PIO核概述
fpga中pio的功能
fpga中pio的功能FPGA中PIO的功能FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它具有高度的灵活性和可配置性。
PIO（Parallel Input/Output）即并行输入/输出，是FPGA中的一种重要功能模块。
本文将介绍FPGA中PIO的功能以及其在各个领域中的应用。
PIO是FPGA中与外部设备进行数据交互的接口模块，它可以实现数据的输入和输出。
在FPGA中，PIO主要通过引脚和时钟控制信号与外部设备相连，以实现数据的传输和处理。
PIO可以根据需要配置为输入模式或输出模式，用来接收或发送数据。
PIO的功能非常强大，它可以通过FPGA内部的逻辑电路实现各种复杂的数据处理和控制功能。
在输入模式下，PIO可以将外部设备的数据输入到FPGA内部进行处理，例如数据的采集、滤波、排序等。
在输出模式下，PIO可以将FPGA内部处理的结果输出到外部设备，例如控制信号的生成、数据的显示等。
PIO在各个领域中都有广泛的应用。
在通信领域，PIO可以用于数据的接收和发送，例如无线通信中的信号调制与解调、数据的编码与解码等。
在图像处理领域，PIO可以用于图像的采集、压缩、增强等。
在控制领域，PIO可以用于控制信号的生成和接收，例如机器人控制、工业自动化等。
在科学研究领域，PIO可以用于实验数据的采集和处理，例如物理实验中的信号采集、实时数据处理等。
为了更好地利用PIO的功能，我们需要了解一些关键的概念和技术。
首先是时钟信号的控制。
时钟信号是FPGA中各个模块协调工作的基础，PIO也不例外。
通过合理地控制时钟信号，可以实现数据的同步和稳定传输。
其次是数据的格式和协议。
不同的应用需要不同的数据格式和协议，PIO需要根据具体的要求进行配置和处理。
再次是数据的处理和控制。
PIO可以通过FPGA内部的逻辑电路实现各种数据处理和控制功能，例如数据的滤波、排序、编码、解码等。
在使用PIO时，我们需要注意一些常见的问题和技巧。
微机系统及其接口设计原理 课后习题
第二章、练习
1． 8086 CPU由哪两部分组成？它们的主要功能 是什么？8086与8088的主要区别是什么？
8086/8088微处理器的内部组成结构按照功能可分成
总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)和指令执行部件 EU（Execution Unit）两大部分。 BIU的主要作用是实现CPU对外部三总线的控制并 与外部进行数据交换。具体的操作主要是根据指令 的要求合成20位的地址信号及产生与外部总线数据 传输需要的控制信号时序，最终实现与外部的数据 交换。
2． 8086/8088 CPU内部有哪些 寄存器？其主要作用是什么？
通用寄存器：AX，BX，CX，DX
AX（AH+AL）：累加器（Accumulator）。是寄存器中
最忙的一个。大多数的算术和逻辑运算以及输入/输 出都必须经由它进行。 BX（BH+BL）：基地址寄存器（Base）。在间接寻址 中作为偏移地址寄存器；在基址寻址中作为基地址寄 存器。 CX（CH+CL）：计数寄存器（Count）。在块传送和 循环等指令中固定的充当计数器。 DX（DH+DL）：数据寄存器（Data）。在乘除法指 令中固定充当辅助的操作数寄存器；在输入/输出指 令中固定作为外设口地址寄存器。
3．试述8086/8088 CPU中的SP， BP，SI，DI有何种特殊用途。
SP：堆栈指针（Stack Pointer）。 固定配合SS来指定
（寻址）内存中的堆栈区栈顶的当前偏移地址。当 执行完入栈/出栈指令后，SP的值会自动减2/加2。 其值将始终指向栈顶位置。 BP：基数指针（Base Pointer）。 用于提供多种寻址 方式中的偏移地址或基地址，还用于配合SS提供堆 栈区的非栈顶单元偏移地址。
FPGA芯片结构工作原理与软核硬核固核详解
FPGA芯片结构工作原理与软核硬核固核详解FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它以其灵活性和可配置性在数字电路设计中广泛应用。
FPGA的结构和工作原理涉及到软核、硬核和固核等概念，下面将对这些内容进行详解。
首先，我们来看FPGA的结构。
FPGA通常包含三个主要的部分：可编程逻辑单元（PLU）、可编程的开关矩阵（Switch Matrix）和输入/输出资源（IOs）。
PLU是FPGA的核心部分，它由可编程的逻辑单元（Look-Up Tables，LUTs）和触发器（Flip-Flops）组成。
LUTs可以通过编程来实现特定逻辑功能，而Flip-Flops用于存储状态信息。
Switch Matrix 用于连接PLU中的逻辑单元，实现不同逻辑单元之间的信号传输。
IOs用于与外部设备进行数据输入和输出。
FPGA的工作原理基于可编程逻辑单元和开关矩阵的组合。
开发者可以使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写逻辑电路的描述，并通过设计软件将其映射到FPGA上。
软件工具会将逻辑电路的描述翻译成FPGA的配置位流（Configuration Bitstream），然后通过JTAG或其他方式将配置位流加载到FPGA中。
一旦配置完成，FPGA开始执行逻辑电路的功能，通过开关矩阵和PLU来实现信号的传输和处理。
通过重新编程可以改变FPGA中的逻辑电路功能，实现动态的功能更新。
接下来，我们来介绍软核、硬核和固核的概念。
软核（soft core）是指在FPGA芯片上实现的软件模拟的处理器。
软核是通过编程实现的，不同的开发者可以根据自己的需求来编写软核的代码。
软核具有灵活性，可以根据应用的要求进行修改和定制，但其性能通常低于硬核。
硬核（hard core）是指在FPGA芯片设计过程中由厂商提供的硬件IP核。
硬核是由硬件描述语言编写的，具有高性能和低功耗的特点。
芯片和架构的种类
芯片和架构的种类芯片和架构的种类芯片和架构是科技领域里不可或缺的组成部分。
它们是能够创造出各种电子设备、电子产品以及计算机系统等的基础。
在本文中，我们将着重介绍几种最常见的芯片和架构类型。
1、微控制器(MCU)微控制器(MCU)是一种集成电路芯片，它能够与其他电路元件交互，并且指挥整个系统。
微控制器可以进行一些复杂的处理，并且能够实现大规模的编程。
它通常用于嵌入式系统、家用电器、汽车控制系统，以及各种机器人和机械设备中。
MCU是一种非常重要的芯片类型，越来越多的应用程序需要它来完成各种任务。
2、芯片组芯片组是由多个芯片组成的一种集成电路。
它们是用于构建大型计算机系统的重要组成部分。
芯片组通常包括芯片、内存控制器、输入输出系统(PIO)、以及其他一些功能模块。
芯片组的工作原理与微控制器类似，但是其功能更为复杂，更加强调系统的整合性与协同性。
3、系统芯片(SOC)系统芯片(SOC)是一种领先的超大规模集成电路。
它存在于各种高端的消费电子设备、计算机系统中。
系统芯片是一组高度整合的芯片组，它们包括计算核心、嵌入式模块、输入输出模块、以及内存模块。
在这些芯片的帮助下，SOC可以实现复杂的系统功能，例如智能手机、平板电脑、以及游戏机等。
4、多核芯片多核芯片是指由多个处理核心构成的一种芯片。
这些核心可以独立地进行工作，并且可以进行相互协调和协作。
多核芯片可以实现一系列高级功能，例如多任务处理和高速数据处理。
在现代计算机系统中，多核芯片通常作为重要的计算器（CPU）组成部分，以实现更快速和更智能的计算机能力。
5、计算机架构计算机架构是指计算机系统的基础结构，它定义了计算机系统的内部组合方式、数据通信方式、以及其它必要的交互机制。
目前主流计算机架构包括Von Neumann架构、Harvard架构、RISC架构和CISC架构等等。
每种计算机架构都有其独特的特点和适用场景，可以用于构建不同类型的计算机系统。
综上所述，芯片和架构是科技领域中非常重要的基础。
FPGA_PIO详解
PIO核概述具有Avalon接口的并行输入/输出(parallel input/output - PIO)核，在Avalon存储器映射（Avalon Memory-Mapped Avalon-MM）从端口和通用I/O端口之间提供了一个存储器映射接口。
I/O端口既可以连接片上用户逻辑，也可以连接到FPGA与外设连接的I/O引脚。
PIO核提供容易的I/O访问用户逻辑或外部设备，在这种情况下“位控制”的方法是有效的。
下面列举了几种应用的例子：⚫控制LED⚫获取开关数据⚫控制显示设备⚫片外设备的配置与通信，例如特定应用的标准产品（ASSP）。
PIO核中断请求（IRQ）输出能够确定一个基于输入信号的中断。
PIO是SOPC Builder提供的并且易于集成到任何由SOPC Builder创建的系统中。
这一章包含下面的部分：⚫功能描述⚫配置实例⚫在SOPC Builder中实例化PIO核⚫器件支持⚫软件编程模型功能描述每个PIO核可以提供最多32个I/O端口。
像微处理器这样的智能主机通过读/写寄存器映射的Avalon-MM接口控制PIO端口。
在主机控制下，PIO核捕获输入端口的数据，并驱动数据到输出端口。
当PIO端口直接与I/O引脚相连时，主机通过写PIO核中的控制寄存器对I/O引脚进行三态控制。
图9-1是一个基于处理器系统使用多个PIO核的例子，其中，一个用于控制LED；一个用于捕获来自片上复位请求控制逻辑的边缘；另一个控制片外LCD显示。
在集成到SOPC Builder创建的系统时，PIO核有2种用户可见功能部件。
⚫一个存储器映射的寄存器空间有4个寄存器：data、direction、interruptmask和edgecapture。
⚫1~32个I/O端口。
I/O端口既可与FPGA内部逻辑相连接，也可驱动连接到片外设备的I/O引脚。
寄存器通过Avalon-MM接口提供到I/O端口的接口。
表9-2是这些寄存器的描述。
软核、硬核以及固核的概念
软核、硬核以及固核的概念现在的FPGA设计，规模巨大而且功能复杂，因此设计的额每一个部分都是从头开始是不切实际的。
一种解决的办法是：对于较为通用的部分可以重用现有的功能模块，而把主要的时间和资源用在设计中的那些全新的、独特的部分。
这就像是你在开发应用程序的时候就不用直接去写驱动物理硬件的代码，而是直接调用Windows提供的API就行了。
IP(Intelligent Property) 核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中。
到了SOC 阶段，IP 核设计已成为ASIC 电路设计公司和FPGA 提供商的重要任务，也是其实力体现。
对于FPGA 开发软件，其提供的IP 核越丰富，用户的设计就越方便，其市场占用率就越高。
目前，IP 核已经变成系统设计的基本单元，并作为独立设计成果被交换、转让和销售。
从IP核的提供方式上，通常将其分为软核、固核和硬核这3类。
从完成IP核所花费的成本来讲，硬核代价最大；从使用灵活性来讲，软核的可复用使用性最高。
与软核实现方式相比，硬核可以把功耗降低5~10 倍, 节约将近90% 的逻辑资源。
1．软核(Soft IP Core)软核在EDA 设计领域指的是综合之前的寄存器传输级(RTL) 模型；具体在FPGA 设计中指的是对电路的硬件语言描述，包括逻辑描述、网表和帮助文档等。
软核只经过功能仿真，需要经过综合以及布局布线才能使用。
其优点是灵活性高、可移植性强，允许用户自配置；缺点是对模块的预测性较低，在后续设计中存在发生错误的可能性，有一定的设计风险。
软核是IP 核应用最广泛的形式。
2．固核(Firm IP Core)固核在EDA 设计领域指的是带有平面规划信息的网表；具体在FPGA 设计中可以看做带有布局规划的软核，通常以RTL 代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。
将RTL 描述结合具体标准单元库进行综合优化设计，形成门级网表，再通过布局布线工具即可使用。
细胞生物学名词解释练习题参考答案
细胞生物学名词解释练习题参考答案篇一：细胞生物学名词解释与习题第一章绪论名词解释(补充)思考题1.根据细胞生物学研究的内容与你所掌握的生命科学知识，恰当地评价细胞生物学在生命科学中所处的地位以及它与其他生物学科的关系。
(X)细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。
(PI)细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。
细胞生物学与其他学科之间的交叉渗透日益明显。
(辅导P3)2.如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义？(辅导P3)(1)1838-1839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出细胞学说，基本内容是：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。
③新的细胞可以通过己存在的细胞繁殖产生。
（P5-6）（2）1858年，魏肖尔对细胞学说做了重要的补充，强调细胞只能来自细胞。
细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义。
细胞学说、进化论和孟德尔遗传学称为现代生物学的三大基石，而细胞学说又是后两者的基石。
对细胞结构与功能的了解是生物学、医学及其各个分支进一步发展所不可缺少的。
（P6）3.试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。
（辅导P3-4）（1）细胞生物学学科形成的客观条件如下：①细胞的发现②细胞学说的建立（2）细胞生物学今后发展的主要趋势概括起来有两点：一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动；二是基因产物，即蛋口质分子与其他生物分子构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。
4.当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？（X）一.名词解释1.细胞生物学细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。
ip核使用手册
IP核使用手册：从入门到精通IP核是现代数字电路设计中不可或缺的组成部分。
它们是可重复使用的模块，能够加快设计过程，提高设计的可靠性和稳定性。
本文将为您介绍IP核的基本概念、使用方法和常见问题，帮助您从入门到精通。
什么是IP核？IP核是Intellectual Property的缩写，即知识产权。
它是一种可重复使用的数字电路设计模块，类似于软件中的函数库。
IP核可分为硬核和软核两种类型。
硬核是指在FPGA芯片中实现的现成电路，如处理器、存储器、通信接口等；软核是指通过HDL语言编写的可配置电路，如FIR滤波器、FFT模块、数字信号处理器等。
IP核的优势在于它们具有高度的可重复性和可移植性。
设计人员可以使用现成的IP 核来构建复杂的数字电路，而无需从头开始设计每个模块。
IP核还能够提高设计的可靠性和稳定性，减少设计周期和成本。
如何使用IP核？使用IP核需要遵循以下步骤：1.导入IP核：在设计工具中导入所需的IP核，如Xilinx Vivado、Altera Quartus等。
2.配置IP核：根据设计需求对IP核进行配置，如修改输入输出端口、调整时钟频率等。
3.连接IP核：将IP核与其他模块连接起来，构建完整的数字电路。
4.验证IP核：对IP核进行仿真和验证，确保其符合设计要求。
5.下载IP核：将设计好的IP核下载到目标设备中，如FPGA芯片、SoC芯片等。
使用IP核需要掌握一定的硬件描述语言（HDL）知识，如Verilog、VHDL等。
还需要了解数字电路的基本原理和设计方法。
常见问题解答1.IP核是否可以自己编写？是的，设计人员可以使用HDL语言编写自己的IP核。
这种IP核称为软核。
通过编写自己的IP核，设计人员可以更好地满足特定的设计需求。
2.IP核是否具有可移植性？是的，IP核具有高度的可移植性。
设计人员可以在不同的芯片平台上使用相同的IP 核，从而提高设计的效率和可靠性。
3.IP核的性能是否受到芯片平台的限制？是的，IP核的性能受到芯片平台的限制。
第4讲__NIOS_II_外围设备__标准系统搭建
4.2 SDRAM控制器内核
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SDRAM控制器内核概述
SDRAM控制器内核提供一个连接片外SDRAM芯片的 Avalon接口，并可以同时连接多个SDRAM芯片。
SDRAM控制器内核具有不同数据宽度(8、16、32或64 位)、不同内存容量和多片选择等设置。
SDRAM控制器不支持禁能的时钟模式。SDRAM控制器 使cke引脚永久地有效。
4.2 SDRAM控制器内核
结构设置－片选
允许值：1、2、4、8 默认值：1 描述：独立芯片的数目在SDRAM 子系统中选择。通过使用多个片选 信号，SDRAM控制器可组合多个 SDRAM芯片为一个存储器子系统。
4.2 SDRAM控制器内核
结构设置－区
允许值：2、4 默认值：4 描述：区的数目,该值确定连接到 SDRAM的ba总线（区地址）宽度。 具体数值请查阅SDRAM数据手册。
主要介绍：
• 硬件结构； • 内核的特性核接口； • SOPC Builder中各内核的配置选项
第4讲 主要内容
• 4.1 并行输入/输出(PIO)内核 • 4.2 SDRAM控制器内核 • 4.3 ram/rom片上存储 • 4.4 EPCS控制器内核 • 4.5 定时器内核 • 4.6 UART内核 • 4.7 JTAG_UART内核 • 4.8 lcd控制器 • 4.9 System ID内核
4.1 并行输入/输出内核
•
PIO内核简介
每个Avalon接口的PIO内核 可提供32个I/O端口且端口数可 设置，用户可以添加一个或多个 PIO内核。CPU通过I/O寄存器控 制I/O端口的行为。I/O口可以配 置为输入、输出和三态，还可以 用来检测电平事件和边沿事件。
第12章 NIOS II常用外设使用
12.4.3 软件编程
使用Avalon总线访问SDRAM控制器就像访问一般的存储器一样， 不需要软件驱动程序，可以直接通过函数IORD和IOWR进行读写。
读函数IORD的格式为：IORD（BASE，REGNUM）。BASE是寄 存器的基地址，REGNUM是寄存器的偏移量，函数功能是从基地 址为BASE的设备中读取偏移量为REGNUM的单元里的值。 写函数IOWR的格式为：IOWR（BASE，REGNUM，DATA）。 BASE是寄存器的基地址，REGNUM是寄存器的偏移量，DATA是 要写入的数据。函数功能是向基地址为BASE的寄存器的偏移量为 REGNUM的单元里写入数值DATA。
12.5 UART的使用
UART（通用异步接收器／发送器）是一个常用的字符型外围设备。 在NiosII系统中可以集成了两种UART内核，一种是JTAG UART， 使用它可以通过JTAG通讯端口与PC机进行数据交换，一般用于程 序调试；另一种是通用的UART，它以RS—232协议的形式与外界 进行数据交换。本节介绍UART。
12.2 定时器的使用
在NiosⅡ处理器系统中含有一个内核定时器，它能够作为系统的 周期性时钟源，也可以作为一个计时器，测定事件发生的时间； 它既能对外输出周期性脉冲，也可作为一条“看门狗”以监管系 统正常运行。
12.2.1 内核定时器简介
1．状态寄存器（Status）
2．控制寄存器（Congtrol） 3．初值寄存器（Period） 4．快照寄存器（snap）
与片上逻辑 相连的 Avalon信号 Address Data IRQ Endofpacket Dataavailable Readyfordata
Endofpacket
nios ii双核例子
NIOS II 双核构建的简单例子，希望对大家有所帮助。
1、实现简易功能Cpu_0控制pio_cpu_0(输出)，令其输出为1。
此输出和cpu_1的PIO核pio_cpu_1(输入)相连，在cpu_1的程序中，如果检测到pio_cpu_1为高电平，则使得输出pio_cpu_1_out1每隔0.5s 翻转一次，可以接led灯观看效果。
此例子虽然简单，但是实现了双核的构建与通信。
个人认为，用pio核进行通信的方法不错，自己做的项目就是这么用的。
Mutex或maibox的方法还没试过。
硬件连接图如下图。
2、硬件连接图解释及其地址设置上图中有两个CPU，各自有一个定时器。
Sdram的指令和数据线都要和两个CPU相连（四个实心小黑点），并行FLASH(cfi_flash_0)要通过三态桥和两个CPU相连。
再有jtag_uart用于调试，剩下的就是PIO了。
下面很重要的部分是两个CPU的复位地址和异常地址的设置。
首先说一下这两个地址。
为了掉电不丢失，我们要把两个工程的软件部分烧写进FLASH里面，复位地址就是这些软件程序开始烧写的地方，重新上电后程序代码要从flash加载到SDRAM里面，异常地址就是程序加载的地址。
Cpu_0对应的两个地址设置如下图：CPU_1的如下图我的FLASH用的是8M的23条地址线8条数据线。
CPU_0的偏移地址从0x0开始，CPU_1的偏移地址从0x100000开始，也就是说cpu_0的代码空间我们设置了1M。
1M以后的空间给cpu_1的代码。
当然你也可以设为0x200000，这样的话就是2M了，这要依据你的FLASH 容量而定。
此外，硬件配置文件（sof文件）是不能烧进并行FLASH的（这里不是很确定），而我的工程里没有加入epcs_controller,怎么办呢？很简单，工程建好后，在QUARTUS ii中你先通过AS模式将配置数据烧进EPCS里（保证掉电不丢失）就行了啊。
3、nios ide 软件部分双核工程需要建立两个工程，分别选择cpu_0和cpu_1.这里应该有两个重要的部分，一是调试（这要用JTAG口了）再就是程序的烧写，保证重新上电后能够继续运行。
Nios II的Modelsim仿真
NIOS II 的Modelsim仿真及硬件下板运行NIOS II的Modelsim仿真，网上给定的可参考而且能跑出结果的不多，大部分都是使用旧版本的Quartus II，这里使用Quartus II 13.0版本中的Qsys软件及自带的Modelsim-Altera进行仿真，也通过了DE2（Cyclone II EP2C35F627C6）硬件验证。
首先需要注意的4个问题：1、Quartus II版本13.0可以。
最初在win64位系统安装的64位版本的Quartus II，在Qsys中添加Simulation后Generate报错，推测是没有32位的链接库。
也纠结了很久，后面直接用32位系统，装32位的Quartus就没有了之前的错误。
2、在Modelsim仿真中，仿真时间要足够长。
最初为了节省时间，只是仿了几us，所有在输出IO口没有数据，以为有错。
后面将仿真时间设置为800us，输出IO口成功显示了预期的结果。
刚开始的时候就是下板子有实验现象，但是仿真就是不出来结果，后来修改了仿真时间就对了，其实这也是硬件程序运行和Modelsim仿真原理的问题。
Modelsim仿真就是模仿硬件指令执行过程，逐步执行，感兴趣的可以看下其仿真原理。
3、另外有个工程经验，就是Eclipse好像必须用管理员权限运行，后续设计才不会报错。
而且用Eclipse报错，重新在里面新建工程，再次编译，可能错误就没了。
4、目前Quartus 13.0版本没有找到网上博客给出的，设置JTAG里面的仿真模型，所以“Hello World”没有打印出来。
这些不影响自己设计的代码执行。
网上还靠谱的资料，只是版本太低，有些参数设置就没有了，也不需要了。
其中一个是网址：/oomusou/archive/2008/08/02/nios_ii_modelsim.html另外一个是黑金动力社区编写的“NIOS II那些事儿—Qsys版”，大家可以在EETOP论坛上下载。
修改的Poisson核和调和函数的局部积分表示
Ｑ （） ∑ １ｋ 一ｚ ， 。ｚ ＝ ｉ ｉ） 其中ｎ 为实数（ １ ｎ（ ＝ ，
２ …， ） 使得 ， ，
作者简介：张艳慧（ ９５ ） 女， １ ７一 ， 河北 围场人， 讲师， 博士， 主要从事单复变函数论方面的研究
维普资讯
第２ ５卷 第 ５期
张艳 慧 ： 修改的 Ｐ ｉｏ ｏｓ ｎ核和调和 函数 的局部积分 表示 ｓ
６ ５
（ ＝Ｒｅ （ ＋ ） Ｑ。 ）
ｒ＋ ∞
Ⅱ ，
，
＝
｛ Ｉ Ｒ ｌ 譬 ＼ ：ｅ≤ ｌ ｌ ｝ ∈ ｌ ，ｍ ≤ Ｒ
ｌ Ｐ ， ） ｉ）￡ ∈ ＋ ； （ ｔ （ｔｄ （ ）
Ｆｎ ｅ ｔｉ 和 Ｓ ｈ ｉｂ ｒ ．利用 阶修 改 ｉｋ ｌ ｅ Ｍ． ｃ ｅ ｅｇＳ ｓ ｎ ｎ 的 Ｐ ｉｏ ｏｓ ｎ核 ， 明了对 于 直 线上 的连 续 函数 ｆ Ｙ ｓ 证 （） 必存 在闭右 半平 面 ＋ 中连 续 函数 “（ ） 它 在右 半 ｚ， 平面 ＋ 中调和 ， “ ｉ ） （ ） Ｙ∈（ 且 （ｙ ＝ｆ Ｙ ， 一∞， ． ∞）
（） ２
ｍ ＋２
，
这 里
上 一个 一有 限的 Ｂ ｒｌ ｏｅ 测度 ，
７ 十 厂 ｃ 寺～ ｚＬｖ ｔ
是 右半平 面 ＋中 的 Ｐ ｉ ｏ ｏｓ ｎ核 ， ｓ Ｃ是 一 个 常 数 ．它 在积 分变 换理 论 、 函 数理 论 和 Ｈ 空 间理 论 上 有 整
很 多应 用 ．记 “ ） （ ＝ｍａ ｛ （ ） ０ ， ｘ “ ， ｝ “（ ） ＝ｍａ ｛ ｘ 一“（ ）０ ． ，｝
Ｒｅ
ｋ＝ ０
，
１ ｌ ＋ ｌ ｖ
IP核详细资料大全
IP核详细资料大全IP核就是智慧财产权核或智慧财产权模组的意思，在EDA技术开发中具有十分重要的地位。
美国著名的Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为“用于ASIC或FPGA中的预先设计好的电路功能模组”。
IP主要分为软IP、固IP和硬IP。
软IP是用Verilog/VHDL等硬体描述语言描述的功能块，但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。
固IP是完成了综合的功能块。
硬IP提供设计的最终阶段产品——掩膜。
基本介绍•中文名：IP核•外文名：Intellectual Property core•套用血库：机械工程、仪器科学、计算机科学•基本分类：软核、固核和硬核•功能块：FIR滤波器、SDRAM控制器等•技术套用：数字到模拟转换器等概述,基本分类,软核,硬核,固核,技术套用,语言程式,注意事项,标准选择,选择,硬IP,软IP,软插接,提供获取,技术认证,认证,集成最佳化,周期加速,基础设施,概述IP（智慧财产权）核将一些在数字电路中常用，但比较复杂的功能块，如FIR滤波器、SDRAM控制器、PCI接口等设计成可修改参数的模组。
随着CPLD/FPGA的规模越来越大，设计越来越复杂（IC的复杂度以每年55%的速率递增，而设计能力每年仅提高21%），设计者的主要任务是在规定的时间周期内完成复杂的设计。
调用IP核能避免重复劳动，大大减轻工程师的负担，因此使用IP核是一个发展趋势，IP核的重用大大缩短了产品上市时间。
利用IP核设计电子系统，引用方便，修改基本元件的功能容易。
具有复杂功能和商业价值的IP核一般具有智慧财产权，尽管IP核的市场活动还不规范，但是仍有许多积体电路设计公司从事IP核的设计、开发和行销工作。
基本分类IP核有三种不同的存在形式：HDL语言形式，网表形式、版图形式。
分别对应我们常说的三类IP核心：软核、固核和硬核。
这种分类主要依据产品交付的方式，而这三种IP核心实现方法也各具特色。
基于SOPC的空调智能温度控制器的设计
基于SOPC的空调智能温度控制器的设计相关专题：电子应用时间：2008-12-11 06:54 来源：icbuy亿芯网1 引言智能控制是控制界新兴的研究领域,是一门边缘交叉学科。
智能控制的一种定义为：应用人工智能的理论和技术及运筹学的优化方法同控制理论方法与技术结合,在未知环境下,仿效人类的智能,实现对系统的控制。
微电子技术界各大芯片生产厂家均推出了专用的神经网络芯片和模糊芯片,采用这种高速的专用芯片,大大方便了智能控制应用系统的实现。
本文采用现场可编程门阵列(FPGA)技术,对智能控制器的设计和实现进行研究。
2 控制器硬件设计图1 硬件体系结构控制器主芯片采用ALTERA公司的型号为APEX系列的FPGA芯片,芯片型号为EP20K200EFC484-2X。
APEX20K系列器件是一个具有多核结构的PLD 器件系列,支持可编程单芯片系统SOPC。
该型号拥有20万可用门资源,13KB的内部存储空间,382个用户可用引脚,1.8V/2.5V I/O。
主处理器采用ALTERA公司的32位NIOS处理器软核,系统总线采用AVALON总线,外围扩展：片内存储器(9KB),RS232串行通讯口,智能控制算法加速器单元,模拟量输入端口,数字量/开关量输出端口,键盘PIO,LED显示PIO等,硬件体系结构框图如图1所示。
2.1 Nios软核处理器NIOS CPU是一种采用流水线技术,单指令流的RISC处理器,具有分离的指令和数据存储器端口(Harvard存储器结构)。
本文处理器主频为33.333MHz。
NIOS CPU中的内部寄存器包括：一个通用寄存器文件,多个内部控制寄存器,一个程序计数器,以及一个用于前缀指令的K寄存器。
NIOS3.0 CPU允许用户取消对陷阱指令、硬中断或内部异常的支持,以把NIOS系统配置成一个最简单的控制系统(不运行复杂软件)。
NIOS处理器有一个可选的片上JTAG调试模块,用于实现调试工具和NIOS CPU的通讯。
PIO核概述
PIO核概述PIO（Parallel Input/Output）核心是一种用于数据传输的高性能、并行处理的技术。
它可以有效地提高计算机处理数据的速度和效率。
PIO核拥有广泛的应用领域，包括科学计算、机器学习、人工智能等。
一、原理及特点PIO核的原理是通过将数据并行输入和输出，提高数据传输的速度。
与传统的串行方式相比，PIO核能够同时处理多个数据，并将其存储在并行的数据寄存器中，从而加快数据传输的效率。
PIO核的主要特点包括：1. 高性能：PIO核能够实现高速、并行的数据传输，提高计算机的处理速度。
2. 并行输入/输出：PIO核能够同时处理多个数据，提高数据传输的效率。
3. 可扩展性：PIO核可以根据系统需要进行扩展，增加处理数据的能力。
4. 灵活性：PIO核可以适应不同的计算机系统和应用需求，提供灵活的配置选项。
二、应用领域PIO核广泛应用于各个领域，为计算机系统提供高性能的数据传输能力。
以下是一些常见的应用领域：1. 科学计算：在科学计算中，需要处理大量的数据，通过使用PIO 核，可以加快数据传输的速度，提高计算速度和准确性。
2. 机器学习：在机器学习领域，数据量庞大且需要快速处理，PIO核可以提供高速、并行的数据传输能力，提高机器学习算法的运行效率。
3. 数据中心：在大规模数据中心中，需要高性能的数据传输技术，PIO核可以满足数据中心的需求，提高数据处理的效率。
4. 人工智能：人工智能应用需要处理大量的数据，PIO核可以提供高性能的数据传输能力，加快人工智能算法的运行速度。
三、发展前景随着数据量的不断增加和计算任务的复杂化，对高性能数据传输技术的需求越来越大。
PIO核作为一种高性能、并行处理的技术，将在未来得到更广泛的应用。
同时，随着科学技术的进步和计算能力的提高，PIO核还将不断发展和完善，以满足不同领域的需求。
未来，PIO核有望为计算机系统提供更加高效、稳定的数据传输能力。
四、总结PIO核是一种高性能、并行处理的数据传输技术，通过并行输入和输出数据，提高数据传输的速度和效率。
化学等价氢核
化学等价氢核
化学等价氢核又被称作“比例氢核”，它是指在同种化合物中占相同定位的原子所拥有的相同数量的氢核，这些氢核具有相同性质。
这种原子模式是亚原子分子模式的核心，主要实现元素的化学结构。
化学等价氢核通常由多个氢原子组成，但也存在几种分子中单独存在的等价氢核，它们均具有相似的化学性质。
现代化学概念中，等价氢核也可以被视为一种化合物，不但能表示极性分子的氢键，而且还会改变某些分子的性质。
例如，水的等价氢核是由氢原子和氧原子组成的子单元，氢与氧之间定位形成一个电静电场，造成水的静电配体效应。
因此，水的等价氢核也可以用来表征水的结构特性。
此外，由于化学等价氢核拥有相同的化学性质，所以它们在石油改性等行业中具有重要意义。
例如，用一定质量的等价核来表示由不同氢核物质引起的同类乙硫烷的改性程度和过程，从而使结构发生变化，进而达到更高的性能的程序。
以上是关于化学等价氢核的简单介绍，它对化学的理解及应用有重要意义，可望在未来的研究中发挥更大的作用。
总之，“化学等价氢核”是一种重要的化学概念，它为研究更复杂的化学过程和性质奠定了坚实的基础。
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PIO核概述1 概述PIO是具有Avalon接口的并行输入/输出(parallel input/output - PIO)核，在Avalon 存储器映射（Avalon Memory-Mapped Avalon-MM）从端口和通用I/O端口之间提供了一个存储器映射接口。
I/O端口既可以连接片上用户逻辑，也可以连接到FPGA与外设连接的I/O引脚。
PIO核中断请求（IRQ）输出能够确定一个基于输入信号的中断。
PIO是SOPC builder提供的，并且易集成于任何SOPC创建的系统中。
PIO核的Avalon-MM接口由一个单个的Avalon-MM从端口组成。
从端口有Avalon-MM读写传输的基本功能，Avalon-MM从端口提供IRQ输出，使PIO核能够确定中断。
PIO核提供容易的I/O访问用户逻辑或外部设备，在我们的系统中，它的作用主要有：●控制LED●获取开关数据●控制显示设备●片外设备的配置与通信（利用IIC总线协议，配置CMOS的寄存器）图1-1系统中用到的PIO核2 功能描述每个PIO核可以提供最多32个I/O端口。
像微处理器这样的智能主机通过读/写寄存器映射的Avalon-MM接口控制PIO端口。
在主机控制下，PIO核捕获输入端口的数据，并驱动数据到输出端口。
当PIO端口直接与I/O引脚相连时，主机通过写PIO核中的控制寄存器对I/O引脚进行三态控制。
例如图2-1是一个基于处理器系统使用多个PIO核的例子，其中，一个用于控制LED；一个用于捕获来自片上复位请求控制逻辑的边缘；另一个控制片外LCD显示。
在集成到SOPC Builder创建的系统时，PIO核有2种用户可见功能部件。
●一个存储器映射的寄存器空间有4个寄存器：data、direction、interruptmask和edgecapture。
●1~32个I/O端口。
I/O端口既可与FPGA内部逻辑相连接，也可驱动连接到片外设备的I/O引脚。
寄存器通过Avalon-MM接口提供到I/O端口的接口。
表4-2是这些寄存器的描述。
在某些硬件配置中，某些不需要的寄存器不存在，读一个不存在的寄存器返回一个未定义值，而写一个不存在的寄存器无影响。
图2-1 使用多个PIO核的系统实例2.1 数据输入/输出PIO核的I/O端口既可以连接片上逻辑也可以连接片外逻辑，PIO核可以配置为输入、输出或双向。
若用来控制双向I/O引脚，则PIO核提供具有三态控制的双向模式。
渎和写数据寄存器的硬件逻辑是独立的。
读数据寄存器返回当前输入端口的值；写数据寄存器影响驱动输出端口的值。
由于这些端口是独立的，因此读数据寄存器并不返回上次写入的数据。
2.2 边沿捕获PIO核可配置为对输入端口进行边沿捕获（Edge Capture），它可以捕获低到高的跳变、高到低的跳变或者2种跳变均捕获。
只要在输入端检测到边沿，该条件就会在edgecapture寄存器中指示。
边沿的检测类型在系统创建时指明，且不能通过寄存器进行更改。
2.3 中断PIO核可以配置为在不同的输入条件下产生IRQ。
IRQ产生的条件可以是下面两种：●Level-sensitive（电平检测）— PIO核硬件能检测一个高电平，可在核的外部插入一个“非”门来检测低电平。
●Edge-sensitive（边沿检测）— PIO核的边沿捕获配置决定何种边沿类型能触发IRQ。
每个输入端口的中断可以分别屏蔽，中断屏蔽决定哪一个输入端口能产生中断。
2.4 系统配置实例图2-2显示了一个带输入和输出端口以及支持IRQ的PIO核配置方框图。
图2-2 带输入端口、输出端口和IRQ支持的PIO核图2-3显示了一个双向模式、不支持IRQ的PIO核配置方框图。
图2-3 带双向端口的PIO核3 在SOPC Builder中实例化PIO核图3-1为系统中用到的PIO核，配置成8位的LED输出端口，与外部的LED灯相连，用来指示其他组件的工作状态。
图3-1 PIO-LED3.1 Basic Settings（基本设置）Basic Settings（基本设置）标签页允许设计者指定PIO端口的宽度和方向。
lWidth（宽度）设置可以是1~32之间的任何整数值。
如果设定值为n，则I/O端口宽为n位。
lDirection（方向）设置有4个选项，如表3-1所示。
表3-1 方向设置设置描述Bidir双向（三态）端口在这种模式下，每个PIO位共享一个设备引脚用于驱动或捕获数据。
每个引脚的方向可以分别选择。
如果设置FPGA I/O引脚的方向为输入，引脚的状态为高阻三态。
Input输入端口在这种模式下，PIO端口只能捕获输入。
Output输出端口在这种模式下，PIO端口只能捕获输出。
inout输入/输出端口在这种模式下，输入和输出端口总线是分开的，n位宽的单向总线。
3.2 边沿捕获寄存器Synchronously Capture（同步捕获）当Synchronously capture（同步捕获）打开时，PIO核包含边沿捕获寄存器edgecapture。
用户必须进一步指定边沿探测的类型：lRising Edge（上升沿）lFalling Edge（下降沿）lEither Edge（上升下降沿）在输入端口，当一个指定类型的边沿出现时，边沿捕获寄存器允许核探测并且（可选）产生一个中断。
当Synchronously capture（同步捕获）关闭时，edgecapture寄存器不存在。
Enable Bit Clearing for Edge Capture Register（边沿捕获寄存器的使能位清除）打开Enable bit-clearing for edge capture register（边沿捕获寄存器的使能位清除），允许你单独清除一个或多个边沿捕获寄存器中的位。
为了清除给定的位，写1到边沿捕获寄存器的位。
例如，为了清除边沿捕获寄存器的位6，可以写01000000到寄存器。
3.3 中断(Interrupt)当Generate IRQ（产生IRQ）被打开，且一个指定的事件在输入端口发生时，PIO核可以断言一个IRQ输出，用户必须进一步指定IRQ事件的原因：l Level（电平）—当一个指定的输入为高，并且在interruptmask（中断掩码）寄存器中该输入的中断是使能的，核产生一个IRQ。
lEdge（边沿）—当在边沿捕获寄存器中一个指定的位为高，并且在interruptmask（中断掩码）寄存器中该位的中断是使能的，核产生一个IRQ。
当Generate IRQ（产生IRQ）关闭时，interruptmask寄存器不存在。
3.4 仿真（Test bench wiring )此页在仿真期间指定输入端口的值。
开启Hardwire PIO inputs in test bench以在测试工作台中设置PIO输入端口为一个特定的值，并且在Drive inputs to域中指定值。
4 软件编程模型对于Nios II处理器用户，Altera提供了定义PIO核寄存器的HAL系统库头文件。
PIO核不匹配由HAL支持的一般设备模型类型，所以不能通过HAL API 或者ANSI C标准库访问。
Nios II嵌入式设计套件（Embedded Design Suite EDS）提供了几个例子设计，它们示范了PIO核的用法。
特别是count_binary.c例子，使用PIO核驱动LED，并且用PIO边沿检测中断探测按钮按下。
4.1 软件文件与PIO核相关的软件文件是altera_avalon_pio_regs.h，该文件定义了PIO核的寄存器映射，提供符号常量来访问底层硬件。
PIO核配套的软件文件如下。
该文件提供了对硬件的底层访问。
应用程序开发者不要修改这些文件。
altera_avalon_pio_regs.h —该文件定义了PIO核的寄存器映射，提供访问底层硬件的符号常数。
该文件中的符号由设备驱动函数使用。
在默认安装Nios开发工具时，altera_avalon_pio_regs.h 文件在路径C:\altera\90\ip\altera\sopc_builder_ip\altera_avalon_pio\inc下。
altera_avalon_pio_regs.h 文件清单：#ifndef __ALTERA_A V ALON_PIO_REGS_H__#define __ALTERA_A V ALON_PIO_REGS_H__#include <io.h>#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_DATA(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 0)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_DATA(base) IORD(base, 0) #define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_DATA(base, data) IOWR(base, 0, data)#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_DIRECTION(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 1)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_DIRECTION(base) IORD(base, 1) #define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_DIRECTION(base, data) IOWR(base, 1, data)#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_IRQ_MASK(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 2)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_IRQ_MASK(base) IORD(base,2)#define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_IRQ_MASK(base, data) IOWR(base, 2, data)#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_EDGE_CAP(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 3)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_EDGE_CAP(base) IORD(base,3)#define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_EDGE_CAP(base, data) IOWR(base, 3, data)#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_SET_BIT(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 4)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_SET_BITS(base) IORD(base, 4) #define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_SET_BITS(base, data) IOWR(base, 4, data)#define IOADDR_ALTERA_A V ALON_PIO_CLEAR_BITS(base)__IO_CALC_ADDRESS_NATIVE(base, 5)#define IORD_ALTERA_A V ALON_PIO_CLEAR_BITS(base) IORD(base,5)#define IOWR_ALTERA_A V ALON_PIO_CLEAR_BITS(base, data) IOWR(base, 5, data)/* Defintions for direction-register operation with bi-directional PIOs */#define ALTERA_A V ALON_PIO_DIRECTION_INPUT 0#define ALTERA_A V ALON_PIO_DIRECTION_OUTPUT 1#endif /* __ALTERA_A V ALON_PIO_REGS_H__ */5 寄存器映射Avalon-MM主外设，例如CPU，通过4个32位寄存器控制并与PIO核通信，表9-2假定PIO核的I/O端口被配置为n位宽度。