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  • 2021-9-2 14:29
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    前 言 本文主要介绍i.MX 8M Mini基于FlexSPI、PCIe与FPGA的高速通信案例。 本文档适用开发环境: Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit 虚拟机:VMware15.1.0 Linux开发环境:Ubuntu18.04.4 64bit U-Boot:U-Boot-2020.04 Kernel:Linux-5.4.70 Linux SDK:5.4.70_2.3.0 *测试硬件平台:TLIMX8-EVM评估板(NXP i.MX 8M Mini) 想要获取案例详细说明、 源码的朋友请于评论区留言~ 案例一:主要演示ARM Cortex-A53通过FlexSPI接口读取FPGA(Spartan-6采集卡TL-HSAD-LX)发送的模拟数据,并进行校验,通过串口打印相关信息。实测速率为114.89MB/s。 案例二:主要演示ARM Cortex-A53通过PCIe接口与FPGA进行通信,实现对CameraLink相机图像的采集、编码和显示。实测传输帧率为60fps。 1 flexspi_read案例 1.1 案例说明 本案例主要演示ARM Cortex-A53通过FlexSPI接口读取FPGA(Spartan-6采集卡TL-HSAD-LX)发送的模拟数据,并进行校验,通过串口打印相关信息。 (1) 驱动默认配置FlexSPI为DDR模式(双边沿),配置FlexSPI的时钟源为400MHz,分频系数pre_divider和post_divider分别为2和5,此时FlexSPI的ROOT CLK时钟为400MHz/2/5 = 40MHz,DDR模式的传输时钟SCLK= ROOT SCLK/2 = 20MHz,数据位宽为8bit,即理论传输速率为40MB/s,实测速率为37.56MB/s。 (2) 驱动如配置FlexSPI为DDR模式(双边沿),配置FlexSPI的时钟源为400MHz,分频系数pre_divider和post_divider分别为1和3,此时FlexSPI的ROOT SCLK时钟为400MHz/1/3 = 133MHz,DDR模式的传输时钟SCLK = ROOT SCLK/2 = 66.5MHz,数据位宽为8bit,即理论传输速率为133MB/s,实测速率为114.89MB/s。 FPGA端:发送从0x00递增至0xFF的数据。 ARM端:读取数据并进行校验,打印误码率、读取速率和读取到的数据。 程序流程图如下: 图 2 1.2 案例测试 图 3 请按照上图进行硬件连接,并将案例bin目录下的可执行文件flexspi_read、“driver\bin\”目录下驱动文件flexspi_imx8.ko、“dts\image\”目录下的设备树文件tlimx8-evm-flexspi.dtb拷贝至评估板文件系统。采集卡TL-HSAD-LX加载或固化“data_to_flexspi\bin\”目录下的.bit或.mcs文件。在评估板文件系统flexspi_read文件所在路径下,执行如下命令查询程序参数说明。 Target# ls Target# ./flexspi_read -h 图 4 执行如下命令将默认使用的设备树tlimx8-evm.dtb进行备份,然后把tlimx8-evm-flexspi.dtb拷贝至“/run/media/mmcblk1p1/”目录并重命名为tlimx8-evm.dtb。 Target# cp /run/media/mmcblk1p1/tlimx8-evm.dtb linux-tlimx8-evm.dtb//备份默认的tlimx8-evm.dtb,新文件名为linux-tlimx8-evm.dtb Target# cp tlimx8-evm-flexspi.dtb /run/media/mmcblk1p1/tlimx8-evm.dtb 备注:更换设备树后,需重启评估板方可使设备树生效。 图 5 1.2.1 功能测试 执行如下命令加载FlexSPI驱动。 Target# insmod flexspi_imx8.ko 图 6 执行如下命令进行测试。 Target# ./flexspi_read -a 0x08000000 -s 4096 图 7 本次测试速率为37.56MB/s,误码率为0,与理论速率40MB/s接近。 备注:受限于测试板卡的硬件连接形式的影响,37.56MB/s是零误码率时的最高实测速率。 若读取小于或等于2048Byte的数据时,每次读完需清空FlexSPI的RX Buffer,否则下次读取的数据是缓存在Buffer中的旧数据。 Target# devmem2 0x30bb0000 w 0xFFFF7031 图 8 1.2.2 性能测试 执行如下命令卸载flexspi驱动,并重新加载驱动。同时采集卡TL-HSAD-LX重新加载或固化FPGA程序。 Target# rmmod flexspi_imx8 Target# insmod flexspi_imx8.ko pre_divider=1 post_divider=3 备注:pre_divider和post_divider为分频系数,详细说明请查阅驱动说明章节。 图 9 执行如下命令进行测试。 Target# ./flexspi_read -a 0x08000000 -s 4096 图 10 可以看到本次测试速率为114.89MB/s,与理论速率133MB/s接近。 备注:受限于测试板卡的硬件连接形式的影响,此速率下的误码率为99.8%。 1.3 案例关键代码 (1) main函数 图 11 (2) 地址映射。 图 12 (3) 读取数据。 图 13 (4) 校验数据。 图 14 (5) 打印数据。 图 15 1.4 FPGA工程关键代码 (1) 端口IO定义 flexspi_sclk和flexspi_ss0_n为输入信号,flexspi_data和flexspi_data为输出信号。 图 16 (2) 时钟输入信号flexspi_sclk设置为2倍频 图 17 (3) 数据发送 图 18 图 19 2 gst_pcie_enc案例 2.1 案例说明 本案例主要演示ARM Cortex-A53通过PCIe接口与FPGA进行通信,实现对CameraLink相机图像的采集、编码和显示。其中ARM端获取到的原始图像通过dma-buf机制,在采集、硬件编码和显示输出等功能中进行共享,可实现高效的图像数据“零拷贝”的录播方案。 FPGA端: (1) 采集CameraLink相机图像; (2) 通过XDMA IP实现为PCIe EP设备,RC端可通过PCIe接口访问FPGA端DDR以及对VDMA IP的寄存器进行配置。 ARM端: (1) 作为PCIe RC设备,配置VDMA IP将图像存储到FPGA DDR指定位置、将图像从FPGA DDR通过XDMA搬运到ARM端DDR; (2) 调用协处理器VPU进行H264硬件编码,并将编码后的数据存储到文件; (3) 编码的同时,通过HDMI显示实时图像。 程序工作流程框图如下所示: 图 20 2.2 案例测试 请参考下图,将创龙科技的TLCamerLinkF模块连接至TLK7-EVM评估板的FMC2接口,TLK7-EVM评估板J1跳线帽选择1.8V档位,以配置FMC IO的BANK电压为1.8V。将CameraLink相机的CL0通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink1接口。再将TLK7-EVM评估板的PCIe插到TLIMX8-EVM评估板的PCIe插槽上,使用HDMI线缆连接TLIMX8-EVM评估板的HDMI OUT接口至HDMI显示屏。 图 21 将该案例bin目录下的驱动文件xdma-video.ko拷贝至TLIMX8-EVM评估板文件系统中,并将案例bin目录下的.bit或.bin文件加载或固化到TLK7-EVM评估板。 评估板上电,可执行lspci命令检查PCIe连接是否正常。如不能获取到如下信息,请检查硬件连接和FPGA端是否正常运行。 Target# lspci 图 22 Target# insmod xdma-video.ko debug=1 备注:“debug=1”表示打印帧率信息,可根据实际需求选择是否配置。若需修改分辨率和帧率,可执行命令“insmod xdma-video.ko width=1280 height=1024 fps=60”,具体的分辨率和帧率大小,请以相机实际可支持范围为准,分辨率参数需和相机分辨率参数匹配,帧率参数仅作用于软件上相机参数,不影响实际的相机帧率。 图 23 执行如下命令进行图像的采集、编码和显示,编码后的test.264文件将保存在当前目录下。 Target# gst-launch-1.0 -v -e v4l2src device=/dev/video1 ! "video/x-raw, format=(string)NV12, width=(int)1280, height=(int)1024" ! tee name=t ! queue ! vpuenc_h264 ! h264parse ! filesink location=test.264 t. ! queue ! waylandsink 其中"/dev/video1"为设备节点,请以实际节点为准,1280和1024为图像的宽和高。 图 24 执行成功后可观察到如下输出,串口不停打印帧率,并在HDMI显示器上观看到实时图像。 备注:帧率显示为61fps,是由于CameraLink相机输出的并不是标准的60fps图像。 图 25 图 26 按下“Ctrl+C”停止录制后,将在当前目录生成test.264文件,并可观察到实际帧率为59.954fps。 图 27 执行如下命令播放编码后的视频,HDMI显示器显示对应图像。 Target# gst-play-1.0 test.264 图 28 图 29 播放结束后,将打印视频时长、帧率信息。 图 30 备注:由于码流文件中不包含播放帧率信息,因此在执行“gst-play-1.0 test.264”时未能按60fps进行播放。从串口打印信息可知,实际是以30fps进行播放,并且播放时长为录制时长的两倍。在录制时,将H264码流封装成MP4格式可解决此问题,因为封装成MP4格式时,播放帧率信息将被记录在MP4文件中。 执行如下命令,可将H264码流保存成MP4文件。 Target# gst-launch-1.0 -v -e v4l2src device=/dev/video1 ! "video/x-raw, format=(string)NV12, width=(int)1280, height=(int)1024" ! tee name=t ! queue ! vpuenc_h264 ! h264parse ! qtmux ! filesink location=test.mp4 t. ! queue ! waylandsink 图 31 图 32 注意:H264码流保存成MP4文件,程序可正常工作,录制的视频文件播放帧率正常,但系统会出现概率性的丢帧。为了避免这种情况,在实际的应用编程中,建议将MP4的保存功能另外建立一个pipeline进行,或改用其它开源MP4库进行开发。
  • 热度 7
    2021-7-10 08:31
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    国产DSP:潜力无限
    在芯片四大件中,最不为人所关注的就是DSP芯片,但是DSP芯片在很多重要的应用场景有自己的优势。 TI作为DSP的龙头厂家,其产品的丰富性是国产暂时无法比拟,但是在国家队的努力下,国产的DSP也取得了不错的成绩, 而且未来有可能成为最优先突破封锁的芯片领域。 目前国内比较知名的DSP厂家:包括湖南进芯半导体;湖南毂梁微电子有限公司;珠海泰芯半导体;北京中科昊芯科技有限公司;中电38所,中电14所。 一.湖南进芯半导体 目前进芯是国产DSP商用最好的厂家,基本上业内下游可以把其当成替代型号的首选,进芯在对TI的替代中也是有一些产品型号。 目前主要是16位定点DSP;32位定点浮点DSP,应用领域主要集中在家电,消费电子领域,在高端的应用场景,暂时还无法替代TI的产品。 二.珠海泰芯半导体有限公司 珠海泰芯半导体目前由吴亚杰负责DSP研发,但是公开的型号 TXF6200 / TXF5200 也是P2P TI的产品,应用也是在消费类产品为主。 泰芯其实最为知名的是其WIFI类芯片,在TP和菜鸟被广泛的应用。 三.湖南毂梁微电子有限公司 湘军在半导体领域国产化确实起到了较大的作用,其中国防科技大学是个重要因素。 湖南毂梁微电子有限公司的麓山和韶山系列可以在智能制造领域开始部分的应用,也为国产DSP增加新的应用场景。 四.北京中科昊芯科技有限公司 北京中科昊芯科技有限公司是2019年成立的企业,其脱胎于中科院自动化研究所,目前研发的产品也比较高端, 产品已经开始量产,待正式的商业应用,未来可期。 五.中国电科14研究所 中电科14所华睿一号, 中电科14所华睿二号都已经量产应用,目前主要应用在军工的雷达等领域,满足国家的需要; 华睿2号DSP历经四年芯片研制和两年应用验证,形成了以芯片为核心,以整机设备为载体的完整产品线,提供从芯片、 、 模块、平台到系统的整体解决方案。同时面向不同性能需求的应用,形成了华睿2号高端、中端等系列化产品,在安防监控、 安全计算机等民用领域和雷达、通信、电子对抗等军用领域全面推广应用。 六.中国电科38研究所 中电科38所主要产品是魂芯一号和魂芯二号,已经基本进入应用领域。 相对于“魂芯一号”,“魂芯二号A”性能提升了6倍,通过单核变多核、扩展运算部件、升级指令系统等手段, 使器件性能千亿次浮点运算同时,具有相对良好的应用环境和调试手段;单核实现1024浮点 FFT (快速傅里叶变换) 运算仅需1.6微秒,运算效能比 德州仪器 公司TMS320C6678高3倍,实际性能为其1.7倍,器件数据吞吐率达每秒240Gb。 提到魂芯,不能不提到吴曼青院士,其毕业于国防科技大学,主持和研发了魂芯一号,应用在雷达领域,其作为 雷达技术的专家,目前已经成为中国电科的掌舵人,也说明其对于中国科技的贡献。 综合:国产芯片的根基在国家队,嗜血的资本和互联网公司其实都无意进入这种高冷的基础领域。 在四大件中,中科院,中国电科,中船重工,清华大学,复旦大学相关背景的机构和研究所起到了骨干作用。 尤其是国防科技大学,在很多领域中起到了关键作用,从飞腾,到GPU领域,到DSP,其技术和培养的人才 对于中国芯片的发展起到了一个中流砥柱的作用,为国效命。 在四类芯片中,除去GPU目前被风投炒得非常热,其他领域基本上看不到风险资本的进入,因为这些产品 的营利性很低,研发周期长,而且尤其容易被美国政府盯上,这些风险资本和私募基金大多数是资本家掌控, 很多都是欧美国籍,而且尤其害怕被美帝制裁,不太容易去做这类事情。 互联网厂家更加不用说了,几个人敢得罪美国,美国市场的利润即使不大,他们也不敢碰这块。 其一是其背后的资本控制方不允许,董事会这帮人不允许; 其二是互联网厂家都搞一搞游戏广告快餐和打车就可以暴利,不需要做这些吃力不讨好的事情。 其三是业务关联度比较低,确实是重要原因。 如果资本和巨头无意进入,国家队和爱国的科学家需要站出来,真正做实业的厂家要站出来, 比如华为中兴紫光曙光,必须要有人做这些脏事苦事情,也许是民族振兴的一个起点。 中国的芯片已经突破从无到有,开始从低向高发展,从不好用到好用发展。 我们的国产芯,一定未来可期。
  • 热度 4
    2021-7-1 09:30
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    创龙科技近期推出了ti AM335x ARM Cortex-A8工业级核心板,它拥有高性能、低功耗、低成本、接口丰富等优势,成为了工业网关、工业HMI等用户的首要选择。另外,核心板采用邮票孔连接方式,更加可靠,抗震性更强,更适合恶劣工业环境的应用。下面,分享这款核心板的一些参数资料。 图 1 SOM-TL335x-S核心板正反面 图 2 SOM-TL335x-S核心板硬件框图 硬件资源 表 1 功耗测试 表 2 备注:功耗基于TL335x-EVM-S评估板测得。功耗测试数据与具体应用场景有关,测试数据仅供参考。 状态1:系统启动,评估板不接入外接模块,不执行额外应用程序。 状态2:系统启动,评估板不接入外接模块,运行DDR压力读写测试程序,ARM Cortex-A8核心的资源使用率约为100%。 资料丰富 (1)提供核心板引脚定义、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet,缩短硬件设计周期; (2)提供系统烧写镜像、内核驱动源码、文件系统源码,以及丰富的Demo程序; (3)提供完整的平台开发包、入门教程,节省软件整理时间,上手容易。 开发案例主要包括: * Linux应用开发案例 * Linux-RT应用开发案例 * Qt开发案例 * EtherCAT开发案例 目前该款只要198还含税,感兴趣可以留言,给大家发更多详细资料作参考。
  • 热度 3
    2021-6-10 14:45
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    疫情爆发,“缺芯潮”来袭,ZYNQ系列出货量剧增如何满足供求,看这里!
    1、疫情爆发,加剧“缺芯潮”! 据中国台湾《经济日报》6月5日消息,中国台湾半导体封测大厂京元电子(King Yuan Electronics)竹南厂发生聚集性感染事件,6月3日,京元电子就有45人确诊,4日又新增32例,5日又增加54人,截至目前,京元电子厂共有210人确诊。 同样作为全球芯片封测中心,占据了13%的封测市场份额的马来西亚,于6月1日开始进入第二次全国性“全面”封锁,封锁将持续到14日。 疫情的爆发,必然会导致众多半导体工厂产线运作能力下降,甚至是停工停产,从而造成处理器的产能下降,进一步加剧“缺芯潮”。 图 1 芯片封测 2、异构多核成为主流,ZYNQ系列出货量剧增! 伴随着产品性能的提升,对处理器的性能要求也越来越高,单一核心处理器已无法满足,异构多核处理器逐渐成为工业市场新宠。随着异构多核逐步成为行业主流架构,Xilinx ZYNQ系列处理器出货量剧增。以Zynq-7010/7020核心板为例,创龙科技2021年上半年的出货量,已超过2020全年出货量的200%! SOM-TLZ7x核心板(Xilinx Zynq-7010/7020) 创龙科技SOM-TLZ7x是一款基于Xilinx Zynq-7000系列XC7Z010/XC7Z020高性能低功耗处理器设计的异构多核SoC工业级核心板,处理器集成PS端双核ARM Cortex-A9 + PL端Artix-7架构28nm可编程逻辑资源,通过工业级B2B连接器引出千兆网口、USB、CAN、UART等通信接口,可通过PS端加载PL端程序,且PS端和PL端可独立开发。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 图 2 核心板正面图 图 3 核心板背面图 面对日益剧增的缺芯潮,创龙科技作为Xilinx官方合作伙伴,将持续与Xilinx保持紧密沟通,以保证我司Zynq-7010/7020系列产品的正常供应。经与我司供应链进行了解,7月、9月、11月均有芯片不断到货,欢迎大家选用创龙科技Zynq-7010/7020工业核心板。 同时,为进一步满足部分客户降成本需求,我司已推出邮票孔版本的Zynq-7010/7020核心板,欢迎咨询! 图 4 核心板正面图(邮票孔) 图 5 核心板背面图 3、低成本ARM+FPGA方案推荐,现货,现货! 创龙科技专注于DSP、ARM、FPGA多核异构技术开发,下面为您推荐两款低成本的ARM+FPGA核心板,助您项目快速选型。同时,在缺芯潮下,此两款工业核心板相关芯片有大量库存,核心板库存充足,可确保您的项目顺利量产以及大批量供应。 SOM-TL437xF核心板(TI AM437x + Xilinx Spartan-6) 创龙科技SOM-TL437xF是一款基于TI Sitara系列AM4376/AM4379 ARM Cortex-A9 + Xilinx Spartan-6 FPGA处理器设计的异构多核工业级核心板。核心板内部AM437x与Spartan-6通过GPMC、I2C通信总线连接。通过工业级B2B连接器引出LCD、CAMERA、GPMC、CAN等接口。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 图 6 核心板正面图 ​SOM-TL138F核心板(TI OMAP-L138 + Xilinx Spartan-6) 创龙科技SOM-TL138F是一款基于TI OMAP-L138(定点/浮点DSP C674x + ARM9) + Xilinx Spartan-6 FPGA处理器设计的工业级核心板。核心板内部OMAP-L138与Spartan-6通过uPP、EMIFA、I2C通信总线连接,并通过工业级B2B连接器引出网口、EMIFA、SATA、USB、LCD等接口。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。 图 7 核心板正面图 图 8 核心板背面图 划重点!以上产品供货稳定,芯片库存充足,欢迎留言。 ​
  • 热度 3
    2021-5-28 16:32
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    本文主要介绍ZYNQ PS + PL异构多核案例的 使用说明 ,适用开发环境:Windows 7/10 64bit、 xilinx Vivado 2017.4、Xilinx SDK 2017.4。 案例包含PL端Vivado工程,主要使用Xilinx提供的标准IP核配置PL端资源实现 接口 扩展,同时包含PS端裸机/Linux程序、PL端 micro Blaze应用程序。 Open Block Design"打开BLOCK DESIGN开发界面。 ​ 图 1 Constraints",双击打开.xdc约束文件。 ​ 图 2 处理器硬件资源详细开发说明可查阅产品资料“6-开发参考资料\ 数据手册 \ 核心板元器件 \ZYNQ\”目录下的《ug585-Zynq-7000-TRM.pdf》文档。 视频相关案例说明,请查阅视频案例开发手册。 1 axi_gpio_ LED _demo案例 1.1 案例功能 案例功能:PS端通过AXI4-Lite总线发送 命令 至PL端AXI GPIO IP核,IP核再根据命令控制评估底板PL端LED5的状态 ​ 图 3 1.1 操作说明 1.2.1 基于裸机 测试 加载PS端裸机程序、PL端程序后,即可看到评估底板的LED5每隔0.5s亮灭一次。 1.2.2 基于Linux测试 将本案例的动态设备树镜像文件pl.dtbo和PL端.bin格式可执行文件复制到"/lib/firmware/"目录下,并将PL端可执行文件重命名为system_wrapper.bin,然后执行如下命令加载设备树文件和PL端可执行文件。 Target# mount -t configfs configfs /configfs Target# mkdir /configfs/device-tree/overlays/full Target# /configfs/device-tree/overlays/full/path ​ 图 4 由上图可知PL端实现的GPIO控制器为905。 请执行如下命令,配置GPIO为输出模式。 Target# ls /sys/class/gpio/ Target# /sys/class/gpio/export Target# /sys/class/gpio/gpio905/direc ti on ​ 图 5 执行如下命令,即可控制评估底板LED5的亮灭。 Target# /sys/class/gpio/gpio905/value Target# /sys/class/gpio/gpio905/value ​ 图 6 1.1 Vivado工程说明 进入BLOCK DESIGN开发界面,双击IP核框图,可查看IP核的具体配置信息。 ​ 图 7 点击BLOCK DESIGN开发界面下的"Address Editor"选项,可查看IP核分配的地址为0x41200000,PS端可通过该地址对IP核进行控制。 ​ 图 8 1.2 IP核配置 AXI GPIO IP核开发文档为产品资料“6-开发参考资料\Xilinx官方参考文档\”目录下的《pg144-axi-gpio.pdf》。根据文档,通过寄存器GPIO_TRI可将GPIO配置为输入/输出模式;通过寄存器GPIO_DATA可将GPIO配置为高/低电平,以及可读取GPIO的电平状态。 ​ 图 9 ​ 图 10 ​ 图 11 创龙科技基于TL6678ZH-EVM 评估板 提供CameraLink、SDI、HDMI、PAL的测试案例,客户仅需要专注上层应用开发。 如需获取案例源码、TL6678ZH-EVM评估板或其他产品详细资料,欢迎留言或者私聊!
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    时间: 2021-9-30 17:23
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    从二极管到三极管,从单片机到多核MCU,3G网络到5G产品的普及,不管电子产品的集成度怎么高,其产品还是少不了电阻电容电感,每个元器件在电路中必然有其作用。单片机是芯片开发的基础,相信从中会获得您意想不到的知识。
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    时间: 2021-9-30 17:21
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    时间: 2021-9-30 19:13
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    时间: 2021-9-19 11:16
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    上传者: ZHUANG
    基于DSP与模拟接口电路的语音处理系统研制
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    时间: 2021-9-19 20:37
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    上传者: ZHUANG
    基于DSP及BP算法的模拟电路故障诊断系统
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    时间: 2021-9-19 20:37
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    上传者: ZHUANG
    基于DSP的模拟电路故障诊断系统的设计
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    时间: 2021-9-10 23:16
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    上传者: czd886
    嵌入式系统中DSP的应用.
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    时间: 2021-9-10 11:12
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    上传者: czd886
    基于DSP和嵌入式系统的便携式数据采集分析装置设计
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    时间: 2021-9-15 14:26
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    上传者: fzyiye
    浅论DSP应用系统的电磁兼容设计
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    时间: 2021-9-10 11:00
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    上传者: czd886
    C语言在DSP嵌入式系统中的应用与开发
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    时间: 2021-9-10 11:00
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    上传者: czd886
    DSP主机接口在嵌入式系统中的应用
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    时间: 2021-9-9 21:29
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    上传者: czd886
    基于DSP的小型无人机捷联惯导姿态解算系统研究
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