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FPGA-DSP

  • WP409利用Xilinx FPGA打造出高端比特精度和周期精度浮点DSP算法实现方案

    WP409利用Xilinx FPGA打造出高端比特精度和周期精度浮点DSP算法实现方案: High-Level Implementation of Bit- and Cycle-Accurate Floating-Point DSP Algorithms with Xilinx FPGAs

    标签: Xilinx FPGA 409 DSP

    上传时间: 2013-11-07

    上传用户:defghi010

  • 基于DSP和FPGA的异步电机矢量控制系统的研究.rar

    矢量控制作为一种先进的控制策略,是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的,具有先进性、新颖性和实用性的特点。它是以交流电动机的双轴理论为依据,将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量:一个分量与转子磁链矢量重合,称为励磁电流分量;另一个分量与转子磁链矢量垂直,称为转矩电流分量。通过控制定子电流矢量在旋转坐标系的位置及大小,即可控制励磁电流分量和转矩电流分量的大小,实现像直流电动机那样对磁场和转矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA为控制核心的矢量控制变频调速系统。 分析了脉宽调制和矢量控制的原理与实现方法,从而建立了异步电动机的数学模型。对于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推导了三相坐标系、两相静止与旋转坐标系下的电机基本方程和矢量控制基本公式。同时在进行相应的坐标变换以后,得到了间接磁场定向型变频调速系统的矢量控制图,并结合TMS320LF2407ADSP完成了具体的实现方法,根据矢量控制的基本原理,设计了一种基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系统。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA为控制器,两者之间通过双口RAMIDT7130完成数据的交换,并能在一方失控时另一方立即产生SVPWM波形。同时完成无线遥控、速度给定、数据显示以及电流、速度检测和保护等功能,也对变频调速系统的主电路、电源电路、FPGA配置电路、无线遥控电路、LCD显示电路、保护电路、电流和转速检测电路作了简单的介绍。在软件方面,给出了基于DSP的矢量控制系统软件流程图,并用C语言进行了编程。用硬件描述语言Verilog对FPGA进行了编程,并给出了相关的仿真波形。MATLAB仿真结果表明,本文研究的调速系统的矢量控制算法是成功的,并实现了对电机的高性能控制。

    标签: FPGA DSP 异步电机

    上传时间: 2013-07-09

    上传用户:jogger_ding

  • 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FPGA和DSP的实时图像处理系统设计.rar

    数字信息时代带来了“信息大爆炸”,使数据量大增,而数字图像数据更是如此,如果不对图像数据进行有效的压缩,那么图像信息的存储与传输将无法进行。显然,寻求一种高效的图像压缩系统具有很大的现实意义。 本文基于大规模现场可编程逻辑阵列(FPGA)和高速数字信号处理器(DSP)协同作业,来完成实时图像处理的系统设计。出于对系统设计上的性能和功耗方面的考虑,系统中FPGA 选用的是ALTERA公司的Cyclone系列芯片EP1C12Q240C8,DSP选用的是TI公司的55x系列芯片TMS320VC5502。该系统集图像采集、压缩、显示和存储功能于一体,其中DSP为主处理器负责图像处理,FPGA为协处理器负责系统的所有数字逻辑控制。FPGA和DSP的工作之间形成流水,并且借助于一片双口RAM(CY7C025AV-15AI)完成两者的通讯。结合FPGA和DSP自身的特点,本文提出一种新颖的信息通信方式,借助于一片双口RAM,其内部按其存储空间等分两块,利用乒乓技术完成对高速实时的图像数据缓冲。 该系统从视频采集、传输、压缩到图像存储等整个过程的工作,分别由FPGA和DSP承担。充分考虑到它们自身的优缺点,在满足系统实时性要求的同时,结构灵活,便于以后的扩展与升级。结果表明,在TMS320VC5502实现了对采集图像的JPEG压缩,效果良好且满足了实时性的要求,因此系统的功能得到了总体上的验证。 关键词:图像处理;FPGA;DSP;JPEG

    标签: FPGA DSP 实时图像

    上传时间: 2013-06-10

    上传用户:hjshhyy

  • GSM接收机同步技术研究与基于FPGA和DSP的接收机设计.rar

    GSM是全球使用最为广泛的一种无线通信标准,不仅在民用领域,也在铁路GSM-R等专用领域发挥着极为重要的作用。由于无线信道具有瑞利衰落和延时效应,在通信系统的收发两端也存在不完全匹配等未知因素,因此接收的信号叠加有各种误差因素的影响。GSM接收机的实现离不开系统的同步,为了得到更好的同步质量,就必须对GSM基带同步技术进行研究,选择一种最合适的同步算法。GSM的同步既有时间同步,也有频率同步。 @@ 软件无线电是当前通信领域引入注目的热点之一。长期以来,GSM的接收和解调都是由专用的ASIC芯片来完成的,通过软件来实现GSM接收机的基带算法,体现了软件无线电技术的思想,选择用它们来实现的GSM接收机具有灵活、可靠、扩展性好的优点。 @@ 论文主要讨论GSM接收机同步算法与基于FPGA和DSP的GSM接收机设计, @@  主要内容包括: @@ 通过相关理论知识的学习,设计验证了GSM基带同步算法。对FB时间同步,讨论了包络检测和FFT变换两种不同的方法;对SB时间同步,介绍实相关和复相关两种方法;对频率同步,给出了一种对FB运用相关运算来精确估计频率误差的算法。 @@ 设计了使用GSM射频收发芯片RDA6210并通过实验室的ALTERA EP3C25FPGA开发板进行控制的GSM射频端的解决方案,论文对RDA6210的性能和控制方式进行了详细的介绍,设计了芯片的控制模块,得到了下变频后的GSM基带信号。 @@ 设计了基于RF前端+FPGA的GSM接收机方案。利用ALTERA EP2S180开发平台来完成基带数据的处理。针对ALTERA EP2S180开发平台模数转换器AD9433的特点使用THS4501设计了单独的差分运算放大器模块;设计了平台的数据存储方案并将该平台得到的基带采样数据用于同步算法的仿真。 @@ 设计了基于RF前端+DSP的GSM接收机方案。利用模数转换器AD9243、FPGA芯片和TMS320C6416TDSP芯片来完成基带数据的处理。设计了McBSP+EDMA传输的数据存储方案。 @@ 给出了接收机硬件测试的结果,从多方面验证了所设计硬件平台的可靠性。 @@关键词:GSM接收机;同步;RF; FPGA;DSP;

    标签: FPGA GSM DSP

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:sh19831212

  • 基于DSP和FPGA的车牌识别系统设计及实现.rar

    随着我国国民经济的高速发展,国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多,对交通控制、安全管理的要求也日益提高,智能交通系统( IntelligentTransportation Systems,简称ITS)已成为当前交通管理发展的主要方向,而车牌识别系统(License Plate Recognition System,简称LPRS)技术作为智能交通系统的核心,起着举足轻重的作用,可以被广泛地应用于高速公路自动收费(ElectronicToll Collection,简称ETC)、停车场安全管理、被盗车辆的追踪、车流统计等。 目前,车牌识别系统大多都是基于PC平台的,其优势是实现容易,但是成本高、实时性不强、稳定性不高等缺点使其不能广泛推广。为了克服以上的缺点,且满足识别速度和识别率的要求,本文在原有车牌识别硬件系统设计的基础上做了一定的改进(原系统在图像采集、接口通信、系统稳定、脱机工作等方面存在一定问题),与团队成员一起设计出了新的车牌识别硬件系统,采用单DSP+FPGA和双DSP+FPGA双板子的方式来共同实现(本人负责单DSP+FPGA的原理图和PCB绘制,另一成员负责双DSP+FPGA的原理图和PCB绘制)。 本文所涉及的该车牌硬件系统,主要工作由以下几个部分组成: 1.团队共同完成了新车牌识别系统的硬件设计,采用两个板子实现。其中,本人负责单DSP+FPGA板子绘制。 2.团队一起完成了整个系统的硬件电路调试。主要分为如下模块进行调试:电源,DSP,FPGA,SAA7113H视频解码器,LCD液晶显示和UART接口等。 3.负责完成了整个系统的DSP应用程序设计。采用DSP/BIOS操作系统来构建系统的框架,添加了多个任务对象进行管理系统的调度;用CSL编写了DSP上的底层驱动:完成了车牌识别算法在DSP上的移植与优化。 4.参与完成了部分FPGA程序的开发,主要包括图像采集、存储、传输几个模块等。 最终,本系统实现了高效、快速的车牌识别,各模块工作稳定,能脱机实现图像采集、传输、识别、结果输出和显示为一体化的功能;为以后进行高性能的车牌识别算法开发提供了一个很好的硬件平台。

    标签: FPGA DSP 车牌识别

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:slforest

  • 基于DSP和FPGA导航计算机硬件电路研究与设计.rar

    为适应组合导航计算机系统的微型化、高性能度的要求,拓宽导航计算机的应用领域,本文设计出一种基于浮点型DSP(TMS320C6713)和可编程逻辑阵列器件(FPGA: EP1C12N240C8)协同合作的导航计算机系统。 论文在阐述了组合导航计算机的特点和应用要求后,提出基于DSP和FPGA的组合导航计算机系统方案。该方案以DSP为导航解算处理器,由FPGA完成IMU信号的采集和缓存以及系统控制信号的整合;DSP通过EMIF接口实现和FPGA通信。在此基础上研究了各扩展通信接口、系统硬件原理图和PCB的开发,且在FPGA中使用调用IP核来实现FIR低通滤波数据处理机抖激光陀螺的机抖振动的影响。其次,详细阐述了利用TI公司的DSP集成开发环境和DSP/BIOS准实时操作系统开发多任务系统软件的具体方案。本文引入DSP/BIOS实时操作系统提供的多任务机制,将采集处理按照功能划分四个相对独立的任务,这些任务在DSP/BIOS的调度下,按照用户指定的优先级运行,大大提高系统的工作效率。最后给了DSP芯片Bootloader的制作方法。 导航计算机系统研制开发是软、硬件研究紧密结合的过程。在微型导航计算机系统方案建立的基础上,本文首先讨论了系统硬件整体设计和软件开发流程;其次针对导航计算机系统各个功能模块以及多项关键技术进行了设计与开发工作,涉及系统数据通信模块、模拟信号采集模块和数据存储模块;最后,对导航计算机系统进行了联合调试工作,并对各个模块进行了详细的功能测试与验证,完成了微型导航计算机系统的制作。 以DSP/FPGA作为导航计算机硬件平台的捷联式惯性导航实时数据系统能够满足系统所要求的高精度、实时性、稳定性要求,适应了其高性能、低成本、低功耗的发展方向。

    标签: FPGA DSP 导航计算机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lishuoshi1996

  • 基于DSP和FPGA的数字化开关电源的实用化研究.rar

    文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低,对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品,同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天,这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化,开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化,使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能,同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求,这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术,数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天,最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来,数字电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上,但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上,提出了一种新的数字化调节器方案,即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计,并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐,使系统电路更简单,精度更高,通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状,以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案,并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节,通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器,控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器,使电路更简单,精度更高,通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成,采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样,电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端,用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次,文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计,并给出了具体的电路图,同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统,要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC,这样就避免了高速采样占用系统资源的问题,减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节,从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率,从而达到闭环控制的目的。 最后,对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试,得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方,认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间,这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反,同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下,数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源,系统还有值得改进的地方,比如改进主控器,提高参考电压的精度,提高采样器件的精度等,都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域,将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上,只要是相关的领域都可以采用。

    标签: FPGA DSP 数字化

    上传时间: 2013-06-28

    上传用户:dreamboy36

  • 基于DSP和FPGA的机器人运动控制系统的研究.rar

    近年来,基于DSP和FPGA的运动控制系统己成为新一代运动控制系统的主流。基于DSP和FPGA的运动控制系统不仅具有信息处理能力强,而且具有开放性、实时性、可靠性的特点,因此在机器人运动控制领域具有重要的应用价值。 论文从步行康复训练器的设计与制作出发,主要进行机器人的运动控制系统设计和研究。文章首先提出了多种运动控制系统的实现方案。根据它们的优缺点,选定以DSP和FPGA为核心进行运动控制系统平台的设计。 论文详细研究了以DSP和FPGA为核心实现运动控制系统的软、硬件设计,利用DSP实现运动控制系统总体结构与相关功能模块,利用FPGA实现运动控制系统地址译码电路、脉冲分配电路以及光电编码器信号处理电路,并对以上电路系统进行了功能仿真和时序仿真。 结果表明,基于DSP和FPGA为核心的运动控制系统不仅实现了设计功能要求,同时提高了机器人运动控制系统的开放性、实时性和可靠性,并大大减小了系统的体积与功耗。

    标签: FPGA DSP 机器人

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:dajin

  • 基于FPGA和DSP的车牌识别系统的硬件设计与实现.rar

    随着交通工具的迅猛发展,智能交通系统(Intelligent TransportationSystems,简称ITS)在交通管理中受到广泛的关注。而在ITS中,车牌识别(LicensePlate Recognition,简称LPR)是其核心技术。车牌识别系统主要由数据采集和车牌识别算法两个部分组成。由于车牌清晰程度、摄像机性能、气候条件等因素的影响,牌照中的字符可能出现不清楚、扭曲、缺损或污迹干扰,这都给识别造成一定难度。因此,在复杂背景中快速准确地进行车牌定位成为车牌识别系统的难点。 本文研究和设计了一种集图象采集,图象识别,图象传输等于一体的实时嵌入式系统。该平台包括硬件系统设计与应用程序开发两个方面,充分利用TI公司的C6000系列DSP强大的并行运算能力、以及FPGA的灵活时序逻辑控制技术,从硬件方面实现系统的高速运行。 本文的主要工作有两部分组成,具体如下: (1) 在硬件设计方面:实现由A/D、电源、FPGA、DSP以及SDRAM和FLASH所组成的车牌识别系统;设计并完成系统的原理图和印制板图;完成电路板调试,以及完成FPGA.在高速图像采集中的veriIog应用程序开发。 (2) 在软件开发方面:完成Philips公司的SAA7113H的配置代码开发,以及DSP底层的部分驱动程序开发。 该系统能够实现25帧每秒的数字视频流图像数据的输出,并由FPGA负责完成一幅720×572数据量的图像采集。DSP负责系统的嵌入式操作,包括系统的控制和车牌识别算法的实现。 目前,嵌入式车牌识别系统硬件平台已经搭建成功,系统软件代码程序也已经开发完成。本系统能够实现高速图像采集、嵌入式操作与车牌识别算法、UART数据通信等功能,具有速度快、稳定性高、体积小、功耗低等特点,为车牌识别算法提供一个较好的验证平台。

    标签: FPGA DSP 车牌识别系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:yangbo69