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红外遥控是一种广泛使用的无线、非接触式控制技术,具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低、易于实现等优点,被广泛应用于家用电器和计算机系统中。FPGA红外遥控原理主要涉及红外信号的编码、发送、接收和解码过程。发射部分红外遥控的发射部分由遥控按键、编码以及调制电路、红外发光二极管等组成。遥控器通过按键触发编码电路,将按键信息编码成特定的脉冲序列,然后由红外发光二极管发射出去。红外信号通常使用近红外光,波长范围为0.76um到1.5um,因为在这个波段内,红外发射器件与接收器件的光谱能够很好地匹配,从而获得较高的传输效率和可靠性3。接收部分红外遥控的接收部分由光敏二极管、解调电路等组成。接收器接收到红外信号后,通过解调电路将信号转换为电信号,然后输入到FPGA中进行解码。一些FPGA开发板使用的一体化红外接收头型号如HS0038B,接收到的信号波形与发送的波形相反,即发送高电平时接收为低电平,发送低电平时接收为高电平3。FPGA解码FPGA接收到的红外信号需要进行解码以识别具体的按键指令。解码过程通常涉及到对红外信号的时序进行分析,比如NEC协议中,数据码是8位,地址码也是8位,并且每个位的高电平或低电平持续时间不同,以此来区分逻辑"1"和"0"。FPGA内部通过状态机来识别这些时序特征,并最终解析出按键码3。实验与应用在实验中,使用FPGA开发板配套的红外遥控器发送红外信号,开发板上的一体化接收头接收到红外信号后传入FPGA芯片内,FPGA芯片接收到信号后进行解码,并将解码后的按键码显示在数码管上。如果检测到重复码,则让LED闪烁显示,一个重复码闪烁一次。实验中还涉及到红外信号的发送和接收模块的设计,以及如何通过状态机来识别和处理红外信号的各个部分3。拓展应用红外遥控系统不仅可以用于简单的按键识别,还可以通过编程实现更复杂的功能,如使用遥控器控制LED灯的亮灭或蜂鸣器的鸣叫,增加系统的交互性和实用性3。设计原理红外遥控系统的设计原理包括红外的发送装置和接收装置。发送装置由按键、编码模块、发射电路等组成,而接收装置由红外接收电路、遥控、解码模块等组成。在红外编码中,1和0的编码是通过38KHZ的脉冲来定义的,数据格式包括引导码、用户码、数据码和数据纠错码,总共32位。设计中还包括了分频模块以提供所需的38KHZ时钟,以及发送和接收模块的设计5。通过这些原理和实验步骤,可以对FPGA红外遥控系统有一个全面的了解,包括其设计、编码、发送、接收和解码的全过程。
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FPGA(现场可编程门阵列)是一种可以编程的半导体设备,它允许用户根据需要配置硬件逻辑。FPGA扫描链是一种用于测试和调试FPGA内部逻辑的技术。以下是FPGA扫描链原理的详细解释:1. 扫描链的定义扫描链是一种将FPGA内部的触发器(Flip-Flops)串联起来形成一条链的结构。这种结构允许测试人员通过外部输入将特定的测试数据直接送入FPGA内部的触发器,并在测试完成后将结果输出。2. 扫描链的组成
触发器(Flip-Flops):FPGA的基本存储单元,可以存储一位数据。
扫描输入(Scan Inputs):用于将测试数据送入扫描链。
扫描输出(Scan Outputs):用于将扫描链中的数据输出到外部。
扫描使能(Scan Enable):控制扫描链的激活和关闭。
3. 扫描链的作用
测试:通过扫描链可以对FPGA内部的逻辑进行测试,包括功能测试和时序测试。
调试:在设计过程中,扫描链可以帮助工程师定位问题,通过观察触发器的状态来分析逻辑行为。
数据存储:在某些应用中,扫描链可以作为数据存储的临时解决方案。
4. 扫描链的工作原理
初始化:通过扫描使能信号,将扫描链中的所有触发器置为已知状态。
加载测试数据:将测试数据通过扫描输入送入扫描链,每个触发器依次存储一位数据。
执行测试:FPGA执行测试,触发器根据输入信号和内部逻辑更新状态。
捕获结果:测试完成后,再次通过扫描使能信号,将触发器的状态通过扫描输出读取出来。
5. 扫描链的类型
全扫描链:所有触发器都连接到扫描链中,可以完全控制和观察FPGA内部状态。
部分扫描链:只有部分触发器连接到扫描链,适用于特定的测试需求。
6. 扫描链的设计考虑
测试覆盖率:设计扫描链时需要考虑测试覆盖率,确保能够测试到所有可能的逻辑路径。
测试时间:扫描链的测试时间可能较长,需要优化测试序列以减少测试时间。
资源占用:扫描链会占用FPGA的资源,设计时需要平衡测试需求和资源使用。
7. 扫描链的自动化工具现代FPGA设计流程中,有多种自动化工具可以帮助设计者生成和优化扫描链,提高测试效率。扫描链是FPGA设计和测试中的一个重要概念,它为工程师提供了一种有效的方法来验证和调试硬件逻辑。通过合理设计和使用扫描链,可以大大提高FPGA项目的成功率和可靠性。
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作为新手学习 FPGA,你可以按照以下步骤入门:了解 FPGA 的基本概念:了解 FPGA 是什么,它是如何工作的,以及与其他电子设备的区别。学习 FPGA 的基本组成部分,例如可编程逻辑单元 (PLU)、片上存储器 (BRAM)、数字信号处理器 (DSP) 等。学习 Verilog 或 VHDL:Verilog 和 VHDL 是 FPGA 设计的硬件描述语言,用于描述电路的行为和结构。选择其中一种语言学习,并掌握其基本语法和概念。通过编写简单的电路和模块来加深对 Verilog 或 VHDL 的理解。选择 FPGA 开发板:选择一款适合初学者的 FPGA 开发板,例如基于 Xilinx Artix-7 或 Altera Cyclone IV 等系列的入门级开发板。确保开发板配有充足的资源和文档,以便于学习和实践。掌握 FPGA 工具链:安装并学习 FPGA 开发工具,例如 Xilinx Vivado 或 Altera Quartus。这些工具将帮助你编译、综合和下载你的设计到 FPGA 开发板上。通过阅读官方文档和教程,了解如何使用这些工具进行 FPGA 设计。完成简单的项目:从简单的项目开始,例如 LED 灯控制、按键输入、数码管显示等。这些项目可以帮助你熟悉 FPGA 的开发流程和基本操作。在完成每个项目后,深入分析其原理和实现细节,加深对 FPGA 设计的理解。深入学习 FPGA 应用:学习 FPGA 在不同领域的应用,例如数字信号处理、通信系统、图像处理等。掌握 FPGA 在实际项目中的应用能力。参加 FPGA 相关的培训课程或在线教育平台,提升自己的技能水平。不断实践和探索:FPGA 是一个广阔的领域,需要持续的学习和实践。不断尝试新的项目和挑战,提升自己的能力和技术水平。通过以上步骤,你可以逐步入门 FPGA,并在实践中不断提升自己的技能。
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了解你的需求了。作为电子工程师,学习Cadence PCB设计软件是一个不错的选择。以下是入门的步骤:了解PCB设计基础知识: 在学习任何PCB设计软件之前,你需要对PCB设计的基本概念有所了解,比如电路板的层堆叠、布线规则、信号完整性等。熟悉Cadence PCB工具套件: Cadence提供了一系列的PCB设计工具,包括Allegro PCB Designer等。选择其中一个版本,然后安装并熟悉其界面和基本操作。学习使用手册和教程: Cadence官方网站提供了详细的使用手册和教程,可以从基础到高级逐步学习。这些资源可以帮助你快速掌握软件的使用方法。参加培训课程: 如果你想更加系统地学习Cadence PCB设计软件,可以考虑参加官方或认证的培训课程。这些课程通常由经验丰富的讲师教授,能够帮助你更快地掌握技能。实践项目: 最重要的是通过实际项目来提升你的技能。可以选择一些简单的项目,从原理图设计到PCB布局和布线,逐步提高难度,直到掌握复杂项目的设计和调试。与社区互动: 加入Cadence用户社区或论坛,与其他工程师交流经验,分享学习资源和解决问题的方法。通过以上步骤,你可以逐步入门Cadence PCB设计软件,并不断提升你的技能水平。
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要入门深度学习框架,您可以按照以下步骤进行:选择框架:首先,选择一种流行的深度学习框架,如TensorFlow、PyTorch、Keras等。这些框架都有强大的社区支持和丰富的文档资源,适合初学者入门。学习基础知识:了解深度学习的基本概念和原理,包括神经网络结构、反向传播算法等。这些知识对于理解深度学习框架的工作原理非常重要。阅读文档和教程:深入阅读所选框架的官方文档和教程,了解框架的核心概念、API接口和使用方法。官方文档通常包含丰富的示例代码和教程,可以帮助您快速上手。完成实践项目:通过完成一些实践项目来巩固所学知识。您可以从简单的任务开始,如图像分类、文本分类等,逐步深入到更复杂的任务,如目标检测、语义分割等。参与社区和讨论:加入所选框架的社区、论坛或群组,与其他学习者和专家交流经验、分享学习资源,并及时了解最新的技术进展和社区动态。持续学习和实践:深度学习框架是一个不断发展和演进的领域,持续学习和实践至关重要。保持对新技术和算法的关注,不断提升自己的技能水平。通过以上步骤,您可以快速入门所选的深度学习框架,并掌握相关的基础知识和技能。祝您学习顺利!