可配置端口电路是FPGA芯片与外围电路连接关键的枢纽,它有诸多功能:芯片与芯片在数据上的传递(包括对输入信号的采集和输出信号输出),电压之间的转换,对外围芯片的驱动,完成对芯片的测试功能以及对芯片电路保护等。 本文采用了自顶向下和自下向上的设计方法,依据可配置端口电路能实现的功能和工作原理,运用Cadence的设计软件,结合华润上华0.5μm的工艺库,设计了一款性能、时序、功耗在整体上不亚于xilinx4006e[8]的端口电路。主要研究以下几个方面的内容: 1.基于端口电路信号寄存器的采集和输出方式,本论文设计的端口电路可以通过配置将它设置成单沿或者双沿的触发方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和时序仿真,且建立时间小于5ns和保持时间在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比较满足设计的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它对16种状态机转换的控制,对16种状态机的转换完成了行为级描述和实现了捕获、移位、输出、更新等主要功能仿真。 3.基于边界扫描电路是对触发器级联的构架这一特点,设计了一款边界扫描电路,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。达到对芯片电路测试设计的要求。 4.对于端口电路来讲,有时需要将从CLB中的输出数据实现异或、同或、与以及或的功能,为此本文采用二次函数输出的电路结构来实现以上的功能,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。满足设计要求。 5.对于0.5μm的工艺而言,输入端口的电压通常是3.3V和5V,为此根据设置不同的上、下MOS管尺寸来调整电路的中点电压,将端口电路设计成3.3V和5V兼容的电路,通过仿真性能上已完全达到这一要求。此外,在输入端口处加上扩散电阻R和电容C组成噪声滤波电路,这个电路能有效地抑制加到输入端上的白噪声型噪声电压[2]。 6.在噪声和延时不影响电路正常工作的范围内,具有三态控制和驱动大负载的功能。通过对管子尺寸的大小设置和驱动大小的仿真表明:在实现TTL高电平输出时,最大的驱动电流达到170mA,而对应的xilinx4006e的TTL高电平最大驱动电流为140mA[8];同样,在实现CMOS高电平最大驱动电流达到200mA,而xilinx4006e的CMOS驱动电流达到170[8]mA。 7.与xilinx4006e端口电路相比,在延时和面积以及功耗略大的情况下,本论文研究设计的端口电路增加了双沿触发、将输出数据实现二次函数的输出方式、通过添加译码器将配置端口的数目减少的新的功能,且驱动能力更加强大。
上传时间: 2013-06-03
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由于各种非线性电力电子装置的和功率开关器件的广泛应用产生了谐波。随着对电能质量要求的不断提高,各种治理谐波的电力电子装置就产生了。谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源电力滤波器技术。传统的方法采用LC 无源滤波器,与无源滤波器相比有源电力滤波器具有很大的优越性,因此越来越多的应用到治理谐波污染中。随着以DSP 和FPGA 的高速发展,以全数字化控制技术实现的有源电力滤波器必将更多的应用到谐波装置中去。本文深入分析了谐波治理的研究背景意义和有源滤波器的研究现状和发展趋势。介绍了有源滤波器的基本的工作原理;分类;谐波的检测方法和控制策略,在各个方法的比较上选用基于瞬时无功功率理论的谐波检测法对谐波电流进行了检测。并提出了一种基于 DSP 及FPGA 控制的有源电力滤波器的设计方案,重点研究了三相并联型有源滤波器的控制系统及硬件设计。本文还对系统的功率器件进行了分析并选用IGBT 作为其开关器件。设计了IGBT 驱动及保护电路,利用理论分析和仿真结果设定了系统直流侧电容和输出电感的参数。对整个系统进行了Simulink 仿真实验,选用DSP 和和FPGA 作为核心处理芯片,DSP 用来采集数据并检测谐波,FPGA 用来实现PWM 脉冲的输出。设计并调试出非线性负载,传感器采集,电流电压调理电路,主电路,过零检测电路,IGBT 的驱动及吸收缓冲电路。并在此基础上搭建出了试验平台。给出了DSP 及FPGA 的软件设计思想和流程。
上传时间: 2013-04-24
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是FPGA应用的好列子,本人经过测试的,有USB的I2C的,还有一些经常用的程序,是初学和参考的好帮手
上传时间: 2013-08-14
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向大家推荐一本学习CPLD和单片机的好书,绝了,很多应用实例,每个实例都是一个系统,从硬件设计到软件实现,正在学习CPLD和单片机的朋友不可不下
上传时间: 2013-09-01
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从ORCAD的原理图中导出元件库的方法.简单有效。
上传时间: 2014-03-26
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有时候,做元件封装的时候,做得不是按中心设置为原点(不提倡这种做法),所以制成之后导出来的坐标图和直接提供给贴片厂的要求相差比较大。比如,以元件的某一个pin 脚作为元件的原点,明显就有问题,直接修改封装的话,PCB又的重新调整。所以想到一个方法:把每个元件所有的管脚的X坐标和Y坐标分别求平均值,就为元件的中心。
上传时间: 2013-11-01
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一款开关电源设计笔记(含参数选取,设计原理图)
上传时间: 2013-10-16
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变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变 频器为通用,其主回路图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然 还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。 1)整流电路 如图所示,通用变频器的整流电路是由三相桥 式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻 网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最 大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。 2)滤波电路 逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电 动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出 的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。通用变频器直流滤波电 路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随 的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。 3)逆变电路 逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司 生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正 电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电 动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开 关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生 意外情况时,对换流器件进行保护 。
上传时间: 2013-10-18
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写给学单片机的年轻人:周立功 珍惜求学机会 作为过来人思前想后,我感到完全有责任将发自心底的感受传递给年轻一代,“一个企业家心灵深处渴望优秀人才的卓越追求和深层次的叹息、痛苦和感受”。您们千万不要等到毕业求职时才觉得自己能力太差,世界上从来就没有后悔药。当然,如果您现在看了我写的这篇文章可能还不算晚,因为您还有机会在以后的岁月里奋起直追——“亡羊补牢,尤未为晚”。对于现在刚进入大学的学生,您应该更加珍惜这美好的求学机会,因为眨眼之间几年就过去了,您很快就会感到来自全社会生存竞争的压力,您面临的对手再也不仅仅是您身边的同学,今天您在班上的成绩的确是前几名,但一走到社会上去才感到是多么地脆弱而又多么地不堪一击。 面试本科生 在面试大多数本科生时,我仅仅是询问了一些有关MCS-51 系列单片机的基本原理,但却几乎很少有人能够完全答对,简直是五花八门。很多作为一个即将毕业的自动化专业本科生,至今还不知道单片机是这个专业的核心基础,难道不可悲吗?您的水平不高我完全心中有底,其实我只要求这些学生能够掌握单片机应用开发的基本技能,用汇编和C51 写过一些基本的程序,真正动手做过一些简单的项目,然后将自己做过的项目写成比较规范的文档。我想,这种形式的“自我介绍”肯定要比让别人看您那写的千遍一律的“八股文”简历不知要强多少倍,古人言:“一叶知秋”其实讲的就是这个道理。平心而论只有具备这样基础的学生才配得上企业花钱对您进行二次“开发” 事实上,很多学生根本就不管老师平时是多么地劝导都听不进去,我认为您只要平时善于做一个有心人,主动一些多找老师请教,然后从大三开始帮老师打打下手干一些活。还有一个途径就是自己花钱购买一些学习开发实验板,加强动手能力的训练。但也有很多学生说没有钱,可事实上并非如此,现在的学生购买手机成风,我不知道手机对您们现在来说到底有多大的用途?事实上,现在的学生家庭条件普遍都不太好,可这些孩子们的攀比心里却十分地严重和可怕。到今天即将毕业之际才感到找工作太难。父母一个子儿地攒下一些辛苦钱给您购买电脑容易吗?“望子成龙――可怜天下父母心”!他们是希望您能够学到一些真本事,而您可能很多时间都在玩游戏,上网聊天,实际上对于您来说仅仅是举手之劳,只要花几百元买一块实验板,辛苦一个暑假的时间强化实践,可能您就会与众不同。与此同时,可能您的信心大增,前途一片光明。俗话说得好:仓库有粮,心中不慌!如果您平时没有准备,那么临时匆匆忙忙地上阵面试肯定是要败下来的。从2003 年开始是全国第一次扩招之后毕业人数最多的第一年,以后的毕业生还会更多,同时还有更多的研究生与本科生抢饭碗,面对就业的困境压力不能说不大,痛苦在其中。还有就是我每天都要面临那些看不完的自我介绍简历,很可惜几乎都是清一色的“八股文”令人讨厌。其实只要您的成绩不是太差,分数不是应聘成功的关键,重要的是做人要踏实,不要有水分,实际上,只要将您平时做过的小制作写成一篇心得,再带上您的作品,“事实胜于雄辩”这样更能打动人。还有很多经历了四年本科又三年研究生阶段学习行将毕业的硕士生,不仅不知道嵌入式操作系统是什么东西,而且连C++都不能熟练掌握,驱动程序开发的能力就更不容提了,仅仅做了一个单片机的应用设计就拿到硕士文凭了,术业缺乏专攻泛泛而谈,说句实在话,怎么样也教人无法接受啊!对于我来说,如果您没有特别的才能,我宁愿用三年时间培养一个好的本科生给更高的待遇,他肯定不比一般的硕士生差。所以,考上了研究生之后,您要时刻明白加强动手能力的培养和前沿科学技术的学习至关重要的,这是您将来面试的“杀手涧”,因为您毕业之后要求的工资待遇起码是一般本科生的两倍,但是这个钱不是那么好拿的。顶多3-5 年的时间,大家肯定能够看到一个现实,那就是如果您还不能熟练地掌握嵌入式操作系应用开发技术的话,您只能拿2000 元的月薪。即便您是研究生或是博士,那又有什么稀奇的呢?邓伯伯有句名言,不管白猫还是黑猫,抓住老鼠就是好猫!我们知道企业家是要赚钱的,否则这个企业就留不住人才,无情的市场竞争机制将会毫不犹豫地将这个老板淘汰出局。一个可持续发展的企业,如果离开了富有聪明才智的优秀人才,那是不可想象的。光有几个还不行,而是要有一个卓越的军团。 就业问题 其实就业的问题,对于一个努力的人来说是何等地简单,我面试了300 多本科生,我只对其中几个成绩中等的本科生感兴趣,他们主要是参加过2001 年全国电子大赛,有的是平时业余时间,暑假及其寒假都在跟老师干活的学生,与他们聊天真是一种莫大的享受和欣慰,对于我来说真的是如获至宝。于是,我就立即劝他们,您的成绩中等确实难以考上好的学校和导师还不如不考研究生以免浪费时间,同时也充满自信告诉他们,“我就是伯乐!我愿意给您机会和花钱培养您”。事实上,即便您考上研究生,如果没有遇上具有超前眼光和经费充足的导师,您读了也白读,更何况现在的研究生扩招的这么多?一个导师带那么多研究生,有那么多课题吗?即便有的话,他应付得过来吗?可能残酷的现实将会让您看到,毕业之后回头一看还远远不如当年同您一道毕业的同班同学。确实也是,人家的机会比您好得多,关键是人家对待机会比您把握得好,可以说:恰到火候。难道非要读研究生理论水平才高吗?这是何等地荒谬啊!我们知道电子与计算机技术的发展日新月异。大学的更新速度一定就要快吗?回答是否定的,比如说推广PHILIPS 的最新单片机和USB 技术吧!他们的更新速度肯定比一个可持续发展的企业要慢得多,难道说我们的人才水平不够高吗?我们公司就有一批这样在各个领域里出类拔萃的“年轻专家”从 2003 年开始,我们将会有一系列的专著在北京航空航天大学出版社出版,大多数的著作都来自于我们长期的基础研究和应用开发,可以毫不夸张地说这些都是我们这个年轻团队合作的结晶。他们是优秀和卓越的人才,他们没有就业的压力,他们不怕炒鱿鱼,相反我倒时刻要想尽办法加强公司的管理,从工资,奖金,福利,生活和事业成就感等各个方面绞尽脑汁善待人才和留住人才,这么努力的人才根本就不需要过多地为工作和生活发愁,对于这个问题当然是仁者见仁智者见智,也就是下面我要讲到的问题,一个人如何根据自己的特点、条件和机遇对自己如何定位的问题,也是至关重要的。 定位问题 比如说,如果您对单片机的理解仅仅是入门水平的话,那么您首先就应该低调一些,因为您主要的任务是为了寻找一个可以学习的机会,说句实在话,此刻此刻您一定要清醒地意识到:寻找伯乐比眼前的利益更加重要!因为您现在确实还没有可以骄傲的资本,您一定要想尽办法取得第一次正式踏入社会的入场卷,这对您来说是何等地重要啊!俗话说得好,“万丈高楼从地起”您一定要寻找机会通过业绩表现出您的能力,您确实与众不同之处。这样您就可能在一个公司里树立您的“信用”,有了信用之后随之而来的机会将会越来越多,到那时您根本就不用不愁自己的待遇和地位问题了。所以对于一个刚刚步入社会的年轻人来说,您能够做到以“诚信” 打天下,您将来的前途肯定是无限光明。千万不要感到自己在班上的成绩是前几名或者相对来说自己的动手能力相比之下比同学强多少、多少,或者自己在读书期间贷了多少款,或者家里是多么地缺钱,因为当您加入整个社会的竞争之后,这些都不是您要求高薪的理由,这个时候您的心态将可能会决定您的命运,因此对自己要有充分的认识和正确的估价,经常是很多学生用这些理由向我开出高价,我无话可说只好“摇头和叹息”。 如果您的水平还不够,我认为也不要自卑,要知道机会是时刻属于有准备的年轻人,但也不可掉以轻心,此时此刻,您应该振作起来,立即拿起书本努力学习和加强实战的训练,待到羽翼丰满之时大胆地走出去闯荡,让社会来对您做一个恰当的评价,然后再根据现实的情况不断地调整自己,继续学习和实践,由于电子和计算机科学的高速发展呈现日新月异的变化局势,您一定要明白:您距离失败永远只有6 个月!
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-02
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介绍一种运用PIC16F84单片机实现与PC机串行通信的方法,并给出其硬件接口电路及通信源程序。关键词 异步串行通信 发送与接收 VB4 Win95 串口查询法 1 前言 美国Microchip公司的PIC16系列单片机是一种新型的CMOS工艺的8位单片机。其中,PIC16FXX单片机的程序存储器为电可擦除闪速存储器(flash),可多次修改程序,甚至可以在线编程。PIC16F83和PIC16F84片内数据存储器除RAM外,还有64字节的EEPROM,可以当作一般的或非易失性的数据存储器使用,简单方便。它还具有片内上电复位、延时电路、看门狗电路等。另外,PIC16系列单片机功耗极低,因而是一种非常适合在各种便携式设备中使用的高性价比的单片机,并已经得到了越来越广泛的应用。 但是在许多需要大量计算的运用中,还必须借助微机的强大数据处理能力。这样必须通过通信电路实现PIC单片机与微机间的可靠数据传输。有的PIC16单片机内并没有提供串行口,所以串行通信必须通过自己设计的硬件电路和通信软件来实现。 下面介绍用查询法实现异步串行通讯的方法。同时给出了用PIC16F84单片机的两个I/O口模拟2线串行口的硬件接口电路、程序流程框图、单片机内通信程序以及微机内的通信程序等。2 硬件实现方法与电路 PIC16F84的程序存储器由1K×14的闪速(flash)存储器构成,它只有13条I/O口,1个定时器,为了尽量节省单片机的软硬件资源,采用下述异步串行通信的实现方法。 如图1所示,PIC16F84在4MHz时钟下,采用半双工方式,可实现9600波特率的异步串行数据通信,1位停止位,8位数据位,无校验位。接收和发送以低位在先(一般模式),采用软件延时。为节省篇幅,单片机内的通信程序中未提供任何握手协议,用户可根据自己的需要在软件中加入握手方式。
上传时间: 2014-12-27
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