基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题，如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障，会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此，利用FPGA开发技术，实现智能控制器算法的芯片化，使之能够广泛的用于各种场合，具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点，总结FPGA设计技术及开发流程，指出实现结构优化设计，降低设计难度，是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成，主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上，提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中，采用将补码的加法器代替减法器设计，增加整数运算结果的位扩展处理，进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体，可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器，用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性，用Synplify Pro进行电路综合，在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线，最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求，论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象，以EP1C3T144 FPGA为核心，构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0～400℃的条件下，实验结果表明，达到无超调的稳定控制要求，为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。
上传时间： 2013-05-24
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本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU调试技术。论文研究了NiosⅡ嵌入式软核处理器的特性；实现了以Nios Ⅱ嵌入式处理器为核心的FPGA-CPU调试系统的软、硬件设计；对两种不同类型的FPGA-CPU进行了实际调试，对实验数据进行了分析。 在硬件方面，为了控制和检测FPGA-CPU，设计并实现了FPGA-CPU的控制电路、FPGA-CPU的内部通用寄存器组扫描电路、存储器电路等；完成了各种外围设备接口的设计；实现了调试系统的整体设计。 在软件方面，设计了调试监控软件，完成了对FPGA-CPU运行的控制和信号状态的监测。这些信号包括地址和数据总线以及各种寄存器的数据等；实现了多种模式下的FPGA-CPU调试支持单时钟调试、单步调试和软件断点多种调试模式。此外，设计了专用的编译软件，实现了基于不同指令系统的伪汇编程序编译，提高了调试效率。 本文作者在实现了FPGA-CPU调试系统基础上，对两种指令系统不同、结构迥异的FPGA-CPU进行实际调试。调试结果表明，这种基于IP核的可复用设计技术，能够在一个FPGA芯片内实现调试系统和FPGA-CPU的无缝连接，能够有效地调试FPGA-CPU。
上传时间： 2013-05-19
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图像处理技术应用越来越广泛，特别是工业检测领域。然而，图像处理技术应用的基础是图像的获取，为了更加灵活地设计各种应用产品，本课题研究基于FPGA的面阵 CCD驱动传输电路设计，利用该电路能够获取高质量、高分辨率的图像，为后续的图像处理技术应用打下基础。本文首先介绍了研究意义、CCD图像传感器的发展以及FPGA的产生与发展，接着提出了面阵CCD成像系统总体设计方案，然后针对关键电路的设计进行详尽的分析和说明，这些电路包括时序发生电路、存储器控制电路、USB接口电路以及电源调理电路。其中时序发生电路主要用于产生CCD正常工作所需的各种时序信号以及A/D变换芯片AD9824 所需的工作时序，这些时序都是由FPGA产生的，文中给出了FPGA逻辑设计的基本过程以及仿真波形。本系统采用SDRAM缓存图像信号，为了完成SDRAM的写入、读出以及定时刷新，利用FPGA生成存储器控制电路。系统采用USB接口与计算机通信，因此FPGA 中设计了相应逻辑电路与CY7C68013A USB接口芯片实现信号握手及数据通信，进而与 PC机通信。为了保证各个芯片正常工作，设计电源调理电路实现将输入5V电源转换成多种电压向各个芯片供电。经过初步调试，并根据仿真结果判断驱动传输电路基本达到设计要求。关键词：FPGA，CCD，A/D变换，SDRAM，USB，驱动时序
上传时间： 2013-04-24
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·从应用角度介绍了具有11 个输入端的12 位A/ D 转换器TLC2543 的结构与编程要点,探讨了TLC2543 与51 系列单片机的接口方法,用软件合成SPI 操作,给出了接口电路与A/ D 采集程序设计实例,并对实际应用时应注意的问题进行了探讨。
上传时间： 2013-04-24
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针对于工业PLC模拟信号的采集和输出，本文提出了一种基于ADuC7061的高精度模拟前端设计方案。该系统支持双通道的PLC模拟信号输入并提供一路PLC标准电流输出。该系统在-10~70 范围内达到0.2%的电压测量精度和0.2%的电流输出精度。硬件部分以ADuC7061作为测量和控制核心，配合外围模拟调理电路完成模拟信号的调理、检测和输出，并通过隔离的SPI进行数据通信。软件部分包括模拟信号采集转换和通信，可以根据温度变化自动校准。本设计具有精度高，软件灵活，接口通用的特点，可以作为PLC模拟前端，广泛应用于工业现场。
上传时间： 2014-12-23
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本教程概述与内置基准电压源、模拟输出、数字输入和时钟驱动器的DAC接口电路相关的 一些重要问题。由于ADC也需要基准电压源和时钟，因此本教程中与这些主题相关的大多 数概念同样适用于ADC。
上传时间： 2014-09-10
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时域与频域• 傅立叶变换• 干扰抑制设计– 时钟电路干扰抑制设计– 总线电路干扰抑制设计– 单板电源电路去耦设计– 开关电源干扰抑制设计– 接口电路干扰抑制设计• 抗干扰设计– 看门狗电路抗干扰设计– 面板复位电路抗干扰设计– 面板指示灯抗干扰设计– 接口电路抗干扰设计– 电源电路抗干扰设计– 面板拨码开关电路抗干扰设计
上传时间： 2013-11-23
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提出了利用新型电力线载波芯片ST7540来构成低压电力线载波通信系统的设计方案, 介绍了载波芯片ST7540的工作原理、外围耦合滤波接口电路以及ST7540与主控制器之间的数据通讯设计方法。
上传时间： 2013-10-30
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以TCD1208AP线阵CCD为对象，设计了CCD到PC机串口的接口电路。内容主要包括：TCD1208AP驱动电路、输出信号处理电路、采样存储电路和串行接口电路。使用常规元器件完成了电路设计，实现了光强数据的测量，使得此设计具有更高的实用价值。
上传时间： 2013-10-11
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本书全面系统地介绍MCS－51单片机的结构、原理、接口技术、扩展应用等知识，主要内容包括；计算机运算基础，计算机硬件电路基础，单片微型机的组成原理，MCS－51系列单片机的指令系统，汇编语言程序设计，MCS－51单片机的扩展应用，MCS－51单片机接口技术，最新增强型51系列兼容单片机介绍，单片机指令一览表和常用芯片的引脚图等。 本书可作为高等理工科院校非计算机专业计算机原理和单片机课程的教材，也可供工程技术人员参考。 第一章 绪论 第一节 计算机的分类与发展 第二节 计算机的应用 第三节 微型计算机的系统组成 第四节 单片微型计算机的发展及应用 思考题与习题 第二章 计算机运算基础 第一节 数制 第二节 数的表示方法 第三节 数的运算方法 第四节 二进制数加法电路 思考题与习题 第三章 计算机的硬件电路基础 第一节 触发器 第二节 寄存器 第三节 总线结构 第四节 存储器 第五节 模型计算机的工作原理 思考题与习题 第四章 单片微型计算机的组成原理 第一节 微型计算机的结构及指令执行过程 第二节 MCS-51单片计算机的组成原理 第三节 MCS-51存储器配置 第四节 时钟电路及时序 第五节 输入输出瑞口 第六节 复位电路 第七节 MCS-51单片机的引脚功能 思考题与习题 第五章 指令系统 第一节 指令系统概述 第二节 MCS-51单片机指令系统 思考题与习题 第六章 汇编语言程序设计 第一节 汇编语言的基本知识 第二节 简单程序设计 第三节 分支程序设计 第四节 循环程序设计 第五节 查表程序设计 第六节 散转程序设计 第七节 子程序设计 第八节 浮点数及其程序设计 思考题与习题 第七章 MCS-51单片机的扩展应用 第一节 程序存储器的扩展 第二节 外部数据存储器的扩展 第三节 输入/输出与中断 第四节 定时器/计数器 第五节 串行通信 思考题与习题 第八章 MCS-51单片机接口技术 第一节 MCS-51单片机的并行接口电路 第二节 键盘与数码管显示器接口电路 第三节 专用键盘显示器接口芯片8279与单片机的接口 第四节 MCS-51单片机串行口扩展 第五节 单片机与D/A和A/D转换器的接口 思考题与习题 第九章 增强51单片机 第一节 8XC52/54/58系列单片机硬件说明 第二节 8XC51FX硬件说明 第三节 87C51GB单片机 思考题与习题 附录Ⅰ MCS-51系列单片机指令一览表 附录Ⅱ MCS-51特殊功能寄存器一览表 附录Ⅲ MCS-51特殊功能寄存器位地址分布 附录Ⅳ MCS-51内部RAM的位地址分布 附录Ⅴ 本书选取的芯片的引脚图 附录Ⅵ 常用波特率与其它参数选取关系
上传时间： 2013-10-18
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