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以太網通信

  • 諧波信號發生器的研究與設計

    隨著頻率合成理論和高速大規模集成電路的發展,信號發生器作為一類重要的儀器,在通信、檢測、導航等領域有著廣泛的應用。特別是在高壓電力系統的檢測領域,常常需要模擬電網諧波的標準信號源對檢測設備的性能進行校驗,例如高壓電力線路的相位檢測,避雷器的性能檢測,用戶電能表的性能校驗等。為此,本文圍繞一種新型的參數可調諧波信號發生器進行了研究和設計,課題得到了常州市科技攻關項目的資助。 本文首先論述了頻率合成技術的發展,并將直接數字頻率合成技術與傳統的頻率合成技術進行了比較。然后深入研究了DDS的工作原理和基本結構,從頻域角度分析了理想參數和實際參數兩種情況下DDS的輸出頻譜。在此基礎上,詳細分析了引起輸出雜散的三個主要因素,并對DDS的雜散抑制方法進行了仿真研究。最后對參數可調諧波信號發生器進行了軟硬件設計。 在系統設計的過程中,本文以Altera公司的FPGA芯片EPF10K70RC240-2為核心,利用開發工具MAX+PLUSⅡ并結合硬件描述語言VHDL設計了一種頻率、相位、幅度、諧波比例可調的諧波信號發生器。詳細闡述了該信號發生器的體系結構,并進行了軟硬件的設計和具體電路的實現。實驗結果表明,系統的性能指標均達到了設計要求,且具有使用簡單、集成度高等特點。

    標簽: 諧波 信號發生器

    上傳時間: 2013-05-20

    上傳用戶:qulele

  • 隨機讀寫I2C串行總線接口電路設計

    I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴格的規范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應用并受到普遍的歡迎。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實現一個隨機讀/寫的I2C接口電路,實現與外圍I2C接口器件E2PROM進行數據通信,實現讀、寫等功能,傳輸速率實現為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環境中進行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發平臺上進行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進行數據采集,分析測試結果。 首先,介紹了微電子設計的發展概況以及設計流程,重點介紹了HDL/FPGA的設計流程。其次,對I2C串行總線進行了介紹,重點說明了總線上的數據傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀/寫時序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設計了隨機讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態機(FSM)來實現;測試模塊首先將數據寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數據讀出,并將兩個數據顯示在外圍LED數碼管和發光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數據的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進行傳輸數據的采集,分析數據傳輸的時序,從而驗證電路設計的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進行了總結,并展望了下一步的工作。

    標簽: I2C 隨機 讀寫 串行總線接口

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:再見大盤雞

  • 基于FPGA的DDS信號源的設計

    頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域,目前,常用的頻率合成技術有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數字化的DDS技術由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩定度高等優點而成為現代頻率合成技術中的佼佼者。隨著數字集成電路、微電子技術和EDA技術的深入研究,DDS技術得到了飛速的發展。 DDS是把一系列數字量化形式的信號通過D/A轉換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉換產生已經用數字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉換電路一般由ROM實現;D/A轉換電路,將數字形式的幅度碼轉換成模擬信號。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現一個DDS系統,該DDS系統的硬件結構是以FPGA為核心實現的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發展,闡述了基于FPGA實現DDS技術的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結構特點、開發流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現直接數字頻率合成(DDS)的原理、電路結構、優化方法等。重點介紹DDS技術在FPGA中的實現方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統可以很容易地嵌入到其他系統中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結構簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結果,并對此作了一定的分析。

    標簽: FPGA DDS 信號源

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:yx007699

  • 基于FPGA的DSSS接收機載波跟蹤技術

    擴頻通信是一種性能優異的通信方式,自其誕生之日起就受到了業內人士的廣泛關注。本文以DS/SS接收機為基礎,圍繞相關的理論和技術,開展了載波跟蹤技術FPGA實現的研究。 論文首先綜述了課題的來源、背景和意義,闡述了DS/SS接收系統前端處理模塊和信號處理模塊的結構,指出了本課題的關鍵技術。與此同時,作者在參考了大量國內外有關文獻的基礎上,深入研究了四相鑒頻、自動頻率跟蹤鑒頻以及反正切鑒相等載波跟蹤鑒頻、鑒相算法,并根據這些理論設計了FLL與PLL相結合的載波跟蹤策略,完成了CPAFC和Costas環路仿真和性能分析。 其次,論文對載波跟蹤環路的硬件電路進行了設計,其中包括基帶信號處理的混頻、相關和積分清洗模塊,誤差量的提取和控制模塊,以及本地載波的產生模塊等,并在Altera公司的Stratix系列芯片----EP1S808956C6上對每個組成模塊進行了功能和時序上的仿真與實現,之后對系統各模塊進行了集成,解決了系統實現的同步問題。 最后,論文對系統作了實驗總結與分析,包括板級驗證總結與分析、接收機載波跟蹤性能分析,以及對載波同步技術的總結和展望。

    標簽: FPGA DSSS 接收機 載波

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:qazwsxedc

  • 基于FPGA的HDMI顯示系統的設計與實現

    伴隨著多媒體顯示和傳輸技術的發展,人們獲得了越來越高的視聽享受。從傳統的模擬電視,到標清、高清、全高清。與顯示技術發展結伴而行的是顯示接口技術的發展,從模擬的AV端子,S-Video和VGA接口,到數字顯示的DVI接口,技術上經歷了一個從模擬到數字,從并行到串行,從低速到高速的發展過程。 HDMI是最新的高清晰度多媒體接口,它的規范由Silicon Image等七家公司提出,具有帶寬大,尺寸小,傳輸距離長和支持正版保護等功能,符合當今技術的發展潮流,一經推出,就獲得了巨大的成功。成為平板顯示器、高清電視等設備的標準接口之一,并獲得了越來越廣泛的應用。 從上世紀80年代XILINX發明第一款FPGA芯片以來,FPGA就以其體系結構和邏輯單元靈活,運算速度快,編程方便等優點廣泛應用與IC設計、系統控制、視頻處理、通信系統、航空航天等諸多方面。 本文利用ALTERA的一款高端FPGA芯片EP2S180F1508C3為核心,配合Silicon Image的專用HDMI接收芯片搭建了一個HDMI的接收顯示平臺。針對HDMI帶寬寬,數據量大的特點,使用了新型的DDR2 SDRAM作為視頻信號的輸入和輸出緩沖。在硬件板級設計上,針對HDMI和DDR2的相關高速電路,采用了一系列的高速電路設計方法,有效的避免了信號的反射,串擾等不良現象。同時在對HDMI規范和DDR2 SDRAM時序規范的深入研究的基礎上,在ALTERA的開發平臺QUARTUSII上編寫了系統的頂層模塊和相關各功能子模塊,并仿真通過。 論文的主要工作和創新點表現在以下幾個方面: 1、論文研究了最新的HDMI接口規范和新型存儲器件DDR2的時序規范。 2、論文搭建的整個系統相當龐大,涉及到相關的規范、多種芯片的資料、各種工具軟件的使用、原理圖的繪制和PCB板的布局布線,直至后期的編程仿真,花費了作者大量的時間和精力。 3、論文首次使用FPGA來處理HDMI信號且直接驅動顯示器件,區別于-般的ASIC方案。 4、論文對高速電路特別是的DDR2布局布線,采用了一系列的專門措施,具有一定的借鑒價值。

    標簽: FPGA HDMI 顯示系統

    上傳時間: 2013-06-22

    上傳用戶:784533221

  • 利用VC++6.0實現上位機與PLC的串行通信

    介紹了西門子S7–200 系列 PLC 的自由口通信模式及在Windows 環境下應用VC++6.0 實現PC 機與PLC串行通信的編程方法,開發了玻璃器皿沖壓機上位機監控系統。實際運行證明,該監控系

    標簽: 6.0 PLC VC 上位機

    上傳時間: 2013-06-28

    上傳用戶:branblackson

  • LabVIEW與Excel的通信方法

    LabVIEW與Excel的通信方法 Communication Method between LabVIEW and Excel

    標簽: LabVIEW Excel 通信

    上傳時間: 2013-07-08

    上傳用戶:D&L37

  • 基于FPGA的PWM發生器的研究與設計

    PWM(脈沖寬度調制)是一種利用數字信號來控制模擬電路的控制技術,廣泛應用于電源、電機、伺服系統、通信系統、電子控制器、功率控制等電力電子設備。PWM技術在逆變電路中的應用最為廣泛,也是變頻技術的核心,同時在機床,液壓位置控制系統等機械裝置中也發揮著重要的作用。PWM技術已經成為控制領域的一個熱點,因此研究PWM發生器對于基礎理論的發展和技術的改進都有十分重要的意義。 論文研究的主要內容是用任意波形作為調制信號通過特定的方法來產生所需要的PWM波形,任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個主要任務。任意波形的合成是課題設計的一個難點,也是影響系統性能的關鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數字頻率合成(DDS)技術來實現。DDS技術以相位為地址,通過查找離散幅度數據進行波形合成,具有輸出波形相位變化連續、分辨率高、頻率轉換速率快的優點,而且通過設置控制字可靈活方便地改變輸出頻率,是目前波形合成的主流方法。 實現PWM發生器的設計方法有多種。在綜合比較了單片機、DSP、ARM等常用開發工具特點的基礎上,本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體,單片機輔助配合的設計方法。隨著計算機技術和微電了技術的迅速發展,可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大,基于PLD的設計方法正逐步成為一種主流于段,是近些年來電子系統設計的一個熱點。整個系統分為模擬波形產生、單片機控制電路、FPGA內部功能模塊三大部分。FPGA部分的設計是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發平臺,采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內部各功能模塊的設計輸入、編譯、仿真等調試工作,目標載體選用性價比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件;單片機控制電路主要負責控制字的設置和顯示,波形數據的接受與發送;用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務。 論文共分五章,詳細介紹了課題的背景、PWM發生器的發展和應用以及選題的目的和意義等,論述了系統設計方案的可行性,對外圍電路和FPAG內部功能模塊的設計方法進行了具體說明,并對仿真結果、系統的性能、存在的問題和改進方法等進行了分析和闡述。整個設計滿足PWM發生器的任務和功能要求,設計方法可行。

    標簽: FPGA PWM 發生器

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:a155166

  • 基于FPGA的擴頻模擬信號源的設計

    信號發生器是控制系統的重要組成部分。研制出較高精度、可靠性、可調參數的數字量信號發生器,對于促進我國航空、航天、國防以及工業自動化等領域的發展均有重要意義。本文以直接頻率合成和偽隨機碼的設計與實現為中心,對擴頻通信的基本理論、信號源的結構、載波調制等問題進行了深入的分析和研究,并給出了模塊的硬件實現方案。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。論文介紹了FPGA技術的發展和應用,包括VHDL語言的基本語法結構和FPGA器件的開發設計流程等等。詳細地分析了各類頻率合成器的基礎上提出采用直接數字式頻率合成原理(DDS)實現低相位噪聲、高分辨率、高精度和高穩定度的信號源。研究了測距偽隨機碼的原理,確定選用移位序列作為系統的擴頻碼序列,并選取了符合本系統使用的移位序列擴頻碼。分別給出并分析了相應的FPGA硬件實現電路。 對于載波調制這一關鍵技術,提出了采用二進制相移鍵控相位選擇法并相應作了硬件實現。最后給出具體設計實現了的信號發生器的輸出波形。經實驗室測試,設計的信號發生器滿足要求,且結構簡單、工作可靠、重量輕、體積小,具有良好的應用前景。

    標簽: FPGA 擴頻 模擬信號源

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:qweqweqwe

  • 基于FPGA的擴頻通信系統的實現

    擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網絡之中,如衛星通信、數據傳輸、定位、測距等系統中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統,然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現的直接序列擴頻的收發系統比較多,系統復雜且成本高。另外,現代擴頻通信系統在接收和發送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現的擴頻通信收、發系統具有較強的實際應用價值。 根據FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現的特點,采用直接序列擴頻技術,借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統的軟件仿真和硬件電路設計。實驗結果表明,比用傳統的FPGA與DSP相結合實現方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術,提高了系統并行處理的能力。并且系統功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統的穩定性和可靠性。

    標簽: FPGA 擴頻通信

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:天天天天

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