CCD作为一种光电转换器件,由于其具有精度高、分辨率好、性能稳定等特点,目前广泛应用于图像传感和非接触式测量领域。在CCD应用技术中,最关键的两个问题是CCD驱动时序的产生和CCD输出信号的处理。对于CCD输出信号,可以根据CCD像素频率和输出信号幅值来选择合适的片外或片内模数转换器;而对于CCD驱动时序,则有几类常用的产生方法。1常用的CCD驱动时序产生方法CCD厂家众多,型号各异,其驱动时序的产生方法也多种多样,一般有以下4种:0)数字电路驱动方法这种方法是利用数字门电路及时序电路直接构建驱动时序电路,其核心是一个时钟发生器和几路时钟分频器,各分频器对同一时钟进行分频以产生所需的各路脉冲。该方法的特点是可以获得稳定的高速驱动脉冲,但逻辑设计和调试比较复杂,所用集成芯片较多,无法在线调整驱动频率。
上传时间: 2022-06-23
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随着信息技术的发展,系统级芯片SoC(System on a Chip)成为集成电路发展的主流。SoC技术以其成本低、功耗小、集成度高的优势正广泛地应用于嵌入式系统中。通过对8位增强型CPU内核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的实现,对SoC设计作了初步研究。 在对Intel MCS-8051的汇编指令集进行了深入地分析的基础上,按照至顶向下的模块化的高层次设计流程,对8位CPU进行了顶层功能和结构的定义与划分,并逐步细化了各个层次的模块设计,建立了具有CPU及定时器,中断,串行等外部接口的模型。 利用5种寻址方式完成了8位CPU的数据通路的设计规划。利用有限状态机及微程序的思想完成了控制通路的各个层次模块的设计规划。利用组合电路与时序电路相结合的思想完成了定时器,中断以及串行接口的规划。采用边沿触发使得一个机器周期对应一个时钟周期,执行效率提高。使用硬件描述语言实现了各个模块的设计。借助EDA工具ISE集成开发环境完成了各个模块的编程、调试和面向FPGA的布局布线;在Synplify pro综合工具中完成了综合;使用Modelsim SE仿真工具对其进行了完整的功能仿真和时序仿真。 设计了一个通用的扩展接口控制器对原有的8位处理器进行扩展,加入高速DI,DO以及SPI接口,增强了8位处理器的功能,可以用于现有单片机进行升级和扩展。 本设计的CPU全面兼容MCS-51汇编指令集全部的111条指令,在时钟频率和指令的执行效率指标上均优于传统的MCS-51内核。本设计以硬件描述语言代码形式存在可与任何综合库、工艺库以及FPGA结合开发出用户需要的固核和硬核,可读性好,易于扩展使用,易于升级,比较有实用价值。本设计通过FPGA验证。
上传时间: 2013-04-24
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《计算机组成原理》是计算机系的一门核心课程。但是它涉及的知识面非常广,内容包括中央处理器、指令系统、存储系统、总线和输入输出系统等方面,学生在学习该课程时,普遍觉得内容抽象难于理解。但借助于该计算机组成原理实验系统,学生通过实验环节,可以进一步融会贯通学习内容,掌握计算机各模块的工作原理,相互关系的来龙去脉。 为了增强实验系统的功能,提高系统的灵活性,降低实验成本,我们采用FPGA芯片技术来彻底更新现有的计算器组成原理实验平台。该技术可根据用户要求为芯片加载由VHDL语言所编写出的不同的硬件逻辑,FPGA芯片具有重复编程能力,使得系统内硬件的功能可以像软件一样被编程,这种称为“软”硬件的全新系统设计概念,使实验系统具有极强的灵活性和适应性。它不仅使该系统性能的改进和扩充变得十分简易和方便,而且使学生自己设计不同的实验变为可能。计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计CPU,但首先,学生必须知道CPU的各个功能部件是如何工作,以及相互之间是如何配合构成CPU的。因此,我们必须先设计出一个教学用的以FPGA芯片为核心的硬件平台,然后在此基础上开发出VHDL部件库及主要逻辑功能,并设计出一套实验。 本文重点研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系统,由于VHDL的高标准化和硬件描述能力,现代CPU的主要功能如计算,存储,I/O操作等均可由VHDL来实现。同时设计实验内容,包括时序电路的组成及控制原理实验、八位运算器的组成及复合运算实验、存储器实验、数据通路实验、浮点运算器实验、多流水线处理器实验等,这些实验形成一个相互关联的系统。每个实验先由教师讲解原理及原理图,学生根据教师提供的原理图,自己用MAX+PLUSII完成电路输入,学生实验实际上是编写VHDL,不需要写得很复杂,只要能调用接口,然后将程序烧入平台,这样既不会让学生花太多的时间在画电路图上,又能让学生更好的理解每个部件的工作原理和工作过程。 论文首先研究分析了FPGA硬件实验平台,即实验系统的硬件组成。系统采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外围芯片(例如74LS244,74LS275)组成。根据不同的实验要求,规划不同实验控制逻辑。用户可选择不同的实验逻辑,通过把实验逻辑下载到FPGA芯片中构成自己的实验平台。 其次,论文详细的阐述了VHDL模块化设计,如何运用VHDL技术来依次实现CPU的各个功能部件。VHDL语言作为一种国际标准化的硬件描述语言,自1987年获得IEEE批准以来,经过了1993年和2001年两次修改,至今已被众多的国际知名电子设计自动化(EDA)工具研发商所采用,并随同EDA设计工具一起广泛地进入了数字系统设计与研发领域,目前已成为电子业界普遍接受的一种硬件设计技术。再次,论文针对实验平台中遇到的较为棘手的多流水线等问题,也进行了深入的阐述和剖析。学生需要什么样的实验条件,实验内容及步骤才能了解当今CPU所采用的核心技术,才能掌握CPU的设计,运行原理。另外,本论文的背景是需要学生熟悉基本的VHDL知识或技能,因为实验是在编写VHDL代码的前提下完成的。 本文在基于实验室的环境下,基本上较为完整的实现了一个基于FPGA的实验平台方案。在此基础上,进行了部分功能的测试和部分性能方面的分析。本论文的研究,为FPGA在实际系统中的应用提供研究思路和参考方案。论文的研究结果将对FPGA与VHDL标准的进一步发展具有重要的理论和现实意义。
上传时间: 2013-04-24
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脉冲波形的产生和整形:介绍矩形脉冲波形的产生和整形电路。 在脉冲整形电路中。介绍了最常用的两类整形电路——施密特触发器和单稳态触发器电路。在本章的最后,讨论了广为应用的555定时器和用它构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的方法。 7.1单稳态触发器 单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点; 第一,它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态; 第二,在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维持一段时间以后,再自动返问稳态; 第三,暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与触发脉冲的宽度和幅度无关。 由于具备这些特点。单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延时(产生滞后于触发脉冲的输出脉冲)以及定时(产生固定时间宽度的脉冲信号)等。 7.1.1脉冲波形的主要参数 获取矩形脉冲波形的途径不外乎有两种:一种是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲,另一种则是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。当然,在采用整形的方法获取矩形脉冲时,是以能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有电压信号为前提的。 在同步时序电路中,作为时钟信号的矩形脉冲控制和协调着整个系统的工作。因此,时钟脉冲的特性直接关系到系统能否正常地工作。为了定量描述矩形脉冲的特性,通常给出图7-1 中所标注的几个主要参数。这些参数是: 脉冲周期 ——周期性重复的脉冲序列中,两个相邻脉冲之间的时间间隔。有时也使用频率 表示单位时间内脉冲重复的次数。
标签: 脉冲波形
上传时间: 2013-10-08
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多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。"多谐"指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
上传时间: 2013-10-14
上传用户:cicizoe
HM62256为8位高速静态RAM(SRAM),文件包括HM62256详细介绍以及其封装类型尺寸,引脚功能和内部时序电路
上传时间: 2013-10-16
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描述P89C660/662/664/668单片机内带6KB/32KB/64KB/64KB Flash存储器,该存储器既可并行编程也可以串行在系统编程(ISP).在实际的成型产品中,可通过ISP升级用户程序. 在Boot ROM程序中可通过一个默认的串行下载器(UART)对Flash存储器作ISP编程,而在Flash代码区中并不需要有调用下载器的代码,用户程序可通过调用在Boot ROM中的标准子程对Flash存储器擦写和再编程(即IAP). 该器件在6个时钟周期内执行一条指令,是传统的80C51的两倍.一个OTP结构位让用户选择传统的12个时钟周期. 该器件用advanced CMOS工艺制造,是80C51单片机家族的衍生品.其指令集和80C51相同. 该器件有四个8位I/O口,三个16位定时器/事件计数器,多中断源,四个优选级,可嵌套中断结构,一个增强型UART和片内振荡器以及时序电路. P89C660/662/664/668新增特性使其成为一个功能强大的单片机,为某些应用提供PWM,高速的I/O和加/减计数,如汽车控制.
上传时间: 2013-10-10
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P87C51RA2/RB2/RC2/RD2单片8位微控制器采用先进的CMOS工艺制造,是80C51微控制器家族的派生品其指令集与80C51指令集完全相同。该器件可通过并行编程的方法对一个OTP位进行编程,从而选择6时钟或12时钟模式。此外,也可通过时钟控制寄存器CKCON中的X2位选择6时钟或12时钟模式。该器件还包含有4个8位I/O口、3个16位定时/计数器、多中断源-4中断优先级-嵌套的中断结构、1个增强型UART片内振荡器及时序电路。新增的特性使得P87C51RA2/RB2/RC2/RD2成为功能更强大的微控制器,更好地支持应用于脉宽调制,高速I/O,递增/递减计数能力(如电机控制)等场合。
上传时间: 2013-10-17
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单片机的结构原理解析 一、单片机的外部结构拿到一块芯片,想要使用它,首先必须要知道怎样连线,我们用的一块称之为 89C51 的芯片,下面我们就看一下如何给它连线。1、电源:这当然是必不可少的了。单片机使用的是 5V 电源,其中正极接40 引脚,负极(地)接20 引脚。2、振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19 脚。只要买来晶振,电容,连上就可以了,按图1 接上即可。3、复位引脚:按图 1 中画法连好,至于复位是何含义及为何需要复要复位,在单片机功能中介绍。4、EA 引脚:(2051 没有 )EA 引脚接到正电源端。至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管 LED,按照这个图的接法,当1 脚是高电平时,LED 不亮,只有1 脚是低电平时,LED 才发亮。因此要1 脚我们要能够控制,也就是说,我们要能够让1 引脚按要求变为高或低电平。即然我们要控制1 脚,就得给它起个名字,总不能就叫它一脚吧?叫它什么名字呢?设计51 芯片的INTEL 公司已经起好了,就叫它P1.0,这是规定,不可以由我们来更改。在 2051 中叫P1_0,取决于包含的*.h 文件,可以到at892051.h 或 reg51.h 中看一看。
上传时间: 2013-10-29
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目前,大型设计一般推荐使用同步时序电路。同步时序电路基于时钟触发沿设计,对时钟的周期、占空比、延时和抖动提出了更高的要求。为了满足同步时序设计的要求,一般在FPGA设计中采用全局时钟资源驱动设计的主时钟,以达到最低的时钟抖动和延迟。 FPGA全局时钟资源一般使用全铜层工艺实现,并设计了专用时钟缓冲与驱动结构,从而使全局时钟到达芯片内部的所有可配置单元(CLB)、I/O单元 (IOB)和选择性块RAM(Block Select RAM)的时延和抖动都为最小。为了适应复杂设计的需要,Xilinx的FPGA中集成的专用时钟资源与数字延迟锁相环(DLL)的数目不断增加,最新的 Virtex II器件最多可以提供16个全局时钟输入端口和8个数字时钟管理模块(DCM)。与全局时钟资源相关的原语常用的与全局时钟资源相关的Xilinx器件原语包括:IBUFG、IBUFGDS、BUFG、BUFGP、BUFGCE、 BUFGMUX、BUFGDLL和DCM等,如图1所示。
上传时间: 2014-01-01
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