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文檔簡介
1、隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,能源消耗的成倍增加,人們對礦產(chǎn)資源的需求量變得越來越多,而與之相對應(yīng)的是陸地上礦產(chǎn)資源的日趨減少,在這種情況下,對海洋資源的開發(fā)成為了許多海洋國家將要面臨的選擇和機遇,因此水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(UWSN)的研究對于海洋科學研究有著重大的意義。 本論文主要致力于水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的開發(fā)和調(diào)試,并根據(jù)水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性和國內(nèi)外水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究成果及研究方法,提出了基于SOPC技術(shù)的水下節(jié)點的總
2、體設(shè)計方案。 本文根據(jù)水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計任務(wù)闡述了開發(fā)中所涉及到的關(guān)鍵技術(shù),詳細比較和論證了水下節(jié)點的幾種設(shè)計和實現(xiàn)方案,并最終確定了采用基于FPGA的硬件開發(fā)平臺,利用SOPC技術(shù)進行軟硬件的協(xié)同設(shè)計,以滿足高性能處理要求、達到高靈活性、可移植、可裁剪要求及降低成本的目標。本系統(tǒng)選用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C20器件作為節(jié)點的主控芯片,并在文中給出了主要功能模塊的電路設(shè)計。 通過Quartus
3、 Ⅱ軟件開發(fā)節(jié)點的硬件邏輯。使用SOPC Builder軟件生成NIOS Ⅱ軟核,將CPU、存儲器和定時器等成熟的IP核應(yīng)用到節(jié)點設(shè)計中,同時,使用硬件描述語言VHDL將底層驅(qū)動邏輯設(shè)計為用戶IP核,如高速DA的IP核、數(shù)字電位器IP核、帶通濾波器IP核、高速AD的IP核、日歷時鐘IP核、數(shù)字測溫IP核等。各種IP的使用,減輕了軟件方面的負擔,而且軟硬件部分協(xié)同設(shè)計加快了開發(fā)的速度。 將FPGA芯片、SDRAM和Flash芯片設(shè)
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