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组成

  • 基于DSP和FPGA的四轴运动控制卡的研究与开发.rar

    本文首先从数控系统的组成与特点进行详细分析,然后对运动控制卡在整个系统中承担功能进行了分析。根据数字型号处理器件的快速运算能力和现场可编程门阵列器件的灵活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件进行总体设计的规划。 本文重点详细阐述了四轴运动控制卡硬件电路的设计。通过对现有部分PC总线的介绍与比较,设计选择了PCI总线作为上位PC与运动控制卡的通信总线,并且选择PCI9052芯片来设计PCI接口模块;基于DSP器件的特点,设计选择了TMS320LF2407芯片为核心,进行运算控制单元的设计,同时对其主要内部资源进行了分配。最后,根据硬件的原理图,完成了具体电路板的制作。 对软件设计,文章主要对插补算法在DSP上的实现作了一些探讨。介绍了两种加速模式:梯形加速模式和s曲线加速模式。就逐点比较法直线和圆弧插补算法以及数字积分插补原理也进行了分析。最终,提出总体程序流程控制、速度控制算法、插补算法等的程序设计框架,并进行了具体程序设计。

    标签: FPGA DSP 四轴

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:CHENKAI

  • 基于CAN总线的嵌入式测控系统的研究.rar

    本文在分析了嵌入式技术及控制系统的发展概况后,首先对现场总线,主要是CAN总线的技术特点进行了全面的介绍,并重点对CAN总线网络中数据传输的实时性问题及改善的方案进行了分析和研究。之后利用嵌入式技术实现了基于CAN总线的网络测控系统。该系统的主控节点,即ARM平台采用32位的嵌入式处理器AR2M和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ来实现,并在该平台上完成了系统多任务的建立,包括与底层CAN网络的通信、液晶显示输出和嵌入式Web服务器等。 论文共分六章。第一章介绍了控制系统的发展过程、嵌入式技术及其发展现状,并引出了课题的背景和研究意义,给出了主要研究内容。第二章着重介绍了CAN现场总线技术,并对其工作原理和CAN总线系统的实时性进行了分析。第三章论述了CAN总线测控网络的实现以及CAN测控网络与Internet集成的必要性,并给出了本文的系统设计方案、工作原理和组成。第四章论述了基于CAN总线的嵌入式测控系统的设计与实现,详细阐述了系统的硬件、软件设计思路和实现方法。硬件方面,介绍了硬件平台中的主处理器LPC2292和整个硬件逻辑模块。软件设计上实现了μC/OS-Ⅱ实时操作系统在ARM7上的移植,并完成了嵌入式系统下多任务的建立。第五章介绍了以QXLPC-Ⅲ过程控制系统为应用对象,进行的实际应用实验,该实验对被控过程的部分物理量进行了检测,验证了本方案的可行性。第六章对全文进行了总结,给出了有待进一步研究的问题,并对后续工作进行了展望。

    标签: CAN 总线 嵌入式

    上传时间: 2013-06-03

    上传用户:zttztt2005

  • 数字逻辑电路的ASIC设计.pdf.rar

    书名:数字逻辑电路的ASIC设计/实用电子电路设计丛书 作者:(日)小林芳直 著,蒋民 译,赵宝瑛 校 出版社:科学出版社 原价:30.00 出版日期:2004-9-1 ISBN:9787030133960 字数:348000 页数:293 印次: 版次:1 纸张:胶版纸 开本: 商品标识:8901735 编辑推荐 -------------------------------------------------------------------------------- 内容提要 -------------------------------------------------------------------------------- 本书是“实用电子电路设计丛书”之一。本书以实现高速高可靠性的数字系统设计为目标,以完全同步式电路为基础,从技术实现的角度介绍ASIC逻辑电路设计技术。内容包括:逻辑门电路、逻辑压缩、组合电路、Johnson计数器、定序器设计及应用等,并介绍了实现最佳设计的各种工程设计方法。 本书可供信息工程、电子工程、微电子技术、计算技术、控制工程等领域的高等院校师生及工程技术人员、研制开发人员学习参考。 目录 -------------------------------------------------------------------------------- 第1章 ASIC=同步式设计=更高可靠性设计方法的实现 1.1 面向高性能系统的设计 1.2 同步电路的不足 1.3 同步电路设计 1.4 ASIC机能设计方法有待思考的地方 第2章 逻辑门电路详解 2.1 逻辑门电路的最基本的知识 2.2 加法电路及其构成方法 2.3 其他输入信号为3位的逻辑单元 2.4 复合逻辑门电路的调整 第3章 逻辑压缩与奎恩·麦克拉斯基法 3.1 除去玻色项的方法 3.2 奎恩·麦克拉斯基法 第4章 组合电路设计 4.1 选择器、解码器、编码器 4.2 比较和运算电路的设计 第5章 计数器电路的设计 5.1 计数器设计的基础 5.2 各种各样的计数器设计 5.3 LFSR(M系列发生器)的设计 第6章 江逊计数器 6.1 设计高可靠性的江逊计数器 6.2 冲刷顺序的组成 第7章 定序器设计 7.1 定序器电路设计的基础知识 7.2 把江逊计数器制作成状态机 7.3 一比特热位状态机与江逊状态机 7.4 跳跃动作的设计 第8章 定序器的高可靠化技术 8.1 高可靠性定序器概述 8.2 关注高可靠性江逊状态机 第9章 定序器的应用设计 9.1 软件处理与硬件处理 9.2 自动扶梯的设计 9.3 信号机的设计 9.4 数码存钱箱的设计 9.5 数字锁相环的设计 第10章 实现最佳设计的方法 10.1 如何杜绝运行错误的产生 10.2 16位乘法器的电路整定 10.3 冒泡分类器(bubble sorter)的电路设定 参考文献

    标签: ASIC 数字逻辑电路

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:龙飞艇

  • 基于面向对象的嵌入式系统软件开发方法研究及其应用.rar

    十多年来,随着信息技术、电子技术和通讯技术的发展,嵌入式系统已经获得了空前的应用和发展。随着嵌入式应用系统功能复杂度的提高、对软件产品的非功能约束的特别关注以及由于市场的激烈竞争导致嵌入式软件推出周期的缩短,都使得嵌入式软件开发人员面临着严峻的危机和挑战。传统的结构化开发方法已经显得力不从心,于是嵌入式软件开发人员在软件开发中引入了目前较为流行的“面向对象方法(OO)”,.但是目前对该方法的应用还只是停留在传统的以编程为中心的嵌入式软件开发方法上,不能很好地保证软件复用和代码的重用,因此难以满足市场对嵌入式软件开发效率和开发质量的要求。 本课题的研究内容是应用面向对象方法的框架技术,对嵌入式系统领域的专有结构组件进行封装,创新性地提出了面向嵌入式系统领域的通用实时框架ARTIC(Abstract real-time contrO1)。ARTIC框架除了具有框架的共有优点一最大限度实现软件重用外,最突出的是具备以下两个特点: 1、功能和非功能的分离 在应用面向对象的技术时,传统的嵌入式软件开发方法关注的重点是软件结构和功能分解,、忽略了嵌入式环境下特殊的非功能性要求。为了在实现系统功能需求的同时,保证软件系统的非功能性需求的实现,ARTIC框架引入了面向方面的思想,、把系统的非功能性需求从功能模块中分离出来,为它们单独设计组件。开发人员在应用该框架进行嵌入式软件设计时,只需要关注功能需求的实现,对于实时性、调度等非功能需求的实现可以通过调用ARTIC提供的时间管理模型和任务调度模型直接实现。 2、基于状态机的主动对象设计模式 根据嵌入式系统通常由多个控制线程组成的特点,应用基于状态机的主动对象设计模式,把嵌入式软件系统构建成多个主动对象的缉合。相对于传统的面向对象方法,本文提出的主动对象的最大特点在于:它提供对事件队列、控制线程和表示主动对象动态行为状态机等的封装,并且该模式可以直接支持嵌入式系统的并行性。 ARTIC框架的应用能够帮助嵌入式软件的开发人员快速地开发出高质量的嵌入式软件,除此之外,因为它包含了一个微小的实时操作系统(RTOS) 报包装,在某些场合可以作为一个简易的RTOS使用。为了验证ARTIC的性能,本文将该框架应用于硬币搬送实时控制系统的开发设计,从该系统的应用中充分体现了ARTIC框架的优点。

    标签: 面向对象的 嵌入式系统 软件开发

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:cxl274287265

  • 基于FPGA的数字图像处理.rar

    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。

    标签: FPGA 数字图像处理

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:han_zh

  • 基于FPGA通信原理实验系统的研究.rar

    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

    标签: FPGA 通信原理 实验系统

    上传时间: 2013-07-07

    上传用户:evil

  • 基于FPGA的数字视频侦察监控系统设计.rar

    数字视频监控技术无论是在军事领域还是在民用领域,都有着重要的作用和广泛的应用市场及前景。迫切的军用和民用需求,推动着视频监控技术持续而迅猛的发展。为了提高监控视频的图像质量,使设备小型化,以便能满足各种条件下的适用场合,目前基于FPGA的数字视频侦察监控系统已成为一种主流的解决方案。 本文设计了一种可以在战场上使用的数字视频侦察监控系统。该系统配备了12路摄像头,当侦察车或者装甲车在向前进的时候,可以做到对周围的环境全方位的侦察监控,从而对判断战场的情况起到了巨大的作用。 本文首先介绍了数字视频监控技术的发展与现状,视频数据的产生以及接收特性和FPGA技术的基本概念,在此基础上研究了视频信号的组成方式、VGA、DVI显示接口以及显示器的工作原理,分析了采用FPGA实现整个系统的可能性。接着,在充分考虑了要求达到的标准以后,选用了视频解码芯片SAA7111A、视频编码芯片ADV7125、DVI发送芯片TFP410、CY7C1061AV33型SRAM以及EP2C35FBGA672型FPGA芯片应用于硬件电路设计。然后设计出电路原理图以及PCB版图。最后,根据系统工作要求,本文设计了FPGA系统中的片内逻辑模块,包括视频采集缓冲异步FIFO(先进先出)模块、I2C总线配置模块、视频帧存控制模块、VGA视频显示模块、DVI视频显示模块等。在此基础上完成了系统软硬件调试,最终成功的实现了12路摄像头的切换显示和对周围环境的全方位监控,达到了预定的设计目标。

    标签: FPGA 数字视频 监控

    上传时间: 2013-07-30

    上传用户:yw14205

  • 基于FPGA的视频采集与显示系统的设计与实现.rar

    随着微电子技术的高速发展,实时图像处理在多媒体、图像通信等领域有着越来越广泛的应用。FPGA就是硬件处理实时图像数据的理想选择,基于FPGA的图像处理专用系统的研究将成为信息产业的新热点。 @@ 本文详细介绍了一种基于FPGA开发板的实时图像采集与显示系统,该系统由前端视频采集单元、图像存储单元、图像显示单元三部分组成。它的主要功能有:对摄像头送来的视频数据进行采集,并采用PHILIPS公司的专用视频解码芯片SAA7113将模拟视频转化成数字视频;将采集进来的数据存储到FPGA开发板内嵌的SDRAM中;采用PHILIPS公司的专用视频编码芯片SAA7121将数字视频信号转换为模拟信号送显示器输出。 @@ 系统在Quartus II 5.0、Model Sim6.0软件平台下开发并在硬件上得到实现,达到预期效果。FPGA实现图像采集显示是一种有效,简便、经济的方法,因此该课题具有广阔的应用前景和市场价值。 @@关键词:FPGA,I2C总线,视频采集,SDRAM,视频显示

    标签: FPGA 视频采集 显示系统

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:rhl123

  • 基于USB和FPGA技术的激光打标控制卡的研究与开发.rar

    激光打标是指利用高能量密度的激光束在物件表面作永久性标刻。激光打标以其“打标速度快、性能稳定、打标质量好”等优势,获得了日益广泛的应用。传统的激光打标系统一般是基于ISA总线或PCI总线的,运动控制卡必须插在计算机的PCI插槽内,且不支持热捅拔,影响了控制卡的稳定性;以单片机为主控制器的激光打标控制卡虽然成本低、运行可靠,但由于其运算速度慢、存储容量有限,限制了它的应用范围。 运动控制卡是激光打标系统的核心组成部分。本文设计了一种新型的基于USB总线,以FPGA为主控单元的振镜扫描式激光打标控制卡,它利用了USB总线高速、稳定、易用和FPGA资源丰富、处理能力强、易扩展等优点,将PC机强大的信息处理能力与运动控制卡的运动控制能力相结合,具有信息处理能力强、开放程度高、使用方便的特点。 本文首先介绍了激光打标的原理,激光打标技术的发展现状以及激光打标系统的组成结构。在对USB总线技术作了简要介绍后,详细讨论了激光打标控制卡的硬件电路设计,包括USB接口电路,FPGA主控单元电路,D/A单元电路,存储器电路,I/O接口电路等。接着对USB接口单元的固件程序和FPGA中USB接口功能模块、D/A写控制功能模块和SRAM读写控制功能模块的程序做了详细设计,通过软硬件调试,控制卡实现了USB通信,输出两路模拟信号,SRAM数据读写,数字量输入输出等功能。

    标签: FPGA USB 激光打标

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:prczsf

  • 基于FPGA的Viterbi译码器设计与实现.rar

    卷积码是广泛应用于卫星通信、无线通信等多种通信系统的信道编码方式。Viterbi算法是卷积码的最大似然译码算法,该算法译码性能好、速度快,并且硬件实现结构比较简单,是最佳的卷积码译码算法。随着可编程逻辑技术的不断发展,使用FPGA实现Viterbi译码器的设计方法逐渐成为主流。不同通信系统所选用的卷积码不同,因此设计可重配置的Viterbi译码器,使其能够满足多种通信系统的应用需求,具有很重要的现实意义。 本文设计了基于FPGA的高速Viterbi译码器。在对Viterbi译码算法深入研究的基础上,重点研究了Viterbi译码器核心组成模块的电路实现算法。本设计中分支度量计算模块采用只计算可能的分支度量值的方法,节省了资源;加比选模块使用全并行结构保证处理速度;幸存路径管理模块使用3指针偶算法的流水线结构,大大提高了译码速度。在Xilinx ISE8.2i环境下,用VHDL硬件描述语言编写程序,实现(2,1,7)卷积码的Viterbi译码器。在(2,1,7)卷积码译码器基础上,扩展了Viterbi译码器的通用性,使其能够对不同的卷积码译码。译码器根据不同的工作模式,可以对(2,1,7)、(2,1,9)、(3,1,7)和(3,1,9)四种广泛运用的卷积码译码,并且可以修改译码深度等改变译码器性能的参数。 本文用Simulink搭建编译码系统的通信链路,生成测试Viterbi译码器所需的软判决输入。使用ModelSim SE6.0对各种模式的译码器进行全面仿真验证,Xilinx ISE8.2i时序分析报告表明译码器布局布线后最高译码速度可达200MHz。在FPGA和DSP组成的硬件平台上进一步测试译码器,译码器运行稳定可靠。最后,使用Simulink产生的数据对本文设计的Viterbi译码器的译码性能进行了分析,仿真结果表明,在同等条件下,本文设计的Viterbi译码器与Simulink中的Viterbi译码器模块的译码性能相当。

    标签: Viterbi FPGA 译码器

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:myworkpost