机械手是自动装配生产线上必不可少的设备,它可以模拟人手臂的部分动作,按预定的程序、轨迹和要求,实现抓取、搬运和装配等工作。在减轻人的劳动强度、提高装配质量和提高装配效率等方面,起到了积极的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系统,开展了机械手控制系统的研发工作,实现了机械手的自动控制。 嵌入式ARM处理器,具有运行速度快、功耗低、程序设计灵活、外围硬件资源丰富等优点,但其普通输入输出口的高低电平变化周期最快只能到1微妙左右,不适合高速输入输出;FPGA芯片高速输入输出数据,时间可缩短至几十纳秒。通过ARM处理器和FPGA技术的有机结合,发挥各自的优势,使系统具有程序设计灵活、以太网通信、大容量存储、高速数据输山、低成本等特点,满足高速机械手自动控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系统,以及机械手控制系统的功能要求;设计硬件模块、接口电路;阐述了系统软件的设计过程,包括启动代码U—BOOT、操作系统μCLinux的移植;并介绍了如何利用便件描述语言VHDL来实现机械手逻辑控制。
上传时间: 2013-04-24
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摘 要:针对单片机进行高频测量存在的响应速度问题,利用CPLD适合精确、高速计数的特点,提出了一种基于单片机和CPLD的频率测量电路,通过CPLD对被测信号分频再与单片机计数值进行比较,实现了高精度、等精度测量,同时又解决了高频测量中存在的问题,满足了系统对响应时间的要求。该项研究成果已经在所设计信号源产品中得到了应用。关键词:频率测量;信号源;高频测量;CPLD
上传时间: 2013-10-15
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家电制造业的竞争日益激烈,市场调整压力越来越大,原始设备制造商们(OEM)为了面对这一挑战,必须在满足电磁兼容性的条件下,不断降低产品的成本。由于强调成本控制,为防止由电源和信号线的瞬变所产生的电器故障而实施必要的瞬态免疫保护,对于家电设计者来说变得更具挑战性。由于传统的电源设计和电磁干扰(EMI)控制措施为节约成本让路,家电设计者必须开发出新的技术来满足不断调整的电磁兼容(EMC)需求。本应用笔记探讨了瞬态电气干扰对嵌入式微控制器(MCU)的影响,并提供了切实可行的硬件和软件设计技术,这些技术可以为电快速瞬变(EFT)、静电放电(ESD)以及其它电源线或信号线的短时瞬变提供低成本的保护措施。虽然这种探讨是主要针对家电制造商,但是也适用于消费电子、工业以及汽车电子方面的应用。 低成本的基于MCU 的嵌入式应用特别容易受到ESD 和EFT 影响降低性能。即使是运行在较低时钟频率下的微控制器,通常对快速上升时间瞬变也很敏感。这种敏感性归咎于所使用的工艺技术。如今针对低成本8/16位的MCU的半导体工艺技术所实现的晶体管栅极长度在0.65 μm~0.25 μm范围内。此范围内的栅极长度能产生和响应上升时间在次纳秒范围内(或超过300 MHz 的等同带宽)的信号。因此, MCU 能够响应进入其引脚的ESD 或EFT 信号。除上述工艺技术之外, MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能还会受到IC 设计及其封装、印刷电路板(PCB)的设计、MCU 上运行的软件、系统设计以及ESD 或EFT 波形特征的影响。各因素的相对影响(强调对最大影响的贡献)如图1 所示。
上传时间: 2013-11-09
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为满足三维大地电磁勘探技术对多个采集站的同步需求,基于FPGA设计了一种晶振频率校准系统。系统可以调节各采集站的恒温压控晶体振荡器同步于GPS,从而使晶振能够输出高准确度和稳定度的同步信号。系统中使用FPGA设计了高分辨率的时间间隔测量单元,达到0.121 ns的测量分辨率,能对晶振分频信号与GPS秒脉冲信号的时间间隔进行高精度测量,缩短了频率校准时间。同时在FPGA内部使用PicoBlaze嵌入式软核处理器监控系统状态,并配合滑动平均滤波法对测量得到的时间间隔数据实时处理,有效地抑制了GPS秒脉冲波动对频率校准的影响。
上传时间: 2013-10-17
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无论是自动应答机、护照/身份验证设备,或者是便利店内的销售点终端,都有一些重要信息,例如口令、个人身份识别号(PIN)、密钥和专有加密算法等,需要特别保护以防失窃。金融服务领域采用了各种精细的策略和程序来保护硬件和软件。因此,对于金融交易系统的设计者来讲,在他设计一个每年要处理数十亿美元业务的设备时,必将面临严峻挑战。为确保可信度,一个支付系统必须具有端到端的安全性。中央银行的服务器通常放置在一个严格限制进入的建筑物内,周围具有严密的保护,但是远端的支付终端位于公共场所,很容易遭受窃贼侵袭。尽管也可以将微控制器用保护外壳封闭起来,并附以防盗系统,一个有预谋的攻击者仍然可以切断电源后突破防盗系统。外壳可以被打开,如果将外壳与微控制器的入侵响应加密边界相联结,对于安全信息来讲就增加了一道保护屏障。为了实现真正的安全性,支付系统应该将入侵响应技术建立在芯片内部,并使用可以信赖的运算内核。这样,执行运算的芯片在发生入侵事件时就可以迅速删除密钥、程序和数据存储器,实现对加密边界的保护1。安全微控制器最有效的防护措施就是,在发现入侵时迅速擦除存储器内容。DS5250安全型高速微控制器就是一个很好的典范,它不仅可以擦除存储器内容,而且还是一个带有SRAM程序和数据存储器的廉价的嵌入式系统。物理存储器的信心保证多数嵌入式系统采用的是通用计算机,而这些计算机在设计时考虑更多的是灵活性和调试的便利性。这些优点常常又会因引入安全缺口而成为其缺陷2。窃贼的首个攻击点通常是微控制器的物理存储器,因此,对于支付终端来讲,采用最好的存储技术尤其显得重要。利用唾手可得的逻辑分析仪,例如Hewlett-Packard的HP16500B,很容易监视到地址和数据总线上的电信号,它可能会暴露存储器的内容和私有数据,例如密钥。防止这种窃听手段最重要的两个对策是,在存储器总线上采用强有力的加密措施,以及选择在没有电源时也能迅速擦除的存储技术。有些嵌入式系统试图采用带内部浮置栅存储器(例如EPROM或闪存)的微控制器来获得安全性。最佳的存储技术应该能够擦除其内容,防止泄密。但紫外可擦除的EPROM不能用电子手段去擦除,需要在紫外灯光下照射数分钟才可擦除其内容,这就增加了它的脆弱性。闪存或EEPROM要求处理器保持工作,并且电源电压在规定的工作范围之内,方可成功完成擦除。浮置栅存储技术对于安全性应用来讲是很坏的选择,当电源移走后,它们的状态会无限期地保持,给窃贼以无限长的时间来找寻敏感数据。更好的办法是采用象SRAM这样的存储技术,当电源被移走或入侵监测电路被触发时以下述动作之一响应:• 当电源被移走后存储器复零。• 入侵监测电路在数纳秒内擦除内部存储器和密钥。• 外部存储器在应用软件的控制下以不足100ns的写时间进行擦除。
上传时间: 2013-11-14
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为满足三维大地电磁勘探技术对多个采集站的同步需求,基于FPGA设计了一种晶振频率校准系统。系统可以调节各采集站的恒温压控晶体振荡器同步于GPS,从而使晶振能够输出高准确度和稳定度的同步信号。系统中使用FPGA设计了高分辨率的时间间隔测量单元,达到0.121 ns的测量分辨率,能对晶振分频信号与GPS秒脉冲信号的时间间隔进行高精度测量,缩短了频率校准时间。同时在FPGA内部使用PicoBlaze嵌入式软核处理器监控系统状态,并配合滑动平均滤波法对测量得到的时间间隔数据实时处理,有效地抑制了GPS秒脉冲波动对频率校准的影响。
上传时间: 2013-11-17
上传用户:www240697738
位置敏感探测器PSD(Position Sensitive Detector PSD)具有位置分辨精度高(可达1~2 μm)、输出实时性好(响应时间约几微秒)、系统简洁的特点,在位置探测及相关领域内获得了广泛的应用;但PSD的输出信号小,易受到电路噪声的影响,若要充分发挥其性能,则需要高精度、高稳定度、低噪声的测量电路。针对PSD这种较高的使用要求,通过对其等效模型的分析,找到了影响位置分辨精度的主要因素,并提出了一种新形式的测量电路,减少了测量电路级数,降低了电路的噪声以及测量电路内部的漂移,同时具有对位置测量非线性的校正功能。采用上述原理以S1880 PSD建立的位置测量系统的位置分辨达到2~3 μm。
上传时间: 2013-11-06
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提出一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。运用该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测量精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用于描述该方法的基本方程。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了测量精度,并且结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能便携式的激光测距仪。
上传时间: 2013-10-26
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1、 具有以数字形式显示时、分、秒的功能。 2、 小时计时要求为“12翻1”,分和秒计时要求为60进位。 3、 校正时间的功能。 4、 定时功能。 5、 报整点时间的功能。
上传时间: 2013-12-17
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课题的提出及意义 单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化,摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。 1. 2 设计的任务及要求 1.作息时间能控制电铃 2.作息时间能启动和关闭放音机 单片机作息时间控制的功能如下: 使用4位七段显示器来显示现在的时间。 显示格式为“时分” 由LED闪动来作秒计数表示 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以控制放音机开启和关闭。
上传时间: 2015-09-07
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