单片机课程设计:采用51系列单片机和ADC设计一个数字电压表,输入为0~5V线性模拟信号,输出通过LED显示,要求显示两位小数。
标签: 数字电压表
上传时间: 2013-04-24
上传用户:快乐的小糗糗
随着通信技术的发展,视频传输系统因具有方便、实时、准确等特点已成为现代工业管理、安全防范、城市交通中必不可少的重要部分。而光纤传输以大容量、保密性能好、抗干扰能力强、传输距离等优点越来越受人们的关注。本论文以FPGA为核心芯片,结合数字化技术和时分复用技术,提出了一种无压缩多路数字视频光纤传输系统设计方案,并详细分析方案的设计过程。 系统分A/D转换、D/A转换和FPGA数据处理三大模块化进行设计,FPGA数据处理模块实现了程序的配置下载、IO口的控制功能、各时钟分频、锁相功能和多路数字信号的复接解复接仿真,同时完成了视频信号的A/D转换和数字视频信号的D/A转换功能,最终实现了八路视频信号在一根光纤上实时传输的功能。接收视频图像轮廓清晰、没有不规则的闪烁、没有波浪状等条纹或横条出现,基本满足视频监控系统的图像质量指标要求。各路视频信号的输入输出电接口、阻抗和收发光接口均符合国家标准,系统具高集成度、灵活性等特点,能广泛应用于各场合的视频监控系统和安全防范系统中。 关键词:FPGA,光纤传输,视频信号
上传时间: 2013-06-05
上传用户:zxh1986123
数字图像处理技术是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。目前,数字图像处理技术被广泛应用于航空航天、通信、医学及工业生产等领域中。数字图像处理的特点是处理的数据量大,处理非常耗时,本文研究了在FPGA上用硬件描述语言实现图像处理算法,通过功能模块的硬件化,解决了视频图像处理的速度问题。随着微电子技术的高速发展,FPGA为数字图像信号处理在算法、系统结构上带来了新的方法和思路。 本文设计的基于FPGA的图像处理系统,是一个具有视频图像采集、图像处理、图像显示功能的图像处理系统。该系统采用Altera公司FPGA芯片作为中央处理器,由视频解码模块、图像处理模块、视频编码模块组成。模拟视频信号由CCD传感器送入,经视频解码芯片SAA7113转换成数字视频信号后,图像处理模块完成中值滤波和边缘检测这两种图像处理算法,视频编码芯片SAA7121将数字视频信号转换成模拟视频信号输出。 整个设计及各个模块都在Altera公司的开发环境QuartusⅡ以及第三方仿真软件Modelsim上进行了仿真及逻辑综合。仿真结果表明,使用FPGA硬件处理图像数据不仅能够获得良好的处理效果,处理速度也远远高于软件法处理的方法。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:han_zh
现场可编程门阵列(FPGA)的发展已经有二十多年,从最初的1200门发展到了目前数百万门至上千万门的单片FPGA芯片。现在,FPGA已广泛地应用于通信、消费类电子和车用电子类等领域,但国内市场基本上是国外品牌的天下。 在高密度FPGA中,芯片上时钟分布质量变的越来越重要,时钟延迟和时钟偏差已成为影响系统性能的重要因素。目前,为了消除FPGA芯片内的时钟延迟,减小时钟偏差,主要有利用延时锁相环(DLL)和锁相环(PLL)两种方法,而其各自又分为数字设计和模拟设计。虽然用模拟的方法实现的DLL所占用的芯片面积更小,输出时钟的精度更高,但从功耗、锁定时间、设计难易程度以及可复用性等多方面考虑,我们更愿意采用数字的方法来实现。 本论文是以Xilinx公司Virtex-E系列FPGA为研究基础,对全数字延时锁相环(DLL)电路进行分析研究和设计,在此基础上设计出具有自主知识产权的模块电路。 本文作者在一年多的时间里,从对电路整体功能分析、逻辑电路设计、晶体管级电路设计和仿真以及最后对设计好的电路仿真分析、电路的优化等做了大量的工作,通过比较DLL与PLL、数字DLL与模拟DLL,深入的分析了全数字DLL模块电路组成结构和工作原理,设计出了符合指标要求的全数字DLL模块电路,为开发自我知识产权的FPGA奠定了坚实的基础。 本文先简要介绍FPGA及其时钟管理技术的发展,然后深入分析对比了DLL和PLL两种时钟管理方法的优劣。接着详细论述了DLL模块及各部分电路的工作原理和电路的设计考虑,给出了全数字DLL整体架构设计。最后对DLL整体电路进行整体仿真分析,验证电路功能,得出应用参数。在设计中,用Verilog-XL对部分电路进行数字仿真,Spectre对进行部分电路的模拟仿真,而电路的整体仿真工具是HSIM。 本设计采用TSMC0.18μmCMOS工艺库建模,设计出的DLL工作频率范围从25MHz到400MHz,工作电压为1.8V,工作温度为-55℃~125℃,最大抖动时间为28ps,在输入100MHz时钟时的功耗为200MW,达到了国外同类产品的相应指标。最后完成了输出电路设计,可以实现时钟占空比调节,2倍频,以及1.5、2、2.5、3、4、5、8、16时钟分频等时钟频率合成功能。
上传时间: 2013-06-10
上传用户:yd19890720
随着人们对数字电视和数字视频信息的需求越来越大,数字电视广播在中国迅速的发展起来。近几年,数字电视传输系统技术逐渐成熟,数字电视地面广播(DTTB)传输标准也于2006年8月30号正式出台。此标准技术是由我国多家单位联合研究的,具有自主知识产权的数字地面电视传输标准。DTTB系统标准的研究与仿真,具有巨大的实用价值和广阔的市场前景。 @@ 本文首先研究了地面数字电视广播标准中平方根升余弦(SRRC)滤波器(滚降系数为0.05)的结构设计,介绍了一种适合在FPGA中实现的高阶高速FIR滤波器的并行流水线结构。在本设计中,以CSD数优化滤波器系数,并运用简化加法器图(Reduced Adder Graph,RAG)算法进行改进,最后采用并行处理的转置型流水线结构实现。 @@ 接着研究数字电视地面传输标准采用的传输技术-OFDM的基本概念和技术特点,并研究了清华大学提出的DMB-T方案中TDS-OFDM信号帧的组成结构以及相关原理。 @@ 最后,本文针对OFDM调制所需要的3780点FFT处理器进行研究。为了保证OFDM信号的采样率和时域导频的采样率相同,以达到较好的同步性能,采用了3780个正交子载波的设计方案。在实现过程中,分析比较了多种算法的计算复杂性,设计出在硬件实现复杂度上进行优化的3780点FFT处理器的数据流流水线算法。之后,通过定点仿真比较各模块输出的动态范围和概率分布,设计出定点字长的优化方案,并分析计算了这一处理器的输出信噪比与内部各模块字长的关系,进一步降低了硬件实现复杂性。 @@关键字:数字电视地面广播传输(DTTB);平方根升余弦滤波器(SRRC);正交频分复用调制(OFDM);快速傅立叶变换(FFT); 3780
上传时间: 2013-04-24
上传用户:mdrd3080
本论文设计了一种基于FPGA的高速FIR数字滤波器,滤波器实现低通滤波,截止频率为1MHz,通带波纹小于1 dB,阻带最大衰减为-40 dB,输入输出数据为8位二进制,采样频率为10MHz。 论文首先简要介绍了数字滤波器的基本原理和线性FIR数字滤波器的性质、结构,根据滤波器的性能要求选择窗函数、确定系数,在算法上为了满足数字滤波器的要求,对系数放大512倍并取整,并用Matlab对数字滤波器原理进行了证明。同时简述了EDA技术和FPGA设计流程。 其次,论文说明了FIR数字滤波器模块的划分,并用Verilog语言在Modelsim环境下进行了功能测试。对于数字滤波器系数中的-1,-2,4这些简单的系数乘法直接进行移位和取反,可以极大的节省资源和优化设计。而对普通系数乘法采用4-BANT(4bits-at-a-time)的并行算法,用加法累加快速实现了乘积的运算;另外,在本设计进行部分积累加时,采用舍取冗余位,主要是根据设计时已对系数进行了放大,而输出时又要将结果相应的缩小,所以在累加时,提前对部分积缩小,从而减少了运算量,从时间和资源上都得到了优化。 论文的最后分别用Modelsim和Quartus II进行了FIR数字滤波器的前仿真和后仿真,将仿真的结果和Matlab中原理验证时得到的理想值进行了比较,并对所产生的误差进行了分析。仿真结果表明:本16阶FIR数字滤波器设计能够实现截止频率为1MHz的低通滤波,并且工作频率可达150MHz以上。
上传时间: 2013-05-24
上传用户:qiaoyue
随着计算机技术和通信技术的迅速发展,数字视频在信息社会中发挥着越来越重要的作用,视频传输系统已经被广泛应用于交通管理、工业监控、广播电视、银行、商场等多个领域。同时,FPGA单片规模的不断扩大,在FPGA芯片内部实现复杂的数字信号处理系统也成为现实,因此采用FPGA实现视频压缩和传输已成为一种最佳选择。 本文将视频压缩技术和光纤传输技术相结合,设计了一种基于无损压缩算法的多路数字视频光纤传输系统,系统利用时分复用和无损压缩技术,采用串行数字视频传输的方式,可在一根光纤中同时传输8路以上视频信号。系统在总体设计时,确定了基于FPGA的设计方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片实现A/D转换和D/A转换,在FPGA里实现系统的时分复用/解复用、视频数据压缩/解压缩和线路码编解码,利用光收发一体模块实现电光转换和光电转换。视频压缩采用LZW无损压缩算法,用Verilog语言设计了压缩模块和解压缩模块,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO来缓存压缩/解压缩单元的输入输出数据,光纤线路码采用CIMT码,设计了编解码模块,解码过程中,利用数字锁相环来实现发射与接收的帧同步,在ISE8.2和Modelsim仿真环境下对FPGA模块进行了功能仿真和时序仿真,并在Spartan-3E开发板和视频扩展板上完成了系统的硬件调试与验证工作,实验证明,系统工作稳定,图像清晰,实时传输效果好,可用于交通、安防、工业监控等多个领域。 本文将视频压缩和线路码编解码在FPGA里实现,利用FPGA的并行处理优势,大大提高了系统的处理速度,使系统具有集成度高、灵活性强、调试方便、抗干扰能力强、易于升级等特点。
上传时间: 2013-06-27
上传用户:几何公差
现代雷达系统广泛采用脉冲压缩技术,用以解决作用距离与分辨能力之间的矛盾。脉冲压缩是指雷达通过发射宽脉冲,保证足够的最大作用距离,而接收时,采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲以提高距离分辨率的过程。同时,数字信号处理技术的迅猛发展和广泛应用,为雷达脉冲压缩处理的数字化实现提供了可能。 本文主要研究雷达多波形频域数字脉冲压缩系统的硬件系统实现。在匹配滤波理论的指导下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形频域数字脉冲压缩系统。该系统可处理时宽在42μs以内、带宽在5MHz以下的线性调频信号(LFM),非线性调频信号(NLFM)和Taylor四相码信号,且技术指标完全满足实用系统的设计要求。 本文完成的主要工作和创新之处有:(1)基于双通道模数转换器AD10242设计高精度数据采集电路,为整个脉压系统的工作提供必要的条件。完成了前端模拟信号输入电路的优化和差分输入时钟的产生,以实现高精度采样。 (2)根据协议和脉压系统的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系统控制,使整个脉压系统正确稳定地工作。同时以该FPGA生成双口RAM,实现数据暂存,以匹配采样速率和脉压系统频率。 (3)设计基于4片高性能ADSP21160M的紧耦合并行处理系统,以完成多波形频域数字脉冲压缩的全部运算工作。4片DSP共享外部总线,且各DSP以链路口互连,进行数据通信。各DSP还使用一个链路口连接到接口板DSP,将脉压结果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208为核心,设计输出板电路,完成数据对齐、求模和数据向下一级的输出,并产生模拟输出。 (5)调试并改进处理板和输出板。
上传时间: 2013-06-11
上传用户:qq277541717
数字识别系统源代码 使用说明 第一步:训练网络。使用训练样本进行训练。(此程序中也可以不训练,因为笔者已经将训练好的网络参数保存起来了,读者使用时可以直接识别) 第二步:识别。首先,打开图像(256色);再次,进行归一化处理,点击“一次性处理”;最后,点击“R”或者使用菜单找到相应项来进行识别。识别的结果显示在屏幕上,同时也输出到文件result.txt中。 该系统的识别率一般情况下为90%。 此外,也可以单独对打开的图片一步一步进行图像预处理工作,但要注意,每一步工作只能执行一遍,而且要按顺序执行。 具体步骤为:“256色位图转为灰度图”-“灰度图二值化”-“去噪”-“倾斜校正”-“分割”-“标准化尺寸”-“紧缩重排”。 注意,待识别的图片要与win.dat和whi.dat位于同一目录,这两文件保存训练后网络的权值参数。
上传时间: 2013-06-25
上传用户:wzr0701
电液控制作为液压控制的一个新分支,因为其本身的特点正得到越来越广泛的应用。电液控制系统的发展对电液控制技术提出了更高的要求,这必将促进电液控制技术的发展。本文在教研室多年电液控制经验的基础上,提出开发通用型电液系统数字控制器。 通过对电液控制技术的研究,了解电液系统的一般构成,结合多个具体实例,本文提出数字式电液控制器概念,以ARM微处理器为硬件核心,采用多种智能控制算法解决电液系统闭环控制问题。 数字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微处理器LPC2292为硬件核心,配有高速AD、DA转换器。硬件设计注重通用性,具有多种输入、输出通道,可以采集和输出多种、多个模拟量信号和数字量信。具有多种通信接口,可以实现近距离监控或者远距离操控。人机交互通道丰富,具有报警、状态指示、参数显示等功能。采用光电隔离、独立电源、屏蔽外壳等措施保证控制器具有良好的稳定性、可靠性。软件设计采用UC/OS-II嵌入式操作系统,内部集成多种智能控制算法,保证电液系统闭环控制取得良好的效果。开发模拟试验系统,可以模拟电液系统现场的各种信号和闭环回路,实现实验室调试。采用Visual Basic开发上位机软件,配合控制器完成参数修改、保存,绘制实时监控曲线,控制硬件等功能。 控制器解决了电液系统多样性难题,客服模拟控制的缺点。研发出模糊自整定PID算法,它成功解决了闭环控制过程中设定信号不断变化的难题。经过多次现场调试,目前控制器已经成功应用于国内多家企业的轮胎耐久性试验机和密炼机两种电液系统,在这两种系统中成功取代进口国外模拟控制器,并且控制效果好于国外模拟控制器。关键词:电液系统;ARM7;UC/OS-II;模糊自整定
上传时间: 2013-05-31
上传用户:3233