FPGA的作用与简介.pdf1. 什么是 FPGA ? 一个 FPGA 是一种包含有一个可重配置的门阵列逻辑电路矩阵的设备。通过配置, FPGA 的内部电路以一定方式相连接,从而创建了软件应用的一个硬件实现。与处 理器不同,FPGA 使用专用硬件进行逻辑处理,而不具有操作系统。FPGA 在本质 上是完全并行的,故不同的处理操作不必竞争相同的资源。因此,增加额外的处理 时,应用某一部分的性能不会受影响。而且,多个控制循环可以以不同的速率在单 个 FPGA 设备上运行。基于 FPGA 的控制系统可以加强关键互锁逻辑,也可以通 过设计防止操作人员强夺 I/O。然而,不同于拥有固定硬件资源的硬连接的印制电 路板(PCB)设计,基于 FPGA 的系统可以完全重新连接其内部电路,以支持控制 系统在现场部署后可以重新配置。FPGA 设备提供了专用硬件电路所特有的性能与 可靠性。 单个 FPGA 可以通过在单个集成电路(IC)芯片上集成数百万个逻辑门以代替数 以千计的分立元件。一个 FPGA 芯片的内部资源包括一个被 I/O 组块环围的可配置 逻辑组块(CLB)矩阵。在 FPGA 矩阵内,信号通过可编程的互连开关和连线传递。 CompactRIO 入门教程 2 CompactRIO 入 门 教 程 图 2.FPGA 芯片的内部构造
标签: fpga
上传时间: 2022-02-18
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工业生产和科学研究过程中,流量测量必不可少,由于超声波流量计可以将超声换能器火装在管道外面进行非接触测量,无需中断管道,设计和安装方便,并且满足大部分工业生产的精度要求,近年来得到了广泛应用.本设计采用了多脉冲时差法测量技术,增强了系统的抗干扰性,改善了测量效果。系统的硬件部分以MSP430F155为控制核心,选用了高精度时间数字转换器TDC-GPI和复杂可编程逻辑器件spl.S11032等芯片.充分发挥了ispL.S1032的在系统可编程性,设计了超声波退耦合脉冲定时器、抗干扰滤波器、数字单稳态触发器等电路,实现了多脉冲的时间差测量,进一步提高了硬件抗干扰性,并且完成了系统时钟同步和电平转换的任务。通过芯片内部的门电路传播时延实现系统传播时间的测量,可以达到较高的测量精度,与传统的通过高速数字计数器测时的方式相比,有很大的优势,可以在较低的频率下完成电路的设计,避免了高频电路设计中所带来的更繁杂的电磁兼容等方面的问题。软件设计是基于嵌入式实时操作系统Small RTOS 430的实现.Small RTOS 430是由IC/OS-I和Small RTOS 51经过改写和移植而来,最大限度的减少了操作系统本身的代码量和所需的内存空间,整个软件系统以任务为单位,任务的实现相互独立,简化了软件的开发过程,缩短了开发周期,增强了系统的可靠性本文设计的时差法超声波流量计,采用了TDC-GPI测量传播时间差,保证了较高的测量精度;使用ispLS1032完成了多脉冲情况下时间差的确定和超声波退耦合脉冲定时器、抗干扰滤波器等硬件抗干扰电路,改善了超声波流量计的测量效果.
标签: 超声波流量计
上传时间: 2022-06-21
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按照结构清晰、层次分明的原则,本书可分为以下几部分:第一部分为数字电路基础篇。主要包括第一章。重点介绍了数字电路的一些基础知识,如数字电路与模拟电路的比较、数字电路的分类、数制与编码等,它们是分析和理解数字电路的基础。第二部分为逻辑门和组合逻辑电路篇。主要包括第二章、第三章。重点介绍了两个方面的内容:一是基本门电路,如分立元件门电路、集成门电路等,它们是组成组合逻辑电路的基本逻辑单元;二是组合逻辑电路,如编码器、译码器、显示译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等,常见的组合电路目前已经制作成集成电路,应用十分广泛。第三部分为双稳态触发器和时序逻辑电路篇。主要包括第四章、第五章。重点介绍了两个方面的内容:一是双稳态触发器电路,如基本RS触发器、同步触发器、主从JK触发器、边沿触发器、T型和T型触发器等;二是时序逻辑电路,简要分析了时序电路的特点及分类,并对几种典型的寄存器和计数器作了介绍。第四部分为脉冲波形的产生与整形电路篇。主要包括第六章。重点讨论了脉冲的产生和整形。在脉冲振荡器中,主要介绍在数字系统中最常使用的多谐振荡器;在整形电路中,主要介绍施密特触发器和单稳态触发器。并对一种在脉冲波形的产生和整形电路中应用十分广泛的多功能集成电路555定时器进行详细分析。第五部分是存储器和微控制器篇。主要包括第七章。重点介绍了只读存储器、随机存储器的结构和原理,并对微处理器的基本结构、工作过程和应用作了简要分析。第六部分为DAC转换器和ADC转换器篇。主要包括第八章。DAC转换器和ADC转换器,也就是通常所说的数/模转换和模/数转换电路,它们是数字系统不可缺少的组成部分,如用微控制器对生产过程进行控制,就必须首先将被控制的模拟量转换为数字量,才能送到微控制器系统中去进行运算和处理,然后又需将运算得到的数字量转换为模拟量,才能实现对被控参数的控制。
标签: 数字电子技术
上传时间: 2022-06-24
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讲解电子电路入门基础:电阻器、电容器、电感器与变压器、二极管、三极管、光电器件、场效应管、传感器、基础电子电路等入门篇也已上传:http://dl.21ic.com/download/ic-306150.html 《电子工程师自学速成—提高篇》的内容包括模拟电路和数字电路两大部分,其中模 拟电路部分的内容有电路分析基础、放大电路、放大器、谐振电路、滤波电路、振荡器、 调制电路、解调电路、变频电路、反馈控制电路、电源电路和晶闸管电路,数字电路部分 的内容有数字电路基础、门电路、数制、编码、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电 路、脉冲电路、D/A转换器、A/D转换器和半导体存储器。
上传时间: 2022-07-09
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《数字集成电路应用260例》是由兰吉昌编著、化学工业出版社出版的一部图书,本书通过丰富的实例,详细介绍数字集成电路的应用,包括RC电路、门电路、施密特触发器、多谐振荡器、555时基电路、存储器以及其他电路的综合应用实例。在每个实例中,采用“电路组成与功能”、“工作原理”、“典型芯片介绍”的方式,使读者一目了然,易读易懂。书中的实例具有简便实用的价值,能使读者应用到自己的电路中。《数字集成电路应用260例》结构清晰、语言简练,可作为电子、自动化设计等相关专业人员的学习和参考用书。
标签: 数字电路
上传时间: 2022-07-24
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在很多高精度计算场合需要采用浮点运算。过去用门电路进行各种运算通常为定点运算,但其计算精度有限。随着现场可编程门阵(FPGA)的迅速发展,可以采用FPGA实现浮点运算。 本文首先介绍定点数和浮点数的格式,完成基于FPGA的几种常用浮点运算器的VHDL设计,包括浮点数与定点数之间的相互转换,浮点加法器、减法器、乘法器以及除法器。在这些浮点运算单元电路中采用多级流水线技术,并在某些方面优化算法,提高了运算器的性能。在此基础上讨论浮点运算器的应用,通过调用自主开发的浮点乘、加模块设计浮点FIR滤波器,并将其应用于正交中频采样,结果表明浮点运算的正交中频采样可以得到更高的镜频抑制比。最后应用浮点运算模块设计浮点FFT处理器,在FPGA中实现高精度的FFT处理。
上传时间: 2013-05-20
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protel99se 库文件 里面有门电路的、单片机的、晶振的、电感的......
上传时间: 2013-04-24
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用基本的计数器芯片和门电路完成定时器的设计。
上传时间: 2013-10-11
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水位监测报警系统(电子设计竞赛题目):本系统以数字电路与模拟电路结合组成,通过主控电路把模拟信号转化为数字信号,然后把数字信号传输给各个部分分别处理后进行显示与警报。该系统设计新颖、简易,灵敏度高,工作稳定,能够自动检测与显示当前水位、高低水位报警等功能。 关键字:水位报警系统 数字模拟电路 编码译码驱动本系统是以双向模拟开关CD4066芯片为主导,辅以编码驱动、译码驱动等等一系列COMS芯片组成主控电路。在这里我们选用的编码驱动跟译码驱动分别是74LS147和4511BD,门电路芯片有非门74LS04,与非门4011。 该电路具有兼顾多种功能的特点,其能给出高低水位声光提示、能显示当前水位的高度等。并且该电路工作稳定性强,效率高,具有可动性,在现实生活中也能够得到灵活运用,例如在水库,家庭水塔等方面都可以应用。在设计本电路过程中,我们主要往生活实用的方向来设计,该电路结构简易,避免引入多种集成复杂电路模块,使人一看就不会觉得复杂难懂而感到头痛。
上传时间: 2013-11-23
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本章主要介绍51系列单片机系统扩展问题,在本章中要研究较多的硬件方面及硬软结合方面的问题,本章与第一章关系密切,在学习本章内容之前,要先明确51系列单片机本身的系统资源,可先复习一下前面几章的有关单片机硬件组成方面的内容。 本章将介绍以下具体内容: 系统扩展的含义、单片机的地址总线和数据总线、常见系统扩展电路举例。§7.0 前言 1.系统扩展的含义 单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件(即系统资源),但是对一些较复杂应用系统来说有时感到以上资源中的一种或几种不够用,这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路,使得有关功能得以扩充,我们称为系统扩展(即系统资源的扩充)。 2.系统扩展分类----单一功能的扩展 综合功能的扩展3.系统扩展需要解决的问题---- 单片机与相应芯片的接口电路连接(即地址总线、数据总线、控制总线的连接)与编程。4.单片机的地址总线和数据总线 51系列单片机没有专用的对外地址总线和数据总线,其P0口和P2口既是通用I/O口,同时P0口还是分时复用的双向数据总线和低8位地址总线(一般需要加一级锁存器),而P2口则是高8位地址总线5.常见系统扩展电路(1)单一功能的系统扩展 存储器的扩展(程序存储器、数据存储器、E2PROM ) 外部中断源的扩展(简单门电路) 并行口的扩展(8155)(2)综合功能的扩展 外部RAM、定时器、并行口扩展(8155) 存储器、并行口、定时器扩展(多芯片)7.1.1 程序存储器的扩展.程序存储器的作用----存放程序代码或常数表格 .扩展时所用芯片----一般用只读型存储器芯片(可以是EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等)。 .扩展电路连接 ---- 用EPROM 2764扩展程序存储器。 .存储器地址分析----究竟单片机输出什么地址值时,可以指向存储器中的某一单元。
上传时间: 2013-10-19
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