集创赛优秀项目介绍-基于XK星空体育 EG4S20 FPGA平台的智能娱乐收音机
发布时间2023-04-03
由工业和信息化部人才交流中心主办的2022年第六届全国大学生集成电路创新创业大赛（以下简称：集创赛）已落下帷幕，根据北京工院社会的“夜的第十九章”团队图片做的智力娱乐圈录音机項目，在22年集创赛安谋网络杯获取了一大等奖。此項目对于Arm Cortex-M0治理器在XK星空体育 EG4S20上采用FM_SDR板卡共建应具无线网络流量基带讯号治理的片上系统软件。
1 大型项目概述
本建设项目对于Arm Cortex-M0治疗器在XK星空体育 EG4S20上再生利用FM_SDR板卡搭建具备着无限通信技术基带数据治疗的片上装置，使用步骤后，可在Keil网页中成功按装及操作。
创作施用内部组织系统总线联接手机存储器与FPGA板载的外设，如电子数码管、矩阵的值数字键盘、拨动电开关、LED、蜂鸣器、FLASH等，协调的控制外围网加密电路系统构建FM等沟通预警的幅度调制解调等解决。此为的基础上，制作FIR带通滤波器而且为FM微波rf射频板具备了安全性能比较发芽势的微波rf射频wifi天线与大音腔麦克风，使音质取得了改善；采取基带芯片CI1122提交对目标语句的联网辨识功能性变得简化了调台的操作方法流程；巧用电源芯片内合封的SDRAM和SD卡包块实现了对轻音乐的点击、录影和评分表模块；用板载QN8027射心片加大FM游戏游戏、自动化臂管控等通迅功用，一起最为用的FM射心片，QN8027的的支持3d有制做感声网络传递，但MSi001仅的的支持FM基带解调，选取3d有制做感声数字9解调的计划方案，实现了了对3d有制做感声副载波的解调(AM解调)，到位了3d有制做感声网络传递，作品展示功能优秀，实践经验革新性强。
2 操作系统设汁
本系統性的一般作用构件收录ARM Cortex-M0内核、AHB传输线分块矩阵、CMSIS-DAP调节端口号、语言辨别的板块、SD卡板块等，大概系統性框图正确图所显示。在计划方案设定时，中心的想法为软和件信息化，彻底的借助建设板材料完工一整个系統性的建立，机构如图是所显示。
图2. 整体风格控制系统设计
3 cpu构造
3.1 FPGA開發板
.我将联合开发板的层面处理器规格选择为XK星空体育 公司的EG4S20BG256，它兼具低耗电量、低价格、高稳定性等特质。有丰富的的LUT、DSP、BRAM、高速收费站差分IO等资源量，强 的引脚兼容替代稳定性。有256个管脚(这其中可作IO共193个)；在周围效果组件的规划上，则以简练直观性、精巧易带入为受众，大部分也包括一下几种组件：板载USB-JTAG集成运放，进行一根一线用电和按装；导入界面显示类，如led灯管、科技管；导入操作流程类的，如矩阵计算键位、拨动电源开关；说话及音视频类的，如蜂鸣器；境外通信网络电源标准接口类的，如UART转USB电源标准接口；贮存器类的，如FLASH贮存器、SDRAM贮存器；变位系数结合类的，如ADC和DAC。
与此同时XK星空体育 具备丰富性的结构制定手段（举例TD）助力粉丝有效地地用 EAGLE APP控制错综复杂结构制定。圈内技术领先的綜合和布置图走线生产工具，为手机用户设定优服务质量新产品展示强有力的安全保障。本设计确定单片机芯片具体型号为EG4S20BG256，是由于XK星空体育 熟透牢靠的低资金、低工作频率可代码编程 FPGA—EG4S20，采取新出的3D 合封技能，与块 2M X 32bits 的 SDRAM合封而成。的开发板非货币性资产右图一样。
图3. FPGA设计规划板食物图
19600个 LUTs，普通用户IO总数量193个
比较好的的55nm低耗电量工艺流程
静态数据功能消耗低至5mA
156 Kbits分布不均手机存储器（Distribute RAM）
1 Mbits内嵌块手机存储器（Block RAM名字简称BRAM）主要包括：64个9 Kbits BRAM，可系统显卡配置为真双口，8Kx1到512x18状态16个32 Kbits BRAM，可系统显卡配置为真双口，可设备为2K16或4K8专用的FIFO操纵语言表达
默认设置2M* 32bits SDR SDRAM，高达工作的钟表200MHz
提高的的LUT4/LUT5組合来设计双串口划分式储存器苹果支持算数方法论思维运算快捷进位链方法论思维
复制粘贴/导出摸块构成DDR寄存器
Generic DDRx1
Generic DDRx2
搭载LVTTL、LVCMOS (3.3/2.5/1.8V/1.5/1.2V)、PCI
适配LVDS，Bus-LVDS, MLVDS, RSDS, LVPECL
扶持热插拔
可系统配置上拉/下拉模式，
片内100欧姆差分阻值
针对于高速路I/Ousb接口开发的2路IOCLK
16路vscode钟表
苹果支持4个PLLs用做率融合
5路秒表输入
分频比率1到128
可以5路钟表导出级联
技术性相位选购
主基本模式串行SPI (MSPI)
从形式串行 (SS)
主格局并行执行x8 (MP)
从摸式并行处理x8 (SP)
JTAG摸式 (IEEE-1532)
8出入口12位1MSPS SAR ADC
集合交流电压实时监控控制器
嵌入方形振动器
3.2 rf射频发展板
选择使用了DMZ_FMSDR建设板。DMZ_FMSDR的内部主要包括了50M-120M，400M-1000M频射接受线路，76M-108M的FM渠道散发线路，录音麦克风线路，语音耳放和后级线路。可顺利通过java开发实现目标FMcd机、FM散发机、FM对讲电话机各类任何频段的接受机。FM_SDR引擎与EG4S20引擎对插提醒图就像文中一样。
图4. FM_SDR方案与EG4S20方案对插表示图
4 功能键来设计
5 电视剧外形
图5. 实体物品图
专业团队的介绍
得奖机关单位：成都理工学院大家
人才队伍英文名称：夜的7章
指导性讲师：付琴，杨媛媛
比赛对员：王鑫鹏，卢思远，黄俊颖
总公开赛荣誉奖：几等奖
