風速是氣象測量的一個重要要素,利用超聲波進行風速測量現如今得到廣泛的應用,技術已經很成熟。當超聲波在空氣中傳播時,受到風速的影響,順風和逆風情況下存在一個時間差,基于這個原理制成的時差法超聲波風速測量儀表,具有精度高、可靠性強、集成度高等優勢,并可以與雨量、濕度等測量儀表構成完整的移動氣象站,與傳統的機械式儀表、電磁式儀表相比,具有較強的優勢,其關鍵參數是系統的測量精度。 ARM作為32位的微處理器,具有豐富的片上資源,高達60M的處理能力,而且功耗很小,適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風速測量系統,可以實現風速的測量、顯示、精度調節以及與上位機之間的通信等功能。系統硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數字電路,并采用模塊化進行設計。這種思想大大簡化了系統硬件電路設計的復雜性,增強了系統的穩定性與可靠性。軟件部分根據超聲波信號的特點,選用新型的構造包絡的方法,在準確判斷超聲波到達時間的問題上有所改進。 文章共分六個部分。第一章緒論介紹了超聲波風速測量儀表的發展現狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創新點。第二章介紹了超聲波風速測量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風速測量的系統的硬件設計。第四章是系統的軟件設計。第五章是系統的誤差分析。第六章是全文的總結以及就下一步的工作提出一些設想。
上傳時間: 2013-06-04
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液位是工業生產中常見的測量參數,化工、石油、污水處理等各類工廠企業都要進行液位測量。目前,液位檢測技術飛速發展,新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全,我國新型液位儀表大多依靠進口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質、能夠定點和連續測量等優點,近年來,超聲液位測量技術取得了長足的進步,己成功應用于江河水位、化學和制藥工業、食品加工、罐裝液位等多種領域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計。傳統的超聲波液位計一般使用8位的單片機作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產生中斷,判斷超聲波的傳播時間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時間的設計方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內核的芯片LPC2119作為系統的運算控制器,加強了系統對超聲波回波信號的處理能力;使用A/D轉換器將回波信號轉換為數字信號,采用數字濾波處理信號,利用數值處理來判斷超聲波回波信號的起始點,提高了液位的測量精度;采用單換能器收發一體式電路設計,簡化了液位的計算;利用LPC2119芯片內部的CAN總線控制器設計了CAN總線通信接口;選用一線式數字溫度傳感器DSl8820進行溫度補償,避免了由于環境溫度的變化而產生的測量誤差。ARM芯片豐富的內部資源和I/0口線有利于今后擴展功能,升級系統。本超聲波液位計使用方便,精度高,能滿足工業生產中的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁減,適應應用系統,對功能,可靠性,成本,體積,功耗嚴格要求的專用計算機系統[1]。廣泛應用于軍事,信息家電,無線通信設備,消費類電子產品,移動計算平臺等諸多領域,是當今熱門的計算機開發技術。 隨著科學技術發展,人們生活水平提高,數字高清電視逐漸普及,在各大賣場,對銷售過程中展示設備也隨之提出了更高的要求。但據調查,在中國現有的高清播放系統普遍存在價格昂貴,損耗高,壽命短及外部接口少等缺陷,導致無法普及。 針對這一現狀,本課題設計了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺,嵌入式實時操作系統uclinux為系統軟件平臺的高清播放系統。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構,又是公司的名稱,該公司主要設計處理器架構,并將其技術授權給其他芯片廠商。該處理器架構具有外型小,性能高等特點,多用于便攜式通訊工具,多媒體數字式消費類儀器和嵌入式系統解決方案等領域。本課題在充分考慮系統實用性和開發成本的基礎上,采用EM8623芯片為CPU,片外擴展FLASH和SDRAM存儲器。 uclinux系統從Linux2.0/2.4內核派生而來,雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內存管理單元)的處理器而設計,但保留了操作系統的所有特性,為硬件平臺更好地運行提供了保證,也降低了軟件設計復雜度,提高了系統的實時性和靈活性,縮短了開發周期。 該高清播放系統具有工作時間長,性能穩定等特點,采用面向對象和面向過程綜合編程方法,ASM,C,C++多種語言混合編程方式實現,使系統具有很高的健壯性和可擴展性。 基于ARM的高清播放系統在現場運行穩定可靠,達到了預期的效果和實際要求。而且由于該高清播放系統外接接口豐富(包括常見的HDMI,S-Video,VGA,YPbPr,YCbCr),連接使用方便,所以具有很好的市場價值,可廣泛應用于電視銷售柜臺,化妝品展示柜臺,聯網廣告機等領域。
上傳時間: 2013-04-24
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在電力現代化建設中,提高發電機發電效率是其中重要的一環,氫氣作為導熱性冷卻介質廣泛的應用于發電設備,作為冷卻劑,它可以有效地提高其發電效率,但它又是一種易燃易爆氣體,所以使氫氣參數處于正常范圍,保證發電機高效、安全正常工作就變得至關重要,因此對氫氣參數進行實時監測有著重要的意義。 本論文研究和開發了基于ARM和CPLD的氫氣參數監測系統,首先簡要的分析了氫冷發電機系統對氫氣參數進行監測的必要性以及當前電力系統氫氣參數監控系統的發展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業務SMS、工控總線Modbus通信協議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術實現發電機系統多氫氣參數的現場實時監測系統的設計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統的核心。采用高精度的16位AD轉換芯片,并使用兩種濾波算法的結合對信號進行數字濾波,滿足系統對氫氣參數采集精度的要求。同時系統結合CPLD技術,用于解決系統內微控器I/O口不足以及SD卡驅動的問題,本論文采用一片CPLD擴展I/O口,每一個擴展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通過外部總線控制擴展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數碼卡,是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備,具有低成本,大容量的特點,系統的歷史數據存儲使用了SD卡作為存儲介質,系統并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡,而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅動SD卡,在CPLD中使用VHDL語言設計了SD卡的總線協議,外部總線接口,SRAM的讀寫時序等,這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度,增強微處理器程序的移植性,又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負擔。 本論文的無線數據傳輸采用GSM無線通信技術的SMS業務遠傳現場數據,設計了GSM模塊的軟件硬件,實現了報警等數據的無線傳輸,系統的有線傳輸采用了基于Modbus通信協議的RS485總線通信方式,采用這兩種通信方式使系統的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統的不足并且提出了具體的改進方向。
上傳時間: 2013-05-26
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本文首先介紹了主流8位MCU(微控制器)的通用架構,通過比較分析主流國際MCU半導體供應商的MCU產品,結合作者在德國英飛凌公司的項目實踐,分析了英飛凌XC866系列8位MCU的架構特點和功能特性。在此基礎上,介紹了該MCU芯片的系統集成方法,以及組成模塊的架構和功能。 LlN協議是當前廣泛應用的車載局部互連協議,作為英飛凌XC866MCU上很關鍵的一個外圍IP,本論文在介紹了MCU架構基礎上,設計實現了LlN控制器。LIN協議是UART在數據鏈路層上的擴展,其關鍵是LlN協議數據鏈路層的檢測實現。本文給出了一種可靠,高效的協議檢測機制,從而使軟件和硬件更好配合工作完成協議檢測。在完成LlN控制器設計后,本文結合了XC866ADC的架構,介紹了ADC模擬和系統的數字接口概念和實現要點,介紹了如何考慮分析選擇合理的數字接口方案。論文最后以XC866的系統架構為基礎,提出了一種高效的基于FPGA的IP原型驗證平臺方案,并以LlN控制器作為驗證這一平臺的IP,在FPGA上成功的實現了驗證方案。論文同時介紹了從SOC設計向FPGA原型驗證轉換時的處理方法及工程經驗,介紹了MCU及驗證平臺的測試平臺思想,以及基于FPGA原型和邏輯分析儀實時測試的MCU固件代碼覆蓋率測試方法。 目前8位MCU在中低端的應用越來越廣泛,特別是目前發展迅速的汽車電子和消費電子領域。因此對MCU架構的不斷研究和提高,對更多面向應用領域的IP的研究和設計,以及如何更快速的實現芯片驗證將極大的推動MCU在各個領域的應用和推廣,將產生極大的經濟和應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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MC14433中文資料。MC14433是美國Motorola公司推出的單片3 1/2位A/D轉換器,其中集成了雙積分式A/D轉換器所有的CMOS模擬電路和數字電路。具有外接元件少,輸入阻抗高,功耗低,電源電壓范圍寬,精度高等特點,并且具有自動校零和自動極性轉換功能,只要外接少量的阻容件即可構成一個完整的A/D轉換器。。。。。。
上傳時間: 2013-04-24
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8位電流模模數轉換器設計研究 8位電流模模數轉換器設計研究
上傳時間: 2013-06-21
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瑞芯Rknano主要技術參數 ARM + Hardware Accelerator ,最大主頻120M 支持8/16位LCD,支持MCU屏,最大分辨率160x128 支持SD、I2S、I2C接口,內置PWM控制器 8bit ECC NAND FLASH控制器,支持4片選,SLC/MCL
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:christopher
隨著通信網的發展和用戶需求的提高,光纖通信中的PDH體系逐漸被SDH體系所取代.SDH光纖通信系統以其通信容量大、傳輸性能好、接口標準、組網靈活方便、管理功能強大等優點獲得越來越廣泛的應用.但是在某些對傳輸容量需求不大的場合,SDH的巨大潛力和優越性無法發揮出來,反而還會造成帶寬浪費.相反,PDH因其容量適中,配置靈活,成本低廉和功能齊全,可針對客戶不同需要設計不同的方案,在某些特定的接入場合具有一定的優勢.本課題根據現實的需要,提出并設計了一種基于PDH技術的多業務單片FPGA傳輸系統.系統可以同時提供12路E1的透明傳輸和一個線速為100M以太網通道,主要由一塊FPGA芯片實現大部分功能,該解決方案在集成度、功耗、成本以及靈活性等方面都具有明顯的優勢.本文首先介紹數字通信以及數字復接原理和以太網的相關知識,然后詳細闡述了本系統的方案設計,對所使用的芯片和控制芯片FPGA做了必要的介紹,最后具體介紹了系統硬件和FPGA編碼設計,以及后期的軟硬件調試.歸納起來,本文主要具體工作如下:1.實現4路E1信號到1路二次群信號的復分接,主要包括全數字鎖相環、HDB3-NRZ編解碼、正碼速調整、幀頭檢測和復分接等.2.將以太網MII接口來的25M的MII信號通過碼速變換到25.344M,進行映射.3.將三路二次群信號和變換過的以太網MII信號進行5b6b編解碼,以利于在光纖上傳輸.4.高速時提取時鐘采用XILINX的CDR方案.并對接收到的信號經過5b6b解碼后,分接出各路信號.
上傳時間: 2013-07-23
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隨著信息技術的發展,系統級芯片SoC(System on a Chip)成為集成電路發展的主流。SoC技術以其成本低、功耗小、集成度高的優勢正廣泛地應用于嵌入式系統中。通過對8位增強型CPU內核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的實現,對SoC設計作了初步研究。 在對Intel MCS-8051的匯編指令集進行了深入地分析的基礎上,按照至頂向下的模塊化的高層次設計流程,對8位CPU進行了頂層功能和結構的定義與劃分,并逐步細化了各個層次的模塊設計,建立了具有CPU及定時器,中斷,串行等外部接口的模型。 利用5種尋址方式完成了8位CPU的數據通路的設計規劃。利用有限狀態機及微程序的思想完成了控制通路的各個層次模塊的設計規劃。利用組合電路與時序電路相結合的思想完成了定時器,中斷以及串行接口的規劃。采用邊沿觸發使得一個機器周期對應一個時鐘周期,執行效率提高。使用硬件描述語言實現了各個模塊的設計。借助EDA工具ISE集成開發環境完成了各個模塊的編程、調試和面向FPGA的布局布線;在Synplify pro綜合工具中完成了綜合;使用Modelsim SE仿真工具對其進行了完整的功能仿真和時序仿真。 設計了一個通用的擴展接口控制器對原有的8位處理器進行擴展,加入高速DI,DO以及SPI接口,增強了8位處理器的功能,可以用于現有單片機進行升級和擴展。 本設計的CPU全面兼容MCS-51匯編指令集全部的111條指令,在時鐘頻率和指令的執行效率指標上均優于傳統的MCS-51內核。本設計以硬件描述語言代碼形式存在可與任何綜合庫、工藝庫以及FPGA結合開發出用戶需要的固核和硬核,可讀性好,易于擴展使用,易于升級,比較有實用價值。本設計通過FPGA驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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