本文提出了一種適合于嵌入式SoC的USB器件端處理器的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。并主要研究了USB器件端處理器的RTL級實現(xiàn)及FPGA原型驗證、和ASIC實現(xiàn)研究，包括從模型建立、算法仿真、各個模塊的RTL級設(shè)計及仿真、FPGA的下載測試和ASIC的綜合分析。它的速度滿足預(yù)定的48MHz，等效門面積不超過1萬門，完全可應(yīng)用于SOC設(shè)計中。 本文重點對嵌入式USB器件端處理器的FPGA實現(xiàn)作了研究。為了準(zhǔn)確測試本處理器的運行情況，本文應(yīng)用串口傳遞測試數(shù)據(jù)入FPGA開發(fā)板，測試模塊讀入測試數(shù)據(jù)，發(fā)送入PC機(jī)的主機(jī)端。通過NI-VISA充當(dāng)軟件端，檢驗測試數(shù)據(jù)的正確。
上傳時間： 2013-07-24
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本文針對目前國內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動化改造工程為例，在重點研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開發(fā)方式，重點論述了主站的硬件設(shè)計。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運行需注意的幾個技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時間： 2013-06-27
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時，對變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災(zāi)害造成了電力設(shè)施及輸電線路的重大損失，嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運行。電力部門需要一種能夠?qū)崟r監(jiān)控變電站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時間監(jiān)測到電力設(shè)備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網(wǎng)路化的全面普及，各個變電站有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡、性能強(qiáng)悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設(shè)計和實現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對變電站設(shè)備的實時視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測和煙霧火災(zāi)探測等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設(shè)計，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設(shè)計了外圍接口電路和其它外圍設(shè)備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進(jìn)行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設(shè)計了報警電路；煙霧火災(zāi)探測模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測芯片MC14468，設(shè)計了監(jiān)測電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層，下層軟件開發(fā)構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設(shè)計，同時對攝像頭驅(qū)動程序進(jìn)行了提取和編譯；上層軟件開發(fā)實現(xiàn)了對采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使用Visual C++設(shè)計了客戶端監(jiān)控應(yīng)用界面，實現(xiàn)人機(jī)交互，并對所采集視頻圖像進(jìn)行了最優(yōu)化處理。 課題針對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測和火災(zāi)報警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，設(shè)計出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運行和維護(hù)的安全性及可靠性，并逐步實現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、可靠。
標(biāo)簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機(jī)、通信、電子技術(shù)的進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進(jìn)行多任務(wù)操作等優(yōu)點，在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本選題來自中山大學(xué)與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地面原理樣機(jī)控制器設(shè)計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設(shè)計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設(shè)計兩方面進(jìn)行分析。在硬件設(shè)計上，主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊（A/D）、基于I2C接口設(shè)計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設(shè)計的開關(guān)控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔(dān)了流體網(wǎng)絡(luò)回路的傳感器數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務(wù)，后文將重點介紹。在軟件設(shè)計方面，主要分兩個方面進(jìn)行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機(jī)采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進(jìn)行設(shè)計，包括主線程、服務(wù)器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機(jī)和主控制器通過接入以太網(wǎng)中，然后由服務(wù)器線程和上位機(jī)客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機(jī)軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設(shè)計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強(qiáng)大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設(shè)計方法具有一定的先進(jìn)性和良好的實用性，具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 流體 網(wǎng)絡(luò)測控
上傳時間： 2013-06-30
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fpga 設(shè)計參考資料。雙向端口設(shè)計參考。
標(biāo)簽： VerilogHDL 雙向端口
上傳時間： 2013-07-09
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本論文圍繞大容量汽輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運行展開了研究工作。全文共分七章。第一章首先闡述了發(fā)電機(jī)進(jìn)相運行的重要性和迫切性，對國內(nèi)外相關(guān)方面的研究概況作了較為系統(tǒng)全面的綜述，并對本論文的研究內(nèi)容作了簡單介紹。第二章給出了低頻三維渦流電磁場的復(fù)邊值問題，并介紹了復(fù)矢量場的一些理論基礎(chǔ)。然后分別利用伴隨算子和伴隨場函數(shù)(廣義相互作用原理)、最小作用原理和拉格朗日乘子法(廣義變分原理)，建立了低頻三維渦流電磁場中非自伴算子問題的變分描述。上述三種方法所得的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果完全一致。第三章介紹了圓柱坐標(biāo)系下基于拱形體單元的三維穩(wěn)態(tài)溫度場有限元計算模型，并將變分法的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果進(jìn)行了對比。第四章建立了汽輪發(fā)電機(jī)端部三維行波渦流電磁場的數(shù)學(xué)模型，在渦流控制方程中引入了罰函數(shù)項以使庫倫規(guī)范自動滿足，并應(yīng)用廣義相互作用原理導(dǎo)出了對應(yīng)的泛函變分及其有限元計算格式。然后對多臺大容量汽輪發(fā)電機(jī)端部的渦流電磁場進(jìn)行了實例計算，并分析了罰函數(shù)項對數(shù)值解穩(wěn)定性的影響以及影響端部電磁場的各種因素。第五章建立了大型汽輪發(fā)電機(jī)端部三維溫度場的有限元計算模型，并應(yīng)用傳熱學(xué)理論研究了散熱系數(shù)、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)等問題。然后求解了QFSS-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)端部大壓圈上的三維溫度場分布，并與兩臺機(jī)組多種工況下的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。第六章介紹了二維穩(wěn)態(tài)溫度場的邊值問題及其等價變分，導(dǎo)出了其有限元計算格式。然后求解了QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機(jī)端部壓圈上的溫度分布，并與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。第七章首先定性研究了汽輪發(fā)電機(jī)從遲相運行到進(jìn)相運行過程中不同區(qū)域上磁場強(qiáng)度的變化規(guī)律。然后介紹了發(fā)電機(jī)變參數(shù)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合實測數(shù)據(jù)以及最小二乘回歸分析計算了發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運行時的相關(guān)電氣參數(shù)，并分析了發(fā)電機(jī)各物理量之間的相互關(guān)系。隨后分析了不同工況下發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件上的渦流損耗及溫升的變化趨勢。最后，利用發(fā)電機(jī)變參數(shù)模型給出了發(fā)電機(jī)的飽和功角特性、靜穩(wěn)極限以及運行極限圖。
標(biāo)簽： 大型 分 汽輪發(fā)電機(jī) 物理
上傳時間： 2013-07-10
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智能繡花機(jī)是當(dāng)代最先進(jìn)的繡花機(jī)械，廣泛應(yīng)用于刺繡行業(yè)，國產(chǎn)繡花機(jī)著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā)，而隨著電子、計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對高性能繡花機(jī)的需求日益增大。本文在詳細(xì)分析智能繡花機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能繡花機(jī)的功能需求與當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的最新技術(shù)，設(shè)計了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案，主要研究工作和成果如下： (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實驗方案，設(shè)計了信息處理和機(jī)電控制分離的結(jié)構(gòu)。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊，設(shè)計了用于外圍擴(kuò)展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機(jī)電控制模塊，設(shè)計了繡框電機(jī)和主軸電機(jī)等硬件控制模塊。 (4)設(shè)計了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊，實現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機(jī)技術(shù)建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲格式以及解碼方法，采用MiniGUI編程實現(xiàn)了一個友好的圖形用戶界面，簡要介紹SVPWM技術(shù)的DSP實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-24
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本文給出軟件模擬I2C總線應(yīng)用在多主機(jī)系統(tǒng)中的解決方案。分析多主競爭出現(xiàn)的原因及其時段，結(jié)合時序圖和流程圖闡述競爭仲裁的原理及實現(xiàn)方法，并提供通用軟件包，用戶可將其應(yīng)用在實際的系統(tǒng)中。
上傳時間： 2013-05-27
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近幾年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會用電需求不斷擴(kuò)大。但由于電網(wǎng)建設(shè)長期滯后于市場和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力短缺的問題日益嚴(yán)重。因此，在電力緊缺已成事實的情況下，電力公司開始重視起負(fù)荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e峰用電”，從“負(fù)荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h(yuǎn)方抄表、異常監(jiān)測和用電服務(wù)”。 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是以計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實時監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負(fù)荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過有效的負(fù)荷管理，可以有效控制高峰負(fù)荷、移峰填谷、緩解日益擴(kuò)大的“峰谷差”所帶來的低用電效率，也對提高電力負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運行、減少電力供應(yīng)側(cè)的運行成本、解決大面積的電荒問題都具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)的好處。 論文簡要介紹了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負(fù)荷管理終端的目前發(fā)展技術(shù)，詳細(xì)介紹了針對國內(nèi)電力市場的需求，提出的電力負(fù)荷管理終端的總體設(shè)計方案和詳細(xì)的電路設(shè)計。 論文最后結(jié)合目前國內(nèi)電力負(fù)荷管理終端的入網(wǎng)測試檢驗，對各種試驗的難點進(jìn)行分析及采取解決措施進(jìn)行介紹，并對部分用戶提出的特殊指標(biāo)提出了解決方案。
標(biāo)簽： ARM 電力負(fù)荷 終端設(shè)計
上傳時間： 2013-05-18
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隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)得到不斷的發(fā)展，隨之也帶來了監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理，而是多種技術(shù)的集成融合。針對與風(fēng)蝕風(fēng)沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術(shù)的實際需要，本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術(shù)、Zigbee技術(shù)、GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代傳感器技術(shù)的風(fēng)蝕風(fēng)沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對風(fēng)蝕風(fēng)沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要，本選題選擇了功能強(qiáng)大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺，以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設(shè)計方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題，選擇了無線自主路由的Zigbee技術(shù)進(jìn)行各種模擬傳感器的連接，Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進(jìn)行連接的設(shè)計思路。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方法的選擇上，本選題進(jìn)行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網(wǎng)絡(luò)無線遠(yuǎn)程發(fā)送相結(jié)合的設(shè)計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設(shè)備如U盤、SD卡等。在進(jìn)行GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸時，本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)的無縫對接，以進(jìn)行終端設(shè)備與遠(yuǎn)端服務(wù)器的通信。軟件設(shè)計上，采用了模塊化設(shè)計，使用多線程編程，提高了軟件運行的能力，在網(wǎng)絡(luò)編程上使用了Socket編程技術(shù)，保證了多通道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。 本系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了硬件設(shè)計、軟件設(shè)計的全部過程，并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗站安裝使用。實踐表明，該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便，數(shù)據(jù)采集及時、準(zhǔn)確、可靠等特點，適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)用。
標(biāo)簽： Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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