本文提出了一種基于FPGA的細(xì)胞圖像識(shí)別系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)中FPGA處于核心地位，F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP1K100QC208-1芯片，構(gòu)造專用處理功能，實(shí)現(xiàn)彩色圖像灰度化、灰度變換、中值濾波、低通濾波、灰度圖像二值化等算法。這部分處理的數(shù)據(jù)量非常大，由于采用FPGA處理，產(chǎn)生的時(shí)延變得很??；最后系統(tǒng)機(jī)進(jìn)行識(shí)別處理的是二值圖像，數(shù)據(jù)量也很小。所進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)取得了良好的效果，給出了部分源代碼和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)計(jì)采用VHDL語(yǔ)言描述，并使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具進(jìn)行了模擬和驗(yàn)證。
標(biāo)簽： FPGA 圖像識(shí)別 預(yù)處理 硬件
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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相對(duì)于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來(lái)說(shuō)，在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中，二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理圖像的系統(tǒng)中，如數(shù)碼相機(jī)、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機(jī)、移動(dòng)通信等系統(tǒng)，需要用芯片實(shí)現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過(guò)程。雖然有許多研究工作者對(duì)圖像處理的小波變換進(jìn)行了研究，但大都只偏重算法研究，對(duì)算法硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜性考慮較少，對(duì)圖像處理的小波變換硬件實(shí)現(xiàn)的研究也較少?！ ”疚尼槍?duì)圖像處理的小波變換算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。對(duì)文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進(jìn)行仔細(xì)分析，提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法，在MATLAB中仿真驗(yàn)證了該算法，證明其是正確的。并設(shè)計(jì)了該算法的硬件結(jié)構(gòu)，在MATLAT的Simulink中進(jìn)行仿真，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行VHDL語(yǔ)言的寄存器傳輸級(jí)(RTL)描述與仿真，成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進(jìn)行驗(yàn)證通過(guò)。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較：由于將其邊界延拓過(guò)程內(nèi)嵌于小波變換模塊中，使該硬件結(jié)構(gòu)無(wú)需額外的邊界延拓過(guò)程，減少小波變換過(guò)程中對(duì)內(nèi)存的讀寫(xiě)量，從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量，降低功耗，提高硬件利用率和運(yùn)算速度的特點(diǎn)。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較：無(wú)需增加額外的硬件計(jì)算模塊，又具有在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)不改變?cè)瓉?lái)的提升小波算法的規(guī)則性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種小波變換硬件芯片的實(shí)現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無(wú)損小波變換，當(dāng)然也可用于其它各種實(shí)時(shí)圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-06-13
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逆變控制器的發(fā)展經(jīng)歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片（DSP/MCU）為核心的電路系統(tǒng)，并從數(shù)模混合電路過(guò)渡到純數(shù)字控制的歷程。但是，通用微處理芯片是為一般目的而設(shè)計(jì)，存在一定局限。為此，近幾年來(lái)逆變器專用控制芯片（ASIC）實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究越來(lái)越受到關(guān)注，已成為逆變控制器發(fā)展的新方向之一。本文利用一個(gè)成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型，圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，依次對(duì)專用芯片的系統(tǒng)功能劃分，硬件算法，全系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及優(yōu)化，流水線操作和并行化，芯片運(yùn)行穩(wěn)定性等問(wèn)題進(jìn)行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型，以及基于極點(diǎn)配置的單相電壓型PWM逆變器電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，同時(shí)給出了仿真結(jié)果，仿真表明此系統(tǒng)具有很好的動(dòng)、靜態(tài)性能，并且具有自動(dòng)限流功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結(jié)構(gòu)。在給出本芯片應(yīng)用目標(biāo)的基礎(chǔ)上，制定了FPGA目標(biāo)器件的選擇原則和芯片的技術(shù)規(guī)格，完成了器件選型及相關(guān)的開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具的選取。然后系統(tǒng)闡述了復(fù)雜FPGA設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法學(xué)，詳細(xì)介紹了基于FPGA的ASIC設(shè)計(jì)流程，概要介紹了僅使用QuartusII的開(kāi)發(fā)流程，以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結(jié)合使用的開(kāi)發(fā)流程。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了芯片系統(tǒng)功能劃分，針對(duì)：DDS標(biāo)準(zhǔn)正弦波發(fā)生器，電壓電流雙環(huán)控制算法單元，硬件PI算法單元，SPWM產(chǎn)生器，三角波發(fā)生器，死區(qū)控制器，數(shù)據(jù)流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元，研究了它們的硬件算法，完成了模塊化設(shè)計(jì)。分析了全數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)和模型，以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于逆變器的，用比例積分方法替代傳統(tǒng)鎖相系統(tǒng)中的環(huán)路濾波，用相位累加器實(shí)現(xiàn)數(shù)控振蕩器（DCO）功能的高精度二階全數(shù)字鎖相環(huán)（DPLL）。分析了“流水線操作”等設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題，并針對(duì)逆變器控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)算法呈多層結(jié)構(gòu)，且層與層之間還有數(shù)據(jù)流聯(lián)系，其執(zhí)行順序和數(shù)據(jù)流的走向較為復(fù)雜，不利于直接采用流水線技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，提出一種全新的“分層多級(jí)流水線”設(shè)計(jì)技術(shù)，有效地解決了復(fù)雜控制系統(tǒng)的流水線優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。本文最后對(duì)芯片運(yùn)行穩(wěn)定性等問(wèn)題進(jìn)行了初步研究。指出了設(shè)計(jì)中的“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”和飽受困擾之苦的“亞穩(wěn)態(tài)”問(wèn)題，分析了產(chǎn)生機(jī)理，并給出了常用的解決措施。
上傳時(shí)間： 2013-05-28
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07電子設(shè)計(jì)大賽論文 2007年全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽論文（A~J題）
標(biāo)簽： 2007 全國(guó)電子 設(shè)計(jì)大賽 論文
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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隨著當(dāng)今生產(chǎn)力的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，傳統(tǒng)的監(jiān)控手段已不能滿足生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需求。智能巡檢終端作為生產(chǎn)安全的重要輔助設(shè)備，能在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)多設(shè)備多信號(hào)量的實(shí)時(shí)采集和處理，可以作為解決生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行的主要手段之一。近來(lái)年嵌入式技術(shù)以其強(qiáng)大的處理能力、高度的可靠性在微控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。無(wú)線通信技術(shù)，特別是GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。使互聯(lián)網(wǎng)等寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，能夠大大提高無(wú)線監(jiān)控效率。在分析研究了當(dāng)前國(guó)內(nèi)、外設(shè)備巡檢系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，并結(jié)合嵌入式技術(shù)和GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目企業(yè)的具體生產(chǎn)要求，論文提出了一種基于GPRS無(wú)線通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)的無(wú)線智能設(shè)備巡檢系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用三星公司的ARM920TS3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器，處理器從外部傳感器采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，如：溫度、濕度、壓力等，通過(guò)SIM—300GRPS無(wú)線通訊模塊的AT命令將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò)中，然后將數(shù)據(jù)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控中心(指定IP地址或域名)監(jiān)控中心，監(jiān)控中心可以通過(guò)專門軟件對(duì)從各監(jiān)控點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)作出分析處理，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)控制命令反饋給各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。 本課題主要工作集中在兩個(gè)方面：一方面是GPRS無(wú)線收發(fā)設(shè)備硬件實(shí)現(xiàn)，在這一部分涉及到模塊硬件功能設(shè)計(jì)、無(wú)線模塊、嵌入式處理器的選型；另一方面是軟件設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)流程，完成了各模塊的開(kāi)發(fā)工作。研究和試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，能滿足遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際需求。
標(biāo)簽： ARMGPRS 無(wú)線智能 巡檢 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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針對(duì)現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及諧波治理的需要，論文綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內(nèi)諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測(cè)量原理；對(duì)被測(cè)信號(hào)的交流參量通過(guò)抽樣方法獲得，由多點(diǎn)的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果可以減小隨機(jī)誤差的影響；基于DFT和FFT的諧波測(cè)量原理，將FFT應(yīng)用于諧波分析獲得信號(hào)的頻域參數(shù)；針對(duì)諧波測(cè)量中的混疊誤差設(shè)計(jì)了二階抗混疊濾波器；分析了非同步采樣和對(duì)非時(shí)限信號(hào)的截?cái)嘣斐傻念l譜泄露和柵欄效應(yīng)及其對(duì)諧波測(cè)量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對(duì)頻譜泄漏的抑制作用，在此基礎(chǔ)上選擇加海明窗對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理；針對(duì)DDS具有高精度頻率合成的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到電網(wǎng)信號(hào)的采樣上，提高了采樣的同步性，使得測(cè)量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運(yùn)算，系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)供電電源采用了開(kāi)關(guān)電源、減小了體積，提高了效率；完成了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測(cè)頻電路及通信模塊電路的設(shè)計(jì)；最后介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，主要包含了數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，F(xiàn)FT程序的設(shè)計(jì)，給出了各部分程序的流程圖；系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序，該軟件以LabWindows/CVI6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用CVI豐富的庫(kù)函數(shù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作，并采用雙線程運(yùn)行模式，在數(shù)據(jù)采集和處理的同時(shí)完成了顯示、命令的發(fā)送和運(yùn)行曲線等功能。 按上述方案設(shè)計(jì)的樣機(jī)經(jīng)過(guò)三次電路制作與軟件調(diào)試，主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，通過(guò)了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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目前國(guó)內(nèi)井下水泵電機(jī)多數(shù)采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行控制，即人工加繼電器進(jìn)行控制的方法。這種方法控制線路復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低，可靠性差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，應(yīng)急能力差等缺點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實(shí)際問(wèn)題，研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以完成水位檢測(cè)、軸溫檢測(cè)、流量檢測(cè)、水泵起動(dòng)、停止及其過(guò)程控制，而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理等工作。它具有以下特點(diǎn)：水位實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與顯示；水泵啟動(dòng)與停止控制；多臺(tái)水泵實(shí)時(shí)“輪班工作制”；根據(jù)涌水量大小和用電“避峰就谷”原則，控制投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)；與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)行集中控制。 本文所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程訪問(wèn)三部分組成，分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對(duì)監(jiān)控終端的硬件設(shè)計(jì)，它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據(jù)監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)如水泵電機(jī)電流、電壓、水泵開(kāi)停狀態(tài)、電機(jī)溫度、井底水倉(cāng)水位、水泵出口流量的實(shí)際特點(diǎn)，通過(guò)ARM芯片的快速處理運(yùn)算能力，實(shí)時(shí)計(jì)算出水泵的三相有功功率和無(wú)功功率、功率因數(shù)等參量，井底水倉(cāng)的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準(zhǔn)確值。把處理運(yùn)算的結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)傳到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和打印，同時(shí)監(jiān)控中心根據(jù)傳上來(lái)的結(jié)果進(jìn)行判斷，然后根據(jù)判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)方面，主要針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，對(duì)相電流、相電壓進(jìn)行交流信號(hào)采樣。對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)運(yùn)用快速傅立葉變換（FFT）進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得了高精度的測(cè)量。 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要針對(duì)系統(tǒng)兩層通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Visual Basic6．0進(jìn)行開(kāi)發(fā)。客戶端利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用B/S模式遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸，以便可以查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。
標(biāo)簽： ARM 煤礦井下 水泵電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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本課題針對(duì)當(dāng)前煤礦企業(yè)對(duì)水的依賴性和企業(yè)自身發(fā)展對(duì)水源的需求等實(shí)際問(wèn)題，研制了基于ARM的煤礦水源井監(jiān)控系統(tǒng)。 論文主要介紹了監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端（RTU）的硬件設(shè)計(jì)、軟件算法設(shè)計(jì)以及通訊技術(shù)、電機(jī)的保護(hù)原理和監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。 監(jiān)控終端（RTU）的算法設(shè)計(jì)方面，針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)和系統(tǒng)分析的需要，對(duì)水位、流量、出水口壓力采用直流采樣，對(duì)相電流、相電壓采用交流信號(hào)采樣。對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析和計(jì)算，獲得了高精度的煤礦水源井參數(shù)的測(cè)量和系統(tǒng)的控制。 通訊部分采用的是具有接收靈敏度高、頻率穩(wěn)定、傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)與RS-232組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的上下傳輸。 監(jiān)控終端（RTU）的硬件設(shè)計(jì)方面主要采用ARM芯片作為監(jiān)控分站的終端處理核心，實(shí)時(shí)檢測(cè)水源井的水位，出水口壓力、流量等參數(shù)。實(shí)時(shí)顯示水源井各參數(shù)的動(dòng)態(tài)特性，并查看水位的歷史變化。同時(shí)，ARM處理器通過(guò)互感器對(duì)數(shù)據(jù)采集處理后，可計(jì)算出水泵電機(jī)的三相電流、電壓的實(shí)際值，根據(jù)電機(jī)的相序電流、電壓的大小，可對(duì)電機(jī)實(shí)時(shí)有效的微機(jī)保護(hù)。并根據(jù)監(jiān)控中心命令進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送。 監(jiān)控終端軟件方面主要考慮到時(shí)實(shí)采樣的準(zhǔn)確性，uClinux系統(tǒng)在ARM系統(tǒng)上數(shù)據(jù)處理的快速性與實(shí)時(shí)性，以及與監(jiān)控系統(tǒng)軟件的通信顯示方面的可行性與有效性。 系統(tǒng)監(jiān)控的軟件利用VC++6．0中的編程進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集處理和控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、報(bào)表打印和報(bào)警等功能。通過(guò)ADO對(duì)象和SQL Sever，與windows系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互。
標(biāo)簽： ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
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PL3105芯片手冊(cè)PL3105芯片手冊(cè)PL3105芯片手冊(cè)
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U盤(pán)主控芯片SSS6691制作USB-CDROM教程
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