嵌入式

嵌入式中的PWM模式

Zynq UltraScale平台的技术突破与应用深化（上）

动态电压频率调节

EMI兼容性设计：柔性电路板（FPC）走线与屏蔽层优化

智能穿戴设备、消费电子和汽车电子，柔性电路板(FPC)因其轻量化、可弯折的特性被广泛应用。然而，高频信号传输与密集布线带来的电磁干扰(EMI)问题，成为制约产品可靠性的关键瓶颈。某智能手表厂商在开发过程中发现，其FPC设计在弯折区域出现信号跳变，导致触控响应延迟达300ms;某车载电池管理系统则因FPC走线间距不足，引发毫米波雷达数据丢包率高达15%。本文结合实际案例与实验数据，系统阐述FPC走线布局与屏蔽层优化的核心方法。

域控制器架构下嵌入式FPGA的冗余设计：满足ISO 26262 ASIL-D功能安全要求的硬件方案

在智能驾驶域控制器架构中，嵌入式FPGA作为关键计算单元，需满足ISO 26262 ASIL-D级功能安全标准。该标准要求系统在随机硬件故障和系统性故障下，仍能将风险控制在可接受范围内。本文以某型L3级自动驾驶域控制器为例，阐述基于FPGA的冗余设计硬件方案，重点解析三模冗余（TMR）、动态部分重构（DPR）及安全监控机制的实现。

基于HLS的嵌入式FPGA设计流程优化：从算法到硬件的高效映射

在嵌入式FPGA开发中，高层次综合（HLS）技术通过将C/C++算法直接转换为硬件描述语言（RTL），显著缩短了开发周期。然而，HLS生成的RTL代码往往存在时序收敛困难、资源利用率低等问题。本文结合脑机接口信号采集场景，探讨如何通过工具链优化、架构设计和算法重构实现HLS设计的高效落地。

基于Zynq的视频编解码模块（上）

开源工具链：嵌入式FPGA开发的破局者

在嵌入式FPGA开发领域，开源工具链正以颠覆性姿态重塑技术生态。从学术研究到工业原型，从物联网终端到边缘计算节点，以Yosys、IceStorm、nextpnr为核心的开源工具链，正在打破商业EDA的垄断，为开发者提供低成本、高灵活性的解决方案。

基于嵌入式FPGA的神经形态计算架构：类脑智能的硬件加速之路

在人工智能与物联网深度融合的当下，传统冯·诺依曼架构面临算力瓶颈与能效困境。神经形态计算通过模拟生物神经系统的并行处理与事件驱动机制，为低功耗、实时性要求高的嵌入式场景提供了突破性解决方案。而FPGA凭借其可重构性与硬件并行加速能力，成为实现神经形态架构的理想载体。

嵌入式FPGA的物理不可克隆函数（PUF）设计：抗量子攻击的硬件指纹技术

在量子计算威胁日益严峻的背景下，传统密钥存储方案面临被破解的风险。物理不可克隆函数（PUF）作为基于硬件物理特性的安全原语，通过提取芯片制造过程中不可控的工艺偏差，为嵌入式FPGA提供了低成本、高安全性的密钥生成与设备认证方案。本文聚焦FPGA平台，探讨PUF设计的核心原理、实现挑战及优化策略。

后量子密码在嵌入式FPGA中的硬件实现：抗量子攻击的硬件防线

随着量子计算技术的突破，传统公钥密码体系面临前所未有的安全挑战。基于Shor算法的量子计算机可在多项式时间内破解RSA和椭圆曲线加密（ECC），迫使全球加速推进后量子密码（PQC）的标准化进程。2022年美国国家标准技术研究院（NIST）选定CRYSTALS-Kyber（密钥封装机制）和CRYSTALS-Dilithium（数字签名）作为首批PQC标准，而基于格理论（Lattice-based）的算法因其抗量子攻击性和高效性，成为嵌入式FPGA硬件实现的核心方向。

6G原型系统中嵌入式FPGA的基带处理加速：超大规模MIMO与智能反射面控制的关键支撑

在6G通信技术迈向Tbps级传输速率与微秒级时延的进程中，嵌入式FPGA凭借其动态可重构性与低延迟并行处理能力，成为支撑超大规模MIMO（多输入多输出）与智能反射面（IRS）控制的核心硬件。中国移动发布的6G基带概念原型系统验证了FPGA在基带处理中的关键作用，其通过云化异构硬件架构实现16.5Gbps实时吞吐率，同时支持128数字通道与400MHz单载波带宽，为6G超大规模MIMO与IRS的协同优化提供了硬件基础。

工业物联网中嵌入式FPGA的预测性维护系统：基于振动传感器数据的实时故障诊断

在智能制造转型浪潮中，工业设备的预测性维护已成为降低非计划停机损失的核心技术。传统基于CPU的振动分析系统因实时性不足，难以捕捉早期故障特征。而嵌入式FPGA凭借其并行处理能力和低延迟特性，结合工业物联网（IIoT）架构，可实现微秒级振动信号处理与故障诊断，将设备维护从"事后修复"推向"事前预防"。

量子-经典混合计算中的FPGA控制单元设计：量子比特调控与经典数据处理的实时协同

在量子计算与经典计算融合的浪潮中，量子-经典混合计算架构成为突破量子纠错、实时反馈等关键技术瓶颈的核心路径。FPGA（现场可编程门阵列）凭借其可重构性、低延迟和并行处理能力，成为连接量子比特调控与经典数据处理的"桥梁"。本文以量子密钥分发（QKD）和量子误差校正（QEC）为典型场景，探讨FPGA控制单元如何实现量子-经典系统的实时协同。

触觉反馈优化：压电致动器与线性马达的振动波形设计

在人机交互领域，触觉反馈技术通过模拟物理触感增强用户体验，已成为智能设备、虚拟现实和医疗设备的关键功能。其中，压电致动器与线性马达作为主流执行元件，其振动波形设计直接影响触觉反馈的细腻度、响应速度和能量效率。本文将从两种致动器的特性出发，探讨振动波形设计的核心要素与优化策略。