用Vivado搭建ZYNQ平台的硬件架构,其次用实时补丁Xenomai构建Linux实时系统,并移植Ig H EtherCATMaster开源协议栈到Xenomai/Linux系统中,将移植后的Linux系统嵌入到ZYNQ平台的CPU0中,从而建立EtherCAT主站.实验结果表明,该主站能稳定执行周期任务,且通信抖动控制在±10μs以内,相对传统PC主站具有实时性好、功耗低、稳定性强的优点,且采用开源架构,成本更低.

摘要： 目前使用的毫米波雷达主要采用线性调频连续波的方式,该调制方式短时间内会产生海量数据,对采集系统的实时传输要求严格。另外,市场上没有合适的24 GHz毫米波雷达采集系统的采集板卡。针对上述问题,文中提出一种基于ZYNQ的8通道毫米波雷达高速数据采集系统。整个采集系统将ZYNQ芯片作为主控,通过串行外设接口控制24 GHz毫米波射频前端;内部通过状态机控制2颗AD9228芯片构成4组正交采集通道;上位机通过串行接口控制该采集系统,实现千兆网口完成ADC采集之后的数据传输,同时上位机采用多进程方式对数据进行接收处理,并将目标信息实时显示。实际测试结果表明:文中系统能够完成实地数据采集及传输,网络传输平均速率为150 Mb/s,丢包率为0;相比于其他现成采集系统,能够有效降低二次开发的难度,可为后期算法处理提供一套小体积、低功耗的数据采集系统。

摘要： 图像融合时,两路异源视频输入往往会因为光学系统和空间位置的差异而造成两路图像存在视差,进而造成图像融合时出现虚边、伪影问题,因此在图像融合前需要进行图像配准工作。针对当前异源图像配准存在的实时性差导致无法在实际工程中应用的问题,提出了一种基于RANSAC和互信息的图像配准算法,通过将不同维度的配准运算划分到初始配准和实时配准中,同时引入Powell优化算法加速搜索,在不降低配准精度的同时保持了较高的实时性。最终用所提算法进行了基于Zynq的嵌入式硬件移植和算法加速,实现了高精度、高实时性的嵌入式图像配准系统。

摘要： 本发明提供了一种基于ZYNQ的飞机交流远程配电单元及配电控制方法，通过配电处理器控制固态功率控制器实现机载交流设备配电功能。交流远程配电单元配电处理器基于ZYNQ平台，PS和PL分别完成不同功能，PL通过数据采集模块得到配电通道电压、电流、温度数据以及实现开关控制功能。PS端完成数据处理、本地存储、总线通信功能。PS与PL通过AXI总线进行数据通信，保证了数据获取与计算数据的实时性。同时，交流远程配电单元预留了网口，具备通过网络进行系统软件升级功能。

摘要： 本发明公开了一种基于ZYNQ的飞机前端电源分配单元及其工作方法。所述主控模块分别与接触器开关模块、数据采集模块、本地存储及配电控制中心相连接，所述接触器开关模块包括驱动电路与接触器开关，所述驱动电路分别与主控模块和接触器开关相连接，所述数据采集模块包括A/D采集模块和传感器，所述A/D采集模块分别与传感器和主控模块相连接。用以解决由人工控制的前端电源分配，无法自动分配，不利于飞行员在飞机飞行时对飞机的操控的问题。

摘要： 本申请涉及计算机技术领域，揭示了一种基于Zynq 7000的在线升级系统及方法。所述系统包括控制主机、控制中间机和多个目标设备；所述控制主机和所述控制中间机通过以太网连接，所述控制中间机和所述目标设备通过CAN总线连接；所述控制主机通过所述控制中间机向所述目标设备发送升级命令和升级数据包；所述目标设备根据所述升级命令进入升级状态，并通过所述升级数据包对设备系统中的比特流文件、外设驱动以及应用程序进行升级。本申请实施例的技术方案具有使用简单、通用性强、简化升级内容、升级更可靠、更快速等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于ZYNQ SoC的NEON并行计算加速方法，涉及计算机体系结构技术领域，本发明包括选取一个带ARM CPU的计算机，所述ARM CPU中包括NEON的汇编指令集、且计算机中对于指定算法的并行计算都是通过NEON来完成的；通过GCC工具链对NEON的汇编指令集进行封装，得到NEON的内联汇编指令、实现并行计算算法。还包括对NEON的内联汇编指令进行优化；在ZYNQ SoC的ARM端移植Linux操作系统；在GitHub平台下载一个NEON的优化库NE10；利用编译后的优化库NE10，实现并行计算算法。通过使用ARM CPU的NEON并行计算加速单元，加速了并行算法的执行效率，有利于大批量数据在数字信号处理、数字图像处理和人工智能领域的计算。

摘要： 一种基于ZYNQ的HDLC通讯转换控制器，通过ZYNQ处理器中双核ARM作为串口接收来自PC端的指令数据并进行CRC校验，校验后的数据发送给FPGA进行插值操作并加入帧头帧尾，随后经接口电路模块发送给被控设备，被控设备的反馈数据在去除帧头帧尾操作后进行CRC校验，随后发送给ARM上传至外部PC端。

摘要： 本发明公开了一种基于Zynq芯片的配置项程序在线更新方法，包括以下步骤：S1、FLASH存储配置项分区；S2、提取文件的分区头文件数据；S3、将分区头文件数据和程序数据进行组帧生成更新程序数据；S4、将更新程序数据发送至Zynq处理系统；S5、Zynq处理系统将更新程序数据校验后固化至FLASH存储配置项中；S6、完成配置程序更新。本发明提供的一种基于Zynq芯片的配置项程序在线更新方法，实现灵活生成指定配置项程序更新文件，能够对该配置项程序单独进行更新，减少发送的数据量，减少传输时间和FLASH固化时间，提高程序更新效率。

摘要： 本发明公开了一种基于Zynq芯片的自动化故障注入系统，包括测试电路板、搭载在测试电路板上的Zynq芯片、用于存储无故障配置文件与待测配置帧地址的非易失性存储器以及用于对Zynq芯片发送指令和显示测试结果的监控主机；所述Zynq芯片用于对测试电路板的故障注入与结果分析。本发明还提供了上述自动化故障注入系统的实施方法。通过该系统操作借助内部接口执行配置加载，能够有效减少对外部硬件的依赖、提高故障注入试验效率，从而快速判定被测电路板是否符合设计需求，便于被测电路板后续的加固改进工作。

摘要： 本发明属于电子领域、地理信息系统领域，具体涉及一种ZYNQ平台下高程数字地图应用方法，包括以下步骤：步骤一：上位机通过GDAL库读取原始高程地图数据文件；并对所述原始高程地图数据文件进行解析得到高程数字地图二进制文件；步骤二：上位机将地图解析程序加载至ZYNQ平台上的FLASH存储器中；步骤三：上位机将所述高程数字地图二进制文件加载至ZYNQ平台上的EMMC存储器中；步骤四：ZYNQ平台运行地图解析程序读取并解析所述高程数字地图二进制文件。

摘要： 本申请属于数据处理技术领域，特别涉及一种基于ZYNQ的FPGA雷达数据调试系统及调试方法。该系统包括FPGA芯片(1)、ZYNQ芯片(2)及上位机(3)，FPGA芯片(1)采集雷达数据，并缓存与第一存储器(12)中，FPGA芯片(1)通过挂载在第一协议部分(13)上的MIGIP控制核访问FPGA芯片的数据；ZYNQ芯片(2)通过第一协议部分(13)连接FPGA芯片(1)，通过以太网连接上位机(3)。本申请的ZYNQ芯片通过AXI_CHIP2CHIP_BRIDGE_IP核实现与FPGA的连接，可以更快、更大范围地访问FPGA的存储，将FPGA存储数据通过以太网上传与上位机中，使得调试更加方便。

摘要： 本发明公开了一种zynq系统及基于zynq系统的图像目标识别方法，zynq系统包括PS模块和PL模块，PL模块接收图像源发送的图像数据，并对图像数据进行标签添加；PS模块对添加标签后的图像数据进行目标识别，得到识别结果并将识别结果发送至数据中心。可见，本申请中在得到图像数据后，并没有直接发送至数据中心，而是先在本地基于zynq系统进行图像数据处理，PL模块本质上为FPGA，其能够对图像数据快速数据处理，PS模块本质上为ARM，其能够通过图像识别线程实现对图像数据的高效控制处理，从而提高了图像目标识别的处理速度；此外，由于只需将目标识别结果发送至数据中心，从而大大减小了对传输线的带宽的占用。