隨著現代控制理論在機電技術領域的不斷發展,多電動機協調控制技術在機電控制系統中得到廣泛的應用,給嵌入式系統的數控應用提供了巨大機遇。傳統的伺服運動控制很難在處理大數據量、復雜算法時保證系統的靈活性和實時性。嵌入式系統是近年來發展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統,它的特點是高度自動化,響應速度快等,非常適合于要求實時的和多任務的場合。 本文以嵌入式數控系統為項目背景,研究設計了一種基于ARM和FPGA的嵌入式數控系統的方案。設計中,通過QuartusⅡ、ModelSim和Protel 99等電子設計自動化開發工具完成了一個高性能嵌入式軟硬件系統的設計及仿真驗證;采用了實用小巧的嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ,為應用系統的實時性提供了保證。該嵌入式數控系統滿足了用戶對應用系統實時性和快速處理的要求,具有較廣泛的應用前景。 通過本課題實踐表明,基于ARM和FPGA構建嵌入式數控系統的應用方案完全可行、合理,同傳統的人機交互系統設計相比,能大量地減輕研發任務,提高研發速度,能夠在短時間內得到控制性能優秀的數控系統。而μC/OS-Ⅱ實時操作系統的加入,使得系統很好地進行多任務處理,并保證了系統的實時性。
上傳時間: 2013-07-22
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在視頻傳輸系統中,最大障礙是視頻數據的大數據量傳輸。故壓縮就顯得尤為必要。MJPEG是以25幀每秒傳輸的JPEG圖像。本文根據JPEG基本壓縮模式,通過前端圖像采集芯片輸出標準的4:2:2格式的圖像流,在XILINX公司的SPARTAN IIE芯片下壓縮,獲得了良好效果,壓縮比達到10:1。中間的各個環節同MATLAB下同等壓縮相比,除了精度上有點差別外,基本一致。同專用芯片相比,比專用芯片靈活得多,FPGA內部全部是可編程,燒寫不同的程序便可實現不同的壓縮。同DSP相比,壓縮時間極大的提高,同周霖的“基于DSP技術的靜態圖像壓縮編碼”一文中編碼所需的時間進行比較(DCT變換消耗4224個指令,量化Z排序耗960指令,huffman編碼至少耗1400指令),假設令其采用6000系列DSP,指令周期為6ns,運算速度為1336MIPS。壓縮一個8*8DCT塊,采用高檔的DSP,消耗39tJs,而采用27M的FPGA只需6us,若采用FPGA內部自帶的DLL將時鐘倍頻到54M,則只需要3us.本設計同傳統的壓縮實現方式相比,在速度和靈活性上有了極大的提高。
上傳時間: 2013-04-24
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在過去的十幾年間,FPGA取得了驚人的發展:集成度已達到1000萬等效門、速度可達到400~500MHz。隨著FPGA的集成度不斷增大,在高密度FPGA中,芯片上時鐘的分布質量就變得越來越重要。時鐘延時和時鐘相位偏移已成為影響系統性能的重要因素。現在,解決時鐘延時問題主要使用時鐘延時補償電路。 為了消除FPGA芯片內的時鐘延時,減小時鐘偏差,本文設計了內置于FPGA芯片中的延遲鎖相環,采用一種全數字的電路結構,將傳統DLL中的用模擬方式實現的環路濾波器和壓控延遲鏈改進為數字方式實現的時鐘延遲測量電路,和延時補償調整電路,配合特定的控制邏輯電路,完成時鐘延時補償。在輸入時鐘頻率不變的情況下,只需一次調節過程即可完成輸入輸出時鐘的同步,鎖定時間較短,噪聲不會積累,抗干擾性好。 在Smic0.18um工藝下,設計出的時鐘延時補償電路工作頻率范圍從25MHz到300MHz,最大抖動時間為35ps,鎖定時間為13個輸入時鐘周期。另外,完成了時鐘相移電路的設計,實現可編程相移,為用戶提供與輸入時鐘同頻的相位差為90度,180度,270度的相移時鐘;時鐘占空比調節電路的設計,實現可編程占空比,可以提供占空比為50/50的時鐘信號;時鐘分頻電路的設計,實現頻率分頻,提供1.5,2,2.5,3,4,5,8,16分頻時鐘。
上傳時間: 2013-07-06
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本書比較全面地闡述了fpga在數字信號處理中的應用問題。 數字信號處理的FPGA實現 本書共分8章,主要內容包括典型fpga器件的介紹、vhdl硬件描述語言、fpga設計中常用軟件簡介、用fpga實現數字信號處理的數據規劃、多種結構類型的fir數字濾波器的fpga實現、不同結構fft的fpga實現、數字正交下變頻的fpga實現、cordic和dds的fpga實現等。本書緊密貼合工程實踐,以一個fpga設計開發人員的切身體會去敘述每一個應用實例,以一個fpga教學工作者的實踐經驗去梳理和組織繁雜的知識點。 本書可作為高等院校通信、數字信號處理、電子工程等專業的本科生教材,也可供相關專業的研究生和從事雷達、電子偵察、通信等工作的技術人員參考。
上傳時間: 2013-06-04
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在馬達控制類應用中, 正交編碼器可以反饋馬達的轉子位置及轉速信號。TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口,增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應用筆記詳細介紹了STM32F10x與正交編碼器的接口,并附有相應的例程,使用戶可以很快地掌握其使用方法。
上傳時間: 2013-06-09
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VHDL寫的LMS算法程序。利用本地正弦信號,根據LMS算法對輸入信號進行跟蹤。用以產生和輸入信號同頻同相的本地信號。
上傳時間: 2013-09-03
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為了將通信系統中數字基帶信號調制到中頻信號上,采用數字上變頻技術,通過對數字I、Q兩路基帶信號進行FIR成形濾波、半帶插值濾波、數字混頻處理得到正交調制后的中頻信號,最后經MATLAB仿真分析得到相應的時域和頻域圖,來驗證電路設計的有效性。
上傳時間: 2013-10-22
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德州儀器(TI)通過多種不同的處理工藝提供了寬范圍的運算放大器產品,其類型包括了高精度、微功耗、低電壓、高電壓、高速以及軌至軌。TI還開發了業界最大的低功耗及低電壓運算放大器產品選集,其設計特性可滿足寬范圍的多種應用。為使您的選擇流程更為輕松,我們提供了一個交互式的在線運算放大器參數搜索引擎——amplifier.ti.com/search,可供您鏈接至各種不同規格的運算放大器。設計考慮因素為某項應用選擇最佳的運算放大器所要考慮的因素涉及到多個相關聯的需求。為此,設計人員必須經常權衡彼此矛盾的尺寸、成本、性能等指標因素。即使是資歷最老的工程師也可能會為此而苦惱,但您大可不必如此。緊記以下的幾點,您將會發現選擇范圍將很快的縮小至可掌控的少數幾個。電源電壓(VS)——選擇表中包括了低電壓(最小值低于2.7V)及寬電壓范圍(最小值高于5V)的部分。其余運放的選擇類型(例如精密),可通過快速查驗供電范圍欄來適當選擇。當采用單電源供電時,應用可能需要具有軌至軌(rail-to-rail)性能,并考慮精度相關的參數。精度——主要與輸入偏移電壓(VOS)相關,并分別考慮隨溫度漂移、電源抑制比(PSRR)以及共模抑制比(CMRR)的變化。精密(precision)一般用于描述具有低輸入偏置電壓及低輸入偏置電壓溫度漂移的運算放大器。微小信號需要高精度的運算放大器,例如熱電偶及其它低電平的傳感器。高增益或多級電路則有可能需求低偏置電壓。
上傳時間: 2013-11-25
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下一代蜂窩電話將擁有高質量的照相功能。為了獲得上佳的照相性能,基於閃光燈的照明是至關重要的
上傳時間: 2013-12-28
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在汽車、工業和電信行業的設計師當中,使用高功率升壓型轉換器的現像正變得越來越普遍。當需要 300W 或更高的功率時,必須在功率器件中實現高效率 (低功率損耗),以免除增設龐大散熱器和采用強迫通風冷卻的需要
上傳時間: 2014-12-01
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