摘要：屏幕高尔夫系统需要通过高速摄像机获取高尔夫球体的旋转速度和飞行角度,一种简便的做法是在普通的球体上绘制花纹来测量球体的飞行参数。由于高速成像系统曝光时间短,因此采集到的球体图片对比度低且边缘模糊。为了识别高尔夫球体表面的花纹,设计出了一套以zynq为核心的嵌入式高尔夫球体花纹识别系统,通过最小二乘法对图像拟合出阈值曲面,同时利用自适应算法来确定阈值曲面的平移量,保证算法对不同的图片具有较好的鲁棒性。实验结果表明,算法可以准确的将球体上的花纹同球体分离开。

摘要：高清晰度多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)显示接口是嵌入式实现的视频采集及处理系统的重要组成部分,并有逐渐成为此类系统的显示端标准接口的趋势。然而在zynq平台中由于没有在芯片中集成HDMI控制器,所以普遍采用模拟视频信号显示,限制了处理效果的展示和人机之间的交互。采用ADI的开源HDMI IP核以及Xilinx提供的相关IP核结合ADI HDMI发送器ADV7511,在zynq平台上以软硬件协同的工作方式设计实现了HDMI显示端。方案分别基于无操作系统和Linux操作系统环境实现,其中无操作系统实现可以被移植用于一些特定场合或供硬件系统测试使用;而在Linux操作系统下,通过结合直接渲染管理器(Direct Rendering Manager,DRM),本方案可以方便Linux系统下该显示系统的移植与集成。

摘要：OLED具备自发光、不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。目前OLED的驱动大部分都是基于STM系列ARM芯片和传统FPGA芯片。为适应Xilinx最新平台zynq的人机交互需要,提出一种基于zynq的OLED驱动设计方法。文章阐述了OLED的特性和SPI控制方式,给出了设计流程和硬件电路图。利用zynq的PL部分完成了OLED驱动的IP核,利用zynq的PS部分实现了OLED的驱动程序设计。通过AXI总线实现PL和PS的通信。最后通过测试程序,实现了字母、数字和点阵图像的实时显示。解决了基于zynq器件在广电仪器和电力仪表仪器中人机交互的工程技术,具有集成度高、可移植性强和通用性好等优点。

摘要：针对动车组运营时牵引网的电能质量问题,文中基于zynq平台设计了一种适用于动车组的牵引网电能质量监测装置。选用zynq-7000系列的XC7Z045芯片作为装置主控芯片,采用模块设计,主要包括信号采集模块、信号处理模块和数据传输模块。信号采集模块使用AD9251芯片实现对电压电流原始数据的同步高速采集;信号处理模块利用主控芯片中内含的双核ARM Cortex-A9构成的PS以及FPGA构成的PL实现数据的高速处理;数据传输模块利用以太网芯片和网络变压器构建千兆网络电路实现数据的高速传输。实验结果证明:该装置性能稳定、计算精度高,各项参数计算误差在0.5%之内,满足动车组牵引网的电能质量监测需求。

摘要：为解决步进电机高速度与高精度的矛盾,以集成了ARM处理器和可现场编程的FPGA单元的xc7z020clg400-2芯片作为核心处理器,57BYG250B步进电机作为驱动对象,介绍了一种基于片上可编程系统(SOPC)的步进电机控制系统。该设计于zynq内部的PS端(ARM)加入梯形加减速算法控制PL端(FPGA)产生频率可变的脉冲控制信号驱动电机进行转动,PS端接受编码器返回的角度值信息以实现步进电机的闭环控制,并于LCD液晶屏上实时显示电机旋转角度、速度等信息。最后通过实验测量步进电机在高速旋转时的实际旋转角度,得出其在旋转速度为5r/s,给出控制命令360°时的实际旋转为359.92°,控制精度可以达到99.98%。该设计具有集成度高、性能强、高速运行时精度高的优点。

摘要：在深地资源勘探领域,为确保人员和设备的安全需要精准检测CO_(2)气体浓度。基于中红外TDLAS技术设计了一种检测CO_(2)气体浓度的数据采集系统,该系统选用Xilinx zynq-7000系列的XC7Z020作为主控芯片,由芯片内部集成的XADC模块采集气体的温度和压强数据,传输至主控芯片的PS(Processing System)端;利用高速ADC芯片AD9248采集基波信号和二次谐波信号,主控芯片PL(Programmable Logic)端对数据进行均值处理,均值计算参数受PS端控制,最后主控芯片对多组数据进行整合处理并通过USB接口按照规定的数据协议发送至上位机。经实际测试,该系统可以高速、稳定地采集处理数据,并且可以适用于其他气体的TDLAS检测系统。

摘要：印刷电路板(PCB)检测方法对于确保产品正常工作至关重要。该文针对传统的人工检测方法易存在漏检、误检等问题,采用深度学习方法对PCB缺陷进行检测,并搭建了基于zynq的硬件实现平台;采用软硬件协同设计方法,使用FPGA对算法进行了硬件加速,其中包括采用了YOLOv3-SPP网络模型,并对该结构进行了优化,使其适用于zynq端的部署。在搭建硬件平台时,首先通过Vivado配置硬件基本信息,然后使用PetaLinux创建Linux系统,在Vitis中调用该系统并添加DPU IP核,最后在zynq的PS端采用多线程思想编写Python程序,实现PCB缺陷的检测。实验结果显示,该系统对各类型PCB缺陷的检测精度均在0.95以上,检测精度平均值(mAP)为0.97。

摘要：针对传统DSP+FPGA等组合平台的接收机中出现的数据传输不稳定,传输速率慢的问题,提出了一种基于zynq的接收机平台。首先,根据zynq的异构架构特点,在PS与PL之间搭建一个协议转换通道;然后,在PL部分设计一个接口模块与协议转换通道对接,用于PS到PL的数据分流,或者切换PS要进行读操作的模块;最后,通过VIVADO自带的内嵌逻辑分析仪对该平台进行验证。测试结果表明,使用这种平台的导航接收机比传统的组合平台接收机数据传输速度更快,性能更稳定。

摘要：为弥补传统视频图像分割器抗干扰能力弱、帧率低、设计复杂等缺点,选取XILINX zynq XC7Z035 FPGA异构平台,并与SDI技术相融合,采用高清数字串行解码芯片TW6874对4路数字视频图像进行同步采集,输出BT.1120数据至FPGA,以实现4路视频分开显示。为满足视频图像的分辨率和帧率要求,首先对视频图像数据进行像素抽样,其次利用AXI4-Stream Data FIFO进行行输入缓存,处理数据灵活,便于拓展,为进一步集成算法提供了基础。AXI4-Stream Data FIFO每行960个数据产生s_axi_s2mm_tlast信号与AXI DMA进行握手,将数据缓存至DDR3 SDRAM中,缓存540行之后进行下一个缓冲区地址的切换,AXI DMA每路视频图像均有3个缓冲区,从而完成三缓存设计,保证视频图像无撕裂现象。最后将缓存数据输出至SMPTE SDI IP核进行显示。实验结果表明:该系统实现了4路SDI视频图像分割,系统资源占用少,且视频图像帧率高,层次明显,无撕裂、无失真现象。

摘要：随着电子技术的快速发展^([1]),zynq将Arm多核系统与FPGA相结合,充分发挥了Arm控制与FPGA并行运算能力,在通信、雷达、医疗等嵌入式系统方面得到广泛运用。本文提出了一种基于zynq平台的雷达信号处理方法。采用模块化设计方法,将PL处理部分经仿真验证后封装为IP核,作为主机通过PS端的S_AXI_HP从机接口可以对PS端的DDR读写,从而实现PS与PL高速通信。在线性调频连续波雷达中,PL端完成下变频、零中频、傅立叶变换和匹配滤波后,PS端进行恒虚警及后续算法,最终完成目标距离、角度和速度测量。