运动控制系统是机器人控制系统的重要组成部分。本文将ARM与CPLD技术应用于机器人运动控制系统,使控制系统更加开放、更加模块化,同时ARM芯片的高速大容量的数据处理能力以及CPLD的高集成度,可编程性,能够逾越以往控制系统中实时、高速、高精度的技术瓶颈. 嵌入式技术是当今最热门的技术之一,由于简洁、高效等优点,使得其广泛应用在各个领域;所谓嵌入式系统就是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。 本文主要阐述了基于嵌入式处理器S3C44B0X的机器人控制器的设计过程。文章首先介绍了机器人本体规划、嵌入式系统和嵌入式微处理器S3C44B0X的结构特点;接着介绍了基于S3C44B0X的智能控制器的设计,包括硬件设计和CPLD软件设计。其中控制器硬件平台扩展了外部存储器、串行口,通过输出PWM信号进入驱动电路模块,从而实现控制机器人运动的目的。在CPLD设计过程中,引入JTAG调试接口,方便系统程序的下载和调试,通过自上而下、分块设计的思想给出了QUARTUSⅡ设计环境下的软件代码。本系统利用不同任务间的切换来实现通信过程,而不再采用无操作系统的工程文件的形式,这样不但有利于项目的调试,也有利于对其它接口的扩展。最后对该控制器进行了测试和分析。
上传时间: 2013-07-19
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本文针对浮点DSP 芯片TMS320VC33 芯片的结构特点,介绍了该芯片最小系统硬件电路设计的方法,并结合实际应用情况,介绍了相关的时钟电路、复位电路、JTAG 仿真接口电路、外围存储器接口电
上传时间: 2013-06-11
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视频目标识别与跟踪技术是当今世界重要的研究课题,它涉及图像处理、自动控制、计算机应用等学科,该文主要论述该项目的具体实现及相关理论分析,重点在于该系统的硬件模块实现及分析.该系统的硬件模块是典型的高速数字电路,这也是当今世界电路设计的一大热点.同时,该系统的硬件模块不同于传统的模拟、数字电路.严格的说它是基于可编程芯片的系统(System On Programmable Chip).它与传统电路的最大不同在于,硬件模块本身不具备任何功能,但该硬件模块可以与相应的软件结合(此处,我们将FPGA中的可编程指令也广义的归入软件范畴),实现相应的功能.换言之,该硬件模块通过换用其他软件,可以实现其他功能.所以从这个意义上讲,我们也可以将其称为基于可编程芯片的通用平台系统(General System On Programmable Chip).此外,该文还对该系统进行了尝试性的层状结构描述,这种描述同样适用于其它IT目的或电子系统.
上传时间: 2013-04-24
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随着计算机与信息技术的发展,生物特征识别技术受到了广泛的关注。指纹识别是生物特征识别中的一项重要内容,一直以来是国内外的研究热点。 嵌入式自动指纹识别是指指纹识别技术在嵌入式系统上的应用。传统的嵌入式自动指纹识别系统多采用单片DSP或MIPS处理器来完成算法,由于DSP或MIPS处理器只能根据程序顺序执行,在指纹匹配过程中只能和整个库中的指纹进行一一匹配,因此这类系统在处理较大指纹库时下匹配时间相当长。为了克服这个缺点,本文构建了浮点DSP和FPGA协同处理构架的硬件平台,充分利用DSP在计算上的精确度和FPGA并行处理的特点,由DSP和FPGA共同处理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.设计了一个硬件系统,包括DSP处理器、FPGA、指纹传感器、人机交互接口和USB1.1接口。同时,还设计了各硬件模块的驱动程序,为应用程序提供控制接口。由于系统中DSP工作频率为300MHz,其中某些器件的工作频率达到了100MHz,因此本文还给出了一些信号完整性分析和PCB设计经验。 2.编写了Verilog程序,在FPGA中实现了9路指纹的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,实现原有匹配算法有很大困难。在简化原有匹配算法的基础上本文提出了便于FPGA实现“粗匹配”算法。此外,还设计了用于和DSP通信的接口模块设计。 3.完成了系统应用程序设计。在使用uC/OS-Ⅱ实时操作系统的基础上设计了各系统任务,通过调用驱动程序控制和协调各硬件模块,实现了自动指纹识别功能。为了便于存放指纹特征信息,设计了指纹库数据结构,实现了指纹库添加、删除、编辑的功能。 最终,本系统实现了高效、快速的进行指纹识别,各模块工作稳定。同时,模块化的软硬件设计使本系统便于进行二次开发,快速应用于各种场合。
上传时间: 2013-06-05
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随着图像分辨率的越来越高,软件实现的图像处理无法满足实时性的需求;同时FPGA等可编程器件的快速发展使得硬件实现图像处理变得可行。如今基于FPGA的图像处理研究成为了国内外的一个热门领域。 本文在FPGA平台上,用Verilog HDL实现了一个研究图像处理算法的可重复配置的硬件模块架构,架构包括PC机预处理和通信软件,控制模块,计算单元,存储器模块和通信适配模块五个部分。其中的计算模块负责具体算法的实现,根据不同的图像处理算法可以独立实现。架构为计算模块实现了一个可添加、移出接口,不同的算法设计只要符合该接口就可以方便的加入到模块架构中来进行调试和运行。 在硬件架构的基础上本文实现了排序滤波,中值滤波,卷积运算及高斯滤波,形态学算子运算等经典的图像处理算法。讨论了FPGA的图像处理算法的设计方法及优化策略,通过性能分析,FPGA实现图像处理在时间上比软件处理有了很大的提高;通过结果的比较,发现FPGA的处理结果达到了软件处理几乎同等的效果水平。最后本文在实现较大图片处理和图像处理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的讨论和改进,提高了算法的可用性,同时为进一步的研究提供了更加便利的平台。 整个设计都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真软件环境下开发的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平台上实现。在软件仿真过程中利用了ISE8.2自带仿真工具和ModelSim结合使用。 本课题为制造FPGA的专用图像处理芯片做了有益的探索性研究,为实现FPGA为核心处理芯片的实时图像处理系统有着积极的作用。
上传时间: 2013-05-30
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·摘 要:本文提出了采用P87LPC764单片机实现步进电机多倍细分控制方法和电路实现的关键技术,完成了步进电机细分驱动电路的设计和硬件电路的制作.同时为保证驱动电路的正常工作设置了过电流保护,实现了一种软硬互补的驱动电路.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:李彦东
介绍了 PL3105 载波通信功能的应用接口,分析了基于该芯片的低压电力线载波通信应用的硬件电路设计原理,并给出了相应的电路图和各节点的实测波形。
上传时间: 2013-11-14
上传用户:ArmKing88
为了获得一款极高性价比、尺寸极为紧凑的嵌入式控制模块,提出来了一种基于STM32芯片设计的工控板,并完成系统的软硬件设计。在一张比名片还小的板子上实现了几乎所有的工业计算机所需要的功能。创新之处在于工控板作为工控核心,可以轻松移植到其他设备中,缩短开发周期。同时STM32具有官方的固件库,易于学习,将工控板的方便性和STM32芯片的易用性结合也是本设计的亮点。实际应用表明,该系统具有操作简便、性能可靠地特点,达到了设计要求。
上传时间: 2013-11-02
上传用户:hulee
STM32F10x硬件开发使用入门_cn,很不错的硬件设计,完成STM32最小系统,使得系统比较稳定
上传时间: 2013-10-11
上传用户:jisiwole
摘要:设计并实现了一个USB/EPP 转接系统,给出其硬件设计方案并讨论了相关技术细节, 使其实现USB 接口到EPP接口的相互数据转发。使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统拥有USB 总线所提供的即插即用和设备插架特性, 方便其通过USB 接口灵活接入同时拥有多个外设的计算机主机系统。关键词:USB;EPP;转接系统中图分类号:TP368.3 文献标识码:A文章编号:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在传统的I/O 模式中,计算机外设通常映射为CPU 中固定I/O 地址,要求由主机分配一个指定的IRQ 中断请求。由于PC 机的端口和中断资源有限,因而使外设的可扩展性受到局限;同时,随着电脑应用的拓展,PC 机的外设接口越来越多,外设对系统资源的独占性也容易导致系统资源冲突。由于各种外部设备不断增加,容易导致各种I/O 冲突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等厂商所提出的USB 总线标准,基于即插即用和设备插架技术,设备接入时不影响应用程序的运行,具有良好的可扩充性和扩展的方便性。目前USB 协议已经发展到了最新的2.0 版本,可支持峰值传输速率为480Mbps 的高速外设,可提供4~8 个USB 2.0 接口,同时通过USB 集线器(HUB)的扩展还可以支持多达127 个外设同时连接,基本上解决了各种外设同时存在同时使用的所有问题。基于USB 接口的上述优点,目前的计算机,特别是笔记本计算机基本上都只配备USB 接口,而取消了传统的串口和并口,这对那些以前购置的需要与计算机进行通信而只有串口或并口的各种仪器的继续使用造成了极大的障碍。 针对传统的数字化仪器与计算机通信中存在的接口不足的问题,本文设计了一个USB/EPP 转接系统,使其能够从计算机的USB 接口接收数据,经过格式转换,从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 发送给传统的仪器设备;同时也能够从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 接收数据,将其转化为USB 帧格式,并发送到计算机的USB 接口。从而使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统,可以继续正常使用。2 USB 总线2.1 USB 系统描述及总线协议USB 是一种电缆总线,支持在主机和各种即插即用外设之间进行数据传输。由主机预定的标准协议使各种设备分享USB 带宽,当其它设备和主机在运行时,总线允许添加、设置、使用以及拆除外设,这为多个仪器设备共享同一个主计算机提供了可能。USB 协议采用了管道模型的软硬件协议,摒弃了一般外设协议的端口映射方式,从而有效地避免了计算机应用系统I/O 端口地址冲突。根据功能划分,一个USB 系统由三个部分组成:即USB 互连、USB 主机和USB 设备。图1 给出了USB系统的通用拓扑结构。
上传时间: 2013-10-09
上传用户:半熟1994