基于ARM及FPGA的智能化航海作业标绘台的设计.rar

航海标绘仪是舰船导航系统中的重要配套设备之一，随着计算机技术的发展，智能化航海标绘设备有待进一步拓宽功能、缩小体积、降低功耗、减少成本、提高可靠性。因此，对基于ARM及FPGA的智能数字化航海作业标绘台研究，就具有重要的理论意义及实用价值。 论文介绍了航迹标绘系统的开发背景，分析了传统航迹仪存在的问题，结合使用需求提出了系统总体的改进设计方案。设计首先选用基于芯片(Samsung公司生产的ARM处理器S3C44B0X)的开发主板，提高设计开发的灵活性；针对标绘台系统特殊使用要求，自主设计了网络接口、总线接口及其他外设电路，节省了不必要的开销，提高了系统的响应速度。其二，选用基于FPGA元件XC2S50对脉冲发生及接口板部分进行设计，采用VHDL语言编程实现，提高了系统的集成化，保证了实时性，并使得硬件的设计开发更加简便。其三，采用电磁感应式数字化板，设计了标绘台闭环控制系统，并根据该系统指标要求提出了模糊神经网络控制算法，增强了工作稳定性，降低了误差，提高了标绘台的走笔精度。其四，从软件工程的角度对新型标绘台的人机交互、CAN总线通讯、以太网通讯、标绘控制及模型解算等功能模块进行设计，并在VxWorks嵌入式操作系统下实现了相应模块的功能。最后，针对标绘台振动噪音问题，提出了以增加步进电机细分驱动器为主要手段的机械传动部分的改进方法。 新型智能化标绘台的改进设计，降低了成本，提高了功能的针对性，节省了系统资源。对传统航迹仪步进电机部分的优化改造，降低了工作的振动与噪音，提高了标绘精度，增强了工作可靠性。

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