_嵌入式系统_教学实验开发板的设计_嵌入式系统_教学实验开发板的设计
标签： 嵌入式系统
上传时间： 2022-02-08
上传用户：wangshoupeng199
文档为基于VxWorks的嵌入式系统实验教学设计详解文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，，，
上传时间： 2022-07-11
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通信与信息技术行业飞速发展，已成为我国支柱产业之一。随着该行业的迅速发展，社会对具备实际动手能力人才的需求也不断增加，高校通信教学改革势在必行。在最初的通信原理实验设备中每个实验独立占用一块硬件资源，随着EDA技术的发展，实验设备厂商将CPLD/FPGA技术作为独立的一项实验内容，加入到通信原理实验设备中。FPGA技术具备集成度高、速度快和现场可编程的优势，适合高集成度和高速的时序运算。本文总结现有通信原理实验设备的优缺点，采用FPGA技术设计出集验证性和设计性于一体，具备较高的综合性和系统性的通信原理实验系统。 本系统提供了一个开放性的硬件、软件平台，从培养学生实际动手能力出发，利用FPGA在通用的硬件上实现所有实验内容。学生在本系统上除了能完成已固化的实验内容，还可以实现电子设计开发和验证。这对培养学生的实践能力大有裨益。 本文结合数字通信系统基本模型，把基于FPGA的通信原理实验系统划分为信号源模块、发送端模块、信道仿真模块、接收端模块和同步模块几部分。其中，模拟信号源采用DDS技术，能够生成非常高的频率精度，可作为任意波形发生器。发送端和接收端模块结合到一起组成多体制调制解调器，形成多频段、多波形的软件无线电系统。载波同步采用全数字COSTAS环提取技术，具备良好的载波跟踪特性，利用对载波相位不敏感 的Gardner算法跟踪位同步信号。 本文首先介绍了通信原理实验系统的研究现状和意义；然后根据通信系统模型从《通信原理》各个章节中提炼出各模块的实验内容，分别列出各实验的数字化实现模型；继而根据各模块资源需求选取合适FPGA芯片，并给出硬件设计方案；最后，给出各模块在FPGA上具体实现过程、系统测试结果及分析。测试和实际运行结果表明设计方法正确，且功能和技术指标满足设计要求。 关键词：通信原理，实验系统，FPGA，DDS，多体制调制解调，全数字COSTAS环，位同步
上传时间： 2013-07-07
上传用户：evil
随着电子技术的快速发展，各种电子设备对时间精度的要求日益提升。在卫星发射、导航、导弹控制、潜艇定位、各种观测、通信等方面，时钟同步技术都发挥着极其重要的作用，得到了广泛的推广。对于分布式采集系统来说，中心主站需要对来自于不同采集设备的采集数据进行汇总和分析，得到各个采集点对同一事件的采集时间差异，通过对该时间差异的分析，最终做出对事件的准确判断。如果分布式采集系统中的各个采集设备不具有统一的时钟基准，那么得到的各个采集时间差异就不能反映出实际情况，中心主站也无法准确地对事件进行分析和判断，甚至得出错误的结论。因此，时钟同步是分布式采集系统正常运作的必要前提。 目前国内外时钟同步领域常用的技术有GPS授时技术，锁相环技术和IRIG-B 码等。GPS授时技术虽然精度高，抗干扰性强，但是由于需要专用的GPS接收机，若单纯使用GPS 授时技术做时钟同步，就需要在每个采集点安装接收机，成本较高。锁相环是一种让输出信号在频率和相位上与输入参考信号同步的技术，输出信号的时钟准确度和稳定性直接依赖于输入参考信号。IRIG-B 码是一种信息量大，适合传输的时间码，但是由于其时间精度低，不适合应用于高精度时钟同步的系统。基于上述分析，本文结合这三种常用技术，提出了一种基于FPGA的分布式采集系统时钟同步控制技术。该技术既保留了GPS 授时的高精确度和高稳定性，又具备IRIG-B时间码易传输和低成本的特性，为分布式采集系统中的时钟同步提供了一种新的解决方案。 本文中的设计采用了Ublox公司的精确授时GPS芯片LEA-5T，通过对GPS芯片串行时间信息解码，获得准确的UTC时间，并实现了分布式采集系统中各个采集设备的精确时间打码。为了能够使整个分布式采集系统具有统一的高精度数据采集时钟，本论文采用了数模混合的锁相环技术，将GPS 接收芯片输出的高精度秒信号作为参考基准，生成了与秒信号高精度同步的100MHZ 高频时钟。本文在FPGA 中完成了IRIG-B 码的编码部分，将B 码的准时标志与GPS 秒信号同步，提高了IRIG-B 码的时间精度。在分布式采集系统中，IRIG-B时间码能直接通过串口或光纤将各个采集点时间与UTC时间统一，节约了各点布设GPS 接收机的高昂成本。最后，通过PC104总线对时钟同步控制卡进行了数据读取和测试，通过实验结果的分析，提出了改进方案。实验表明，改进后的时钟同步控制方案具有很高的时钟同步精度，对时钟同步技术有着重大的推进意义！
上传时间： 2013-08-05
上传用户：lz4v4
超声理论与技术的快速发展，使超声设备不断更新，超声检查已成为预测和评价疾病及其治疗结果不可缺少的重要方法。超声诊断技术不仅具有安全、方便、无损、廉价等优点，其优越性还在于它选用诊断参数的多样性及其在工程上实现的灵活性。 全数字B超诊断仪基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平台、LINUX嵌入式操作系统，是一种新型的、操作方便的、技术含量高的机型。它具有现有黑白B超的基本功能，能够对超声回波数据进行灵活的处理，从而使操作更加方便，图象质量进一步提高，并为远程医疗、图像存储、拷贝等打下基础，是一种很有发展前景、未来市场的主打产品。全数字B型超声诊断仪的基本技术特点是用数字硬件电路来实现数据量极其庞大的超声信息的实时处理，它的实现主要倚重于FPGA技术。现在FPGA已经成为多种数字信号处理（DSP）应用的强有力解决方案。硬件和软件设计者可以利用可编程逻辑开发各种DSP应用解决方案。可编程解决方案可以更好地适应快速变化的标准、协议和性能需求。 本论文首先阐述了医疗仪器发展现状和嵌入式计算机体系结构及发展状况，提出了课题研究内容和目标。然后从B超诊断原理及全数字B超诊断仪设计入手深入分析了B型超声诊断仪的系统的硬件体系机构。对系统的总体框架和ARM模块设计做了描述后，接着分析了超声信号进行数字化处理的各个子模块、可编程逻辑器件的结构特点、编程原理、设计流程以及ARM处理模块和FPGA模块的主要通讯接口。接着，本论文介绍了基于ARM9硬件平台的LINUX嵌入式操作系统的移植和设备驱动的开发，详细描述了B型超声诊断仪的软件环境的架构及其设备驱动的详细设计。最后对整个系统的功能和特点进行了总结和展望。
上传时间： 2013-05-28
上传用户：sssnaxie
高级FPGA 教学实验平台实验指导书－嵌入式系统设计
上传时间： 2013-08-21
上传用户：lilei900512
可编程逻辑器件的开发与应用实验教学大纲\r\n本课程是高等院校电气、信息、通信类专业的一门技术基础课。通过本课程的学习，使学生获得数字系统设计和可编程逻辑器件方面的基本概念、基本知识和基本技能，培养他们对数字系统的分析与设计的能力，为后续课程的学习及今后的实际工作打下良好的基础。
上传时间： 2013-08-26
上传用户：shinesyh
摘要:单片机课程教学的实践性强,首先分析了目前单片机实验教学的实际情况;为了提高单片机实验的教学效果、培养学生的实验技能和创新能力,在此引入了Keil和Proteus两个软件,将两者结合起来用于单片机的仿真实验,它们的特点分别是电子元件丰富、支持第三方的软件编辑、强大的原理图绘制功能和系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等,最后通过彩灯循环的实验教学实例说明仿真的效果,并以此证明用仿真实验在单片机实验教学改革中的良好效果。关键字:单片机;实验教学;仿真;Keil;Proteus
上传时间： 2013-11-14
上传用户：wawjj
在基本Sprott-B混沌系统数学模型的基础上，引入一个控制参数进行系统改造，构建出一个恒定Lyapunov指数谱鲁棒混沌系统。通过相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对系统进行了仿真分析。研究结果表明，系统对唯一的控制参数保持恒定的Lyapunov指数谱，从而工作于鲁棒混沌状态，理论分析则揭示出控制参数对于系统的混沌振荡具有线性或非线性调幅作用。此外，在以改进的Euler算法进行离散化后，采用微控制器MSP430F249进行了实验验证，证明了系统的可实现性。
上传时间： 2014-01-06
上传用户：Shaikh
本书分三部分介绍在美国广泛应用的、高功能的M68HC11系列单片机(8位机 ，Motorola公司)。内容包括Ｍ６８HC１１的结构与其基本原理、开发工具EVB(性能评估板)以及开发和应用技术。本书在介绍单片机硬、软件的基础上，进一步介绍了在美国实验室内，如何应用PC机及EVB来进行开发工作。通过本书的介绍，读者可了解这种单片机的原理并学会开发和应用方法。本书可作为大专院校单片机及其实验的教材(本科、短训班)。亦可供开发、应用单片机的各专业(计算机、机电、化工、纺织、冶金、自控、航空、航海……)有关技术人员参考。 第一部分 M68HC11 结构与原理Motorola单片机 1 Motorla单片机 1.1 概述 1.1.1 Motorola 单片机发展概况(3) 1.1.2 Motorola 单片机结构特点(4) 1.2 M68HC11系列单片机(5) 1.2.1 M68HC11产品系列(５) 1.2.2 MC68HC11E9特性(６) 1.2.3 MC68HC11E9单片机引脚说明(８) 1.3 Motorola 32位单片机(１４) 1.3.1中央处理器(CPU32)(１５) 1.3.2 定时处理器(TPU)(１６) 1.3.3 串行队列模块(QSM)(１６) 1.3.4 系统集成模块 (SIM)(１６) 1.3.5 RAM(１７) 2 系统配置与工作方式 2.1 系统配置(１９) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(１９) 2.1.2 CONFIG寄存器的编程与擦除(２０) 2?2 工作方式选择(２１) 2.3 M68HC11的工作方式(２３) 2.3.1 普通单片工作方式(２３) 2.3.2 普通扩展工作方式(２３) 2.3.3 特殊自举方式(２７) 2.3.4 特殊测试方式(２８) 3 中央处理器(CPU)与片上存储器 3.1 CPU寄存器(３１) 3?1?1 累加器A、B和双累加器D(３２) 3.1.2 变址寄存器X、Y(３２) 3.1.3 栈指针SP(３２) 3.1.4 程序计数器PC(３３) 3.1.5 条件码寄存器CCR(３３) 3.2 片上存储器(３４) 3.2.1 存储器分布(３４) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(３５) 3.2.3 ROM(３７) 3.2.4 EEPROM(３７) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(３９) 3.3.1 WAIT方式(３９) 3.3.2 ＳＴＯP方式(４０) 4 复位和中断 4.1 复位(４１) 4.1.1 M68HC11的系统初始化条件(４１) 4.1.2 复位形式(４３) 4.2 中断(４８) 4.2.1 条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位(４８) 4.2.2 中断优先级与中断矢量(４９) 4.2.3 非屏蔽中断(５２) 4.2.4 实时中断(５３) 4.2.5 中断处理过程(５６) 5 M68HC11指令系统 5.1 M68HC11寻址方式(５９) 5.1.1 立即寻址(IMM)(５９) 5.1.2 扩展寻址(EXT)(６０) 5.1.3 直接寻址(DIR)(６０) 5.1.4 变址寻址(INDX、INDY)(６１) 5.1.5 固有寻址(INH)(６２) 5.1.6 相对寻址(REL)(６２) 5.1.7 前置字节(６３) 5.2 M68HC11指令系统(６３) 5.2.1 累加器和存储器指令(６３) 5.2.2 栈和变址寄存器指令(６８) 5.2.3 条件码寄存器指令(６９) 5.2.4 程序控制指令(７０) 6 输入与输出 6.1 概述(７３) 6.2 并行I／O口(７４) 6.2.1 并行I／O寄存器(７４) 6.2.2 应答I／O子系统(７６) 6?3 串行通信接口SCI(８２) 6.3.1 基本特性(８３) 6.3.2 数据格式(８３) 6.3.3 SCI硬件结构(８４) 6.3.4 SCI寄存器(８６) 6.4 串行外围接口SPI(９２) 6.4.1 SPI特性(９２) 6.4.2 SPI引脚信号(９２) 6.4.3 SPI结构(９３) 6.4.4 SPI寄存器(９５) 6.4.5 SPI系统与外部设备进行串行数据传输(９９) 7 定时器系统与脉冲累加器 7.1 概述(１０５) 7.2 循环计数器(１０７) 7.2.1 时钟分频器(１０７) 7.2.2 计算机正常工作监视功能(１１０) 7.2.3 定时器标志的清除(１１０) 7.3 输入捕捉功能(１１１) 7.3.1 概述(１１１) 7.3.2 定时器输入捕捉锁存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 输入信号沿检测逻辑(１１３) 7.3.4 输入捕捉中断(１１３) 7.4 输出比较功能(１１４) 7.4.1 概述(１１４) 7.4.2 输出比较功能使用的寄存器(１１６) 7.4.3 输出比较示例(１１８) 7.5 脉冲累加器(１１９) 7.5.1 概述(１１９) 7.5.2 脉冲累加器控制和状态寄存器(１２１) 8 A／Ｄ转换系统 8.1 电荷重新分布技术与逐次逼近算法(１２５) 8.1.1 基本电路(１２５) 8.1.2 A／D转换逐次逼近算法原理(１３０) 8.2 M68HC11中Ａ／Ｄ转换的实现方法(１３１) 8.2.1 逐次逼近Ａ／Ｄ转换器(１３１) 8.2.2 控制寄存器(１３２) 8.2.3 系统控制逻辑(１３５)? 9 单片机的内部操作 9.1 用立即> 图书前言 美国Motorola公司从80年代中期开始推出的M68HC11系列单片机是当今功能最强、性能／价格比最好的八位单片微计算机之一。在美国，它已被广泛地应用于教学和各种工业控制系统中。? 该单片机有丰富的I／O功能，完善的系统保护功能和软件控制的节电工作方式 。它的指令系统与早期Motorola单片机MC6801等兼容，同时增加了91条新指令。其中包含16位乘法、除法运算指令等。 为便于用户开发和应用M68HC11单片机，Motorola公司提供了多种开发工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能评估板就是一种M68HC11系列单片机的廉价开发工具。它既可用来 调试用户程序，又可在仿真方式下运行。为方便用户，M68HC11 EVB可与IBM?PC连接 ，借助于交叉汇编、通信程序等软件，在IBM?PC上调试程序。? 本书分三部分(共15章)介绍了M68HC11的结构和基本原理、开发工具-EVB及开发应用实例等。第一部分（１～９章），介绍M68HC11的结构和基本原理。包括概述，系统配置与工作方式、CPU和存储器、复位和中断、指令系统、I／Ｏ、定时器系统和脉冲累加器、Ａ／Ｄ转换系统、单片机的内部操作等。第二部分(１０～１１章)，介绍M68HC11 EVB的原理和技术特性以及EVB的应用。第三部分(１２～１５章)，介绍M68HC11的开发与应用技术。包括基本的编程练习、应用程序设计、接口实验、接口设计及应用等。 读者通过学习本书，不仅可了解M68HC11的硬件、软件，而且可了解使用EVB开发和应用M68HC11单片机的方法。在本书的第三部分专门提供了一部分实验和应用程序。? 本书系作者张宁作为高级访问学者，应邀在美国马萨诸塞州洛厄尔大学(University of Massachusetts Lowell)工作期间完成的。全书由张宁执笔。在编著过程中，美国洛厄尔大学的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次与张宁一起讨论、研究，并提供部分资料及实验数据。参加编写和审校等工作的还有王云霞、孙晓芳、刘安鲁、张籍、来安德、张杨等同志。? 为将M68HC11系列单片机尽快介绍给我国，美国Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本书的编著和出版。在此表示衷心感谢。
上传时间： 2013-10-27
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