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研究生: 林俊廷
Chun-Ting Lin
論文名稱: 基於FPGA與天線模組之跨時域同步
Synchronization for Clock Domain Crossing based on FPGA and Antenna Module
指導教授: 王煥宗
Huan-Chun Wang
口試委員: 林敬舜
Ching-Shun Lin
葉濰銘
Wei-Ming Yeh
龔柏元
Po-Yuan Kung
賴俊豪
Chun-Hao Lai
王煥宗
Huan-Chun Wang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 44
中文關鍵詞: 嵌入式系統天線802.11FPGATiming Constraint時序分析
外文關鍵詞: Embedded system, RF, FPGA, Timing Constraint, STA, CDC
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本論文主要目的是整合跨時域的天線模組與FPGA板,基於802.11 a/g 網路通訊協定的嵌入式無線收發平台。論文內容主要描述在跨時域上天線模組與FPGA版時所解決的問題以及Xilinx開發軟體上的應用,如何透過分析結果去判斷問題進而解決。整塊系統是由AD-FMCOMMS3(ad9361)天線模組配合Virtex6 FPGA 開發板(xc6vlx240t/ff1156/-2),先藉由FPGA板上震盪器啟用自己設計之初始化硬體,其後由天線模組之震盪器做為系統時脈推動收發系統以達到最佳同步化解決跨時域上的資料同步問題。


This thesis proposes the synchronization of clock domain crossing between RF module and FPGA. SoC become more complex, and different frequency signals merge into one chip. Therefore, the synchronization of clock domain is challenging..
If FPGA and RF module have two different clock sources, data crossing different clock domains may not be latched normally. Using asynchronization FIFO can solve this problem. However, using asynchronous FIFO may lead to another problem: data loss, which increases packet error rate. In this paper, we solve this problem by forcing FPGA and RF module to use the same clock source. To initialize the clock source, we use on-chip microblaze and/or hardware module. FGPA resource utilization for using these two modules are compared.

圖目錄 vi 表目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 論文架構 2 第二章 Clock Domain Crossing(CDC) Issue 3 2.1 CDC Solution 4 第三章 基礎版本(clock domain crossing) 5 3.1 架構 5 3.2 用量分析 6 3.3 布線分析 8 3.4 Power Estimation 8 第四章 Software Initialization(single clock domain) 9 4.1 架構 9 4.2 用量分析 9 4.3布線分析 12 4.4 Power Estimation 13 第五章 量測結果 14 第六章 結論與未來展望 21 附錄: 附錄A 實作平台 22 A.1 WARP v3 FPGA 開發板 22 A.2 AD-FMCOMMS3-EBZ 天線模組 23 A.3 axi_ad9361 25 A.4 AD9361初始化流程 28 A.4.1 axiadc_init 28 A.4.2 ad9361_setup 28 A.4.3 axiadc_post_setup 28 A.5 SPI Signal 29 A.6 Digital Interface Tuning 30 附錄B Primitive 34 B.1 IBUFDS / OBUFDS 34 B.2 IODELAYE 35 B.3 iddr / oddr 36 附錄C 模擬工具與平台 40 C.1 XPS 41 C.2 SDK 42 參考文獻 43

[1] Clifford E. Cummings. Clock Domain Crossing (CDC) Design & Verification Techniques Using System Verilog
[2] AD9361_Reference_Manual_UG-570
[3] AD9361_Register_Map_Reference_Manual_UG-671
[4] AD9361 data sheet (Rev.F)
[5] AD9361 BIST FAQ
[6] Mango_WARP_v3_rev1p1_Schematics
[7] Virtex-6 FPGA Data Sheet:DC and Switching Characteristics (DS152)
[8] Virtex-6 FPGA Configuration User Guide (UG360)
[9] Virtex-6 FPGA SelectIO Resources User Guide (UG361)
[10] Virtex-6 FPGA Clocking Resources User Guide (UG362)
[11] Virtex-6 Libraries Guide for HDL Designs (UG623)
[12] Constraints Guide (UG625)
[13] Timing Closure User Guide (UG612)
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[18] 王誠. FPGA/CPLD設計工具Xilinx ISE 使用詳解. 人民郵電出版社. 2005.
[19] 楊浩強. 基於EDK的FPGA嵌入式系統開發. 機械工業出版社. 2008.
[20] 林銘波. 微算機原理與應用. 全華圖書. 2012.

無法下載圖示 全文公開日期 2022/07/12 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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