基于FPGA加速的熱擴散模擬器
1. 項目概述
項目說明
這個項目的目標是創建一個交互式的熱擴散模擬器，它使用離散域上的熱方程，允許用戶在VGA屏幕上選擇熱源和熱匯，并在VGA屏幕上實時模擬出隨之產生的反應。
本項目的硬件選擇DE1 SoC開發板（ARM A9處理器和FPGA邏輯相組合），外接一個VGA屏幕和一個鼠標。
在最后的視頻采訪當中，他們的導師連用了幾個“Awesome! Very very nice！”來評價學生的作品。接下來一起來看看他們的項目是怎么實現的吧！
2. 實現原理
整個項目的框圖如下：
在硬件方面，Verilog代碼利用FPGA上的硬件生成一個個單元格網格，計算每個單元格的熱強度，根據強度選擇相應的顏色，并將顏色繪制到VGA上。
在HPS（處理器系統）方面，C++代碼允許用戶在VGA屏幕上注入熱量，并能夠實時看到類似梯度的視覺效果。
該項目設置有兩種模式，有個模式帶有預設的熱源/熱匯，另一個模式沒有熱源/熱匯。
離散熱擴散方程是連續熱擴散方程數值的近似，它描述了給定區域內熱傳導隨時間的變化行為。為了在FPGA上實現該方程，他們選擇使用離散化版本，它將域分解為離散點的網格，并根據這些點的相鄰值來近似這些點之間的熱傳遞。一維離散熱方程表示如下:
審核編輯：劉清
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容侵權或者其他違規問題，請聯系本站處理。
舉報投訴
-
FPGA
+關注
關注
1630文章
21798瀏覽量
606038 -
ARM處理器
+關注
關注
6文章
361瀏覽量
41940 -
VGA
+關注
關注
5文章
538瀏覽量
63209 -
模擬器
+關注
關注
2文章
881瀏覽量
43423
原文標題：FPGA開源項目分享——基于FPGA加速的熱擴散模擬器
文章出處：【微信號：友晶FPGA，微信公眾號：友晶FPGA】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
基于FPGA的飛行模擬器通信接口設計
文章根據飛行模擬器的結構特點，分析了現場總線技術和FPGA技術的發展，根據飛行模擬器的實際需要和總線自身特點，選用了CAN總線來作為主機和現場設備的通信方式，并使用FPGA作為CAN總
發表于 05-15 11:12
?2781次閱讀
一種雷達回波信號模擬器的設計與實現
本文提出了一種基于CPCI母板和PMC背板的通用雷達回波模擬器的設計與實現，重點介紹了基于單片FPGA設計PMC背板，實現雷達回波信號模擬器數據合成(噪聲/雜澎目標回波)的設計方
發表于 05-08 17:17
?36次下載
采用FPGA的振動模擬器設計
介紹了一種基于FPGA、ADC和高速DAC的振動模擬器的設計方法，并給出了該模擬器的硬件原理框圖和FPGA設計的核心模塊。本系統具有較強的可移植性，對有特殊要求的信號發生
發表于 08-06 16:03
?10次下載
基于FPGA嵌入式系統的雷達信號模擬器
基于FPGA嵌入式系統的雷達信號模擬器
在現代雷達系統的研制和調試過程中，對雷達性能和指標的測試是一個重要環節，在這個環節中，利用模擬目標信號的方式與外場
發表于 02-06 09:25
?857次閱讀
雷達目標信號模擬器的設計與實現
為滿足雷達數據處理系統目標跟蹤算法的測試需求，介紹了一種基于USB和FPGA技術的雷達目標信號模擬器設計方案。文中重點討論了模擬器的結構和目標數據形成、傳輸、存儲、信號波形
發表于 09-02 14:41
?76次下載
一種基于FPGA嵌入式系統的雷達信號模擬器的實現
提出了一種基于FPGA的雷達回波實時模擬器的實現方法。該模擬器采用cPCI 標準總線，以FPGA 為核心計算單元，配有高速數模、模數轉換模塊，可實現雷達回波信號實時在線注入
發表于 11-18 13:00
?2756次閱讀
熱擴散系數的定義及測量
熱擴散系數是物體中某一點的溫度的擾動傳遞到另一點的速率的量度。以物體受熱升溫的情況為例來分析，在物體受熱升溫的非穩態導熱過程中，進入物體的熱量沿途不斷地被吸收而使局部溫度升高，在此過程持續到物體內部各點溫度全部相同為止。熱擴散系數比熱導率有更直覺的反應。
石墨烯中的熱擴散
在擴散區，熱擴散系數約為2000cm2s?1，與電荷傳輸得到的結果是一致；在動量弛豫之前的流體動力學時間窗口內，熱擴散系數高達70000cm2s?1，表明這個過程存在狄拉克流體。本研究為進一步探索這些物理現象及其在納米尺度熱管理
Microchip推出全新MPLAB? SiC電源模擬器
Microchip的MPLAB SiC電源模擬器是與Plexim合作設計的基于PLECS的軟件環境，提供在線免費工具，無需購買模擬許可證。MPLAB SiC電源模擬器加速了各種基于Si
工商網監
評論