FPGA开发全攻略-工程师创新设计宝典-基础篇+技巧篇-200页第一章、为什么工程师要掌握FPGA开发知识？作者：张国斌、田耘2008 年年初，某著名嵌入式系统IT 公司为了帮助其产品售后工程师和在线技术支持工程师更好的理解其产品，举行了ASIC/FPGA 基础专场培训．由于后者因为保密制度而只能接触到板级电路图和LAYOUT，同时因ASIC/FPGA 都是典型的SoC 应用，通常只是将ASIC/FPGA 当作黑盒来理解，其猜测性读图造成公司与外部及公司内部大量的无效沟通．培训结束后, 参与者纷纷表示ASIC/FPGA 的白盒式剖析极大提高了对产品的理解，有效解决了合作伙伴和客户端理解偏异性问题，参加培训的工程师小L 表示：“FPGA 同时拥有强大的处理功能和完全的设计自由度，以致于它的行业对手ASIC 的设计者在做wafer fabrication 之前, 也大量使用FPGA 来做整个系统的板级仿真，学习FPGA 开发知识不但提升了我们的服务质量从个人角度讲也提升了自己的价值。”实际上，小L 只是中国数十万FPGA 开发工程师中一个缩影，目前，随着FPGA 从可编程逻辑芯片升级为可编程系统级芯片，其在电路中的角色已经从最初的逻辑胶合延伸到数字信号处理、接口、高密度运算等更广阔的范围，应用领域也从通信延伸到消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子等更多领域，现在，大批其他领域的工程师也像小L 一样加入到FPGA 学习应用大军中。未来，随着FPGA 把更多的硬核如PowerPC™ 处理器等集成进来，以及采用新的工艺将存储单元集成，FPGA 越来越成为一种融合处理、存储、接口于一体的超级芯片，“FPGA 会成为一种板级芯片，未来的电子产品可以通过配置FPGA 来实现功能的升级，实际上，某些通信设备厂商已经在尝试这样做了。”赛灵思公司全球资深副总裁汤立人这样指出。可以想象，未来，FPGA 开发能力对工程师而言将成为类似C 语言的基础能力之一，面对这样的发展趋势，你还能简单地将FPGA 当成一种逻辑器件吗？还能对FPGA 的发展无动于衷吗？电子
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上传时间： 2022-04-30
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TMS320F28027 DSP为控制芯片设计的中小功率投切无冲击UPS+软硬件设计源码本文重点研究UPS主电路中蓄电池投切时的实现方法和蓄电池升压电路的实现。主要研究内容如下：1）介绍了UPS系统，给出了系统框图，分析了各个部分的功能，并对其中重要的环节—蓄电池的投切和升压电路做详细分析。2）仿真研究。利用PSIM仿真软件搭建起系统的仿真模型，并对蓄电池的投切和蓄电池升压电路给出仿真结果。通过结果说明该方法正确性。3）硬件实验。以TMS320F28027 DSP为控制芯片，搭建硬件实验平台，给出了实验结果和结论。1. 系统方案 详细说明系统设计的整体思路，用模块的形式指出系统设计的各个关键点，并指出其中使用的关键算法当市电正常时，蓄电池不给逆变器提供能量，通过硬件关断此通道；通过一级Boost升压电路，逆变器输出正弦波经滤波器滤波后供给负载。当市电出现故障时或市电的电能质量在UPS要求的范围之外时，整流桥停止工作，蓄电池输出电压经过两级Boost升压电路将电压抬升至略低于单级Boost输出电压，经逆变器开始给负载提供能量。当输出短路或蓄电池的电压低于允许值时，UPS停止工作，以防止损坏逆变器或者蓄电池。当输出过载时，如果过载是瞬时的，则可以通过控制允许这种情况出现，如果过载时间比较长，则就需要通过转换开关由UPS转到市电给负载供电。
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上传时间： 2022-05-05
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移远的NB-IOT模块BC25的AT指令手册，全中文，官方版本
上传时间： 2022-05-09
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为了实时检测血氧量,能使缺氧特别敏感的脑组织或心脏类疾病患者得到及时治疗,采用近红外双波长透射式光电脉搏血氧测定法,以H桥电路对发射光源进行控制及通用运算放大器搭建滤波电路。运用参数理论计算和计算机仿真结果相对比的方法,通过Mu ltisim软件对所设计电路进行仿真,仿真结果与理论参数计算相吻合,证明了电路参数设计的可行性,为血氧仪的实物制作提供参考。For real-time detection of oxygen saturation for timely treatment of the brain or heart,which are very sensitive to oxygen inadequacy,the near-infrared wavelengths double photoelectric pulse oximeter transmission method is adopted.The illuminant is controlled with the H bridge circuit and the filter circuit is built with general op-amps.Parameters by theoretical calculation is compared with the computer simulation results in Multisim and satisfactory results are obtained.It is shown that the design of the circuit parameters is feasible and can be a help in making the physical blood-oxygen monitor.
上传时间： 2022-05-12
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在特殊形状物体清洗过程中,超声清洗是一种新型的清洗方法.超声波发生器作为超声清洗电源,是超声波清洗设备的重要组成部分.本文针对超声波发生器研制中存在的关键技术问题,分别对主回路、声学系统谐振频率自动跟踪系统和输出功率控制系统进行研究和设计,并且进行了实验验证与分析.主回路是超声波发生器功率传输系统,它的可靠性对整个系统十分关键.论文主要对EMI滤波电路、APFC、逆变桥、高频脉冲变压器和匹配网络进行研究和设计.在超声波发生器中,声学系统谐振频率自动跟踪技术是保证输出效率的关键因素.论文在分析压电陶瓷换能器在谐振点附近等效电路的基础上,采用相位控制频率调制技术,利用数字锁相环建立了一种新型的包含鉴相、低通滤波、压控振荡器、调节器的动态频率自动跟踪系统,使超声波发生器工作在最佳状态.当被清洗物件放入清洗槽中之后,由于超声波发生器的负载发生了变化,导致其输出功率随之降低.这样就会影响到清洗的效果,为了解决这个问题就必须对输出功率进行控制.本文巧妙的利用了APFC电压反馈网络可以调节输出电压的特性,采用单片机控制数字电位器的方法调节APFC的电压反馈网络的参数,从而达到控制输出功率的目的.在理论分析和电路设计的基础上,研制了一台500W超声波发生器样机.本样机基本实现了声学系统谐频率自动跟踪,显著提高了换能器的转换效率;同时实现了功率控制,降低了超声波发生器功率损耗,减少了体积,增加了输出功率监控,促进了较大功率超声波发生器的发展.
标签： 超声波发生器
上传时间： 2022-05-23
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《数字信号全相位谱分析与滤波技术》系统地介绍了一种新的信号处理方法——全相位数字信号处理方法（此方法非常适合对间断信号进行处理），并且利用这种新方法对数字信号处理学科的两个最基本的问题——谱分析和数字滤波问题进行了深入研究。《数字信号全相位谱分析与滤波技术》涉及的内容包括全相位数字数据预处理、全相位FFT频谱分析原理及其应用、DFT域全相位数字滤波器性能分析、高性能全相位滤波器设计、全相位滤波器组、全相位滤波器族、二维全相位内插滤波器设计、立体数字信息的压缩与重构等。《数字信号全相位谱分析与滤波技术》在应用基础理论方面有一定的独特见解，并开发了不少性能优良的新型算法，因而其研究成果有望应用于通信、雷达、图像处理、自动控制、生物医学、故障检测、仪器仪表等工程技术领域。 《数字信号全相位谱分析与滤波技术》的研究成果全部为作者原创，适合作为研究生的参考资料，也适合高年级本科生阅读，并可作为相关领域的研究人员的参考用书。
上传时间： 2022-05-23
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电动汽车充电桩是大力发展电动汽车的基础设施，也是电动汽车产业化和市场化的重要前提。目前，我国已经逐步展开了电动汽车充电系统的建设，在我国的某些城市相继开始建立电动汽车充电桩、充电站，但是我国对充电设备的关键技术研究尚且不够深入，相关的标准体系法律政策建设也有待完善，这在一定程度上限制了电动汽车的推广和普及。电动汽车充电桩电动汽车提供直流充电电源，主要安装于停车场及住宅等区域，是电动汽车常规充电的主要设备。本文研究内容归纳如下: (1)给出了电动汽车充电桩的总体构造，提出了充电桩的功能要求和技术指标，针对所提出的要求，制定方案。采用威纶通公司的人机界面产品MT6070iH进行设计，实现人机交互，开发了电动汽车充电桩在整个工作过程中的所有的用户操作界面，人机界面是用户和机器的接口，也是唯一的用户可以操作充电桩的窗口，界面的设计需要考虑到实用性与易操作性，并同时增强用户使用的体验感受。 (2)采用单片机ATmega16L设计了电动汽车充电桩的主控板，主控板的作用是用来协调整个充电桩AC/DC部分和DC/DC部分的协同工作，主控板还要实现与人机界面的通信功能，人机界面接受用户的操作指令，然后将指令传送给主控板，主控板控制整个充电桩的工作，实现HMI和主控板的数据通信。 (3)设计了电动汽车充电桩控制系统的软件部分，主要是主控板中ATme ga16的程序设计，程序设计主要包括DA子程序，AD子程序，故障检测子程序，PI子程序等，针对铅酸电池的充电特性，通过程序的检测，设计了铅酸蓄电池的三段式充电控制程序包括初充电，恒压充电，恒流充电，涓流充电的控制。 (4)对设计的充电桩系统进行了测试，验证了充电桩的工作性能，包括对设计的HMI界面测试，以及对充电桩的总体性能测试，测试的结果表明所设计的电动汽车充电桩方便操作，具有较强的稳定性和抗扰动能力，能够在输出全功率范围内稳定的工作。 测试结果表明，设计的样机能够很好的实现人机交互，HMI中每个界面按照用户的操作有序的跳转，不出现花屏，具有充电进度显示，计费显示，故障显示等功能。同时整个充电桩具有一定的抗干扰能力，输出功率5KW，最大输出电流20A，最大输出电压400V，并达到了设计初期提出的技术要求。
上传时间： 2022-05-28
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随着经济发展，步进电机在工业生产与社会生活中的应用越来越广泛，对精度的要求也在不断提高。日益扩展的实际应用需求，不仅对步进电机结构提出了更高的要求，而且对步进电机的驱动控制也提出了更高的要求。虽然步进电机存在很多的优点，但是实际应用起来也有许多的不方便，很大程度上是受到步进电机驱动器的限制。步进电机的应用必须选用与之匹配的步进电机驱动器，以满足电机对不同电流大小的要求。而且现在的很多控制器不够智能化，实际应用中，除了要选用专门的驱动器之外，还要配备一个控制器，来发送一些脉冲，或者调节一些步进电机的运行参数。大多数驱动器都无法满足高精度高效控制的需求，这些驱动器没能更好的开发出步进电机的细分等方面的潜能。由上述可知，目前常用驱动器缺乏普适性，电流大小无法满足不同类型电机的要求，细分分辨率不高，斩波频率不可调，保护功能不足，智能化程度不高。 针对步进电机存在的上述问题，本课题设计了性能较为优越的步进电机驱动系统。该驱动器采用了恒流驱动与细分驱动的原理，结合单片机与电力电子应用技术，来提高驱动器的性能。该步进电机驱动系统，硬件上包括STM32与LV8726专用芯片组成的控制电路、功率放大电路、光耦隔离电路以及USB转串口的通信电路。软件上使用VB6.0编写了驱动器的控制应用程序，通过上位机实时控制步进电机的运行状态，以提高智能化的程度。 对整个系统的测试表明，电机的实际输出波形与理论输出波形接近。优化的加速曲线的设计，使得电机在高速启动的时候，不会出现失步或者堵转的情况。通过上位机的界面，可以实时控制步进电机在各种参数下运行，并实时地切换运行状态，运行参数主要包括步进电机的速度，加速度，步距角细分，绕组电流，正反转，启动和停止，电流衰减率，上下桥臂切换的死区时间等参数。驱动器除具备以上功能之外，还具备多种保护功能，如欠压保护，过流保护，过温报警等功能。该驱动器能够驱动多种不同类型的步进电机，具有更高的输出电流，电流无极可调，具有更高的细分分辨率。能够满足多场合下，高精度高效的应用需求。
上传时间： 2022-05-29
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摘要：随着人们生活水平的提高，各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制，以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样，按通电源、设定完毕这么简单就可以了。本次毕业设计运用AT89C51单片机设计了一种自动控制电路，该电路用于太阳能热水器，能实现在用水时，若水位不够可以自动供水，若日晒水温达不到设定值，则电加热自动补温。从而实现了热水器的自动及节能。太阳能热水器自动控制硬件电路，辅以相应的软件设计，来实现温度和水位参数的实时显示，而且具有温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定，具有故障报警和故障自处理功能，良好的稳定性和抗干扰性能。实验结果表明，本次系统设计合理，工作稳定可靠、温度测量精度高。同时给出了温度测量系统的硬件结构和软件设计当前能源紧缺，用电紧张，太阳能是绿色能源，得到广大用户的喜爱。使用太阳能热水器时存在的问题：不可缺水，空晒情况下上水会爆炸；春、秋天，水温升高蒸发，造成热能损失；冬天水温不够，须用电等等。采用太阳能热水器智能仪（仪称太阳能热水器水温水位测控仪），能解决上述问题。使用户省心，使用方便，智能运行，用户不必作任何操作。太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源，与常规能源有很大的区别，这就对太阳能的收集和利用提出了较高的要求。在太阳能热利用中，为了得到中高温热能，必须使集热器从日出到日落跟踪太阳，而在太阳能光电中，相同条件下，自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%，成本下降25%，因此在太阳能利用中，进行跟踪装置的控制方式进行研究是一项很有意义的工作。
上传时间： 2022-05-30
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随着微电子技术和电力电子技术的发展，伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制，其性能不断提高，在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核，并提供了过程数据传输的独立通道，提高了系统的实时性：该网络还具有灵活的拓扑结构，简单的系统配置，较低的构建成本等特点，适合应用于运动控制领域。目前，该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景，利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备，构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍，对其各个组成部分进行了详细分析，并结合实践经验给出了自己的观点，就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次，详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计，介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块，并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上，开发了EtherCAT从站设备，避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点，给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节，并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能，实现了运动系统高精度的位置控制。
上传时间： 2022-06-01
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