CN1185是一款低功耗四通道電壓監(jiān)測芯片,其消耗的電流只有7.3微安,非常適合監(jiān)測電池電壓。芯片內部包含四個電壓比較器,每個比較器的正輸入端接到芯片內部的電壓基準源,可以用來監(jiān)測4個不同的電壓
上傳時間: 2013-06-21
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發(fā)光二極體(Light Emitting Diode, LED)為半導體發(fā)光之固態(tài)光源。它成為具省電、輕巧、壽命長、環(huán)保(不含汞)等優(yōu)點之新世代照明光源。目前LED已開始應用於液晶顯示
上傳時間: 2013-04-24
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建立在數(shù)據率轉換技術之上的寬帶數(shù)字偵察接收機要求能夠實現(xiàn)高截獲概率、高靈敏度、近乎實時的信號處理能力。雙信號數(shù)據率轉換技術是寬帶數(shù)字偵察接收機關鍵技術之一,是解決寬帶數(shù)字接收機中前端高速ADC采樣的高速數(shù)據流與后端DSP處理速度之間瓶頸問題的可行方案。測頻技術以及帶通濾波,即寬帶數(shù)字下變頻技術,是實現(xiàn)數(shù)據率轉換系統(tǒng)的關鍵技術。本文首先介紹了寬帶數(shù)字偵察接收關鍵技術之一的數(shù)據率轉換技術,著重研究了快速、高精度雙信號測頻算法以及實驗系統(tǒng)硬件實現(xiàn)。論文主要工作如下: (1)分析了現(xiàn)代電子偵察環(huán)境下的信號特征,指出寬帶數(shù)字接收機必須滿足寬監(jiān)視帶寬、流水作業(yè)以及近實時的響應時間。給出了一種頻率引導式的數(shù)字接收機方案,簡要介紹這種接收機的關鍵技術——快速、高精度頻率估計以及高效的數(shù)據率轉換。 (2)介紹了FFT技術在測頻算法中的應用,比較了FFT專用芯片及其優(yōu)點和缺點,指出為了滿足實時處理要求,必須選用FPGA設計FFT模塊。 (3)在分析常規(guī)的插值算法基礎上,提出了一種單信號的快速插值頻率估計方法,只需三個FFT變換系數(shù)的實部構造頻率修正項,計算量低。該方法具有精度高、測頻速率快的特點。 (4)基于DFT理論和自相關理論,提出了結合FFT和自相關的雙信號頻率估計算法。該方法先用DFT估計其中一個信號的頻率和幅度,以此頻率對信號解調并對消該頻率成分,最后利用自相關理論估計出另一個信號的頻率。 (5)基于DFT理論和FFT技術,研究了信號平方與FFT結合的雙信號頻率估計算法。根據信號中兩頻率分量的幅度比,只需一次一維平方信號譜峰搜索,就可以得到雙信號的和頻與差頻分量的估計值,并利用插值技術提高測頻精度。該算法能夠精確地估計頻率間隔小的雙信號頻率,且容易地擴展到復信號,F(xiàn)PGA硬件實現(xiàn)容易。 (6)基于現(xiàn)代譜分析理論,研究了基于AR(2)模型的雙信號頻率估計算法。方法在利用AR(2)模型系數(shù)估計雙正弦信號頻率之和的同時,利用FFT快速測頻算法估計其中強信號分量的頻率值。算法仿真驗證和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估計雙信號頻率。 (7)給出了基于頻譜重心算法的雷達雙信號頻率估計的FPGA硬件實現(xiàn)架構,并進行了時序仿真。 (8)討論了雙信號帶寬匹配接收系統(tǒng)的硬件設計方案,給出了快速測頻及帶寬估計模塊設計。
上傳時間: 2013-06-02
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本文提出了一種基于FPGA的細胞圖像識別系統(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,構造專用處理功能,實現(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)據量非常大,由于采用FPGA處理,產生的時延變得很小;最后系統(tǒng)機進行識別處理的是二值圖像,數(shù)據量也很小。所進行的仿真實驗取得了良好的效果,給出了部分源代碼和實驗結果。設計采用VHDL語言描述,并使用電子設計自動化(EDA)工具進行了模擬和驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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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式頻率合成,鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。本次設計是利用FPGA完成一個DDS系統(tǒng)并利用該系統(tǒng)實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化調頻。 DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過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轉換器產生已經用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括:相位累加器,可在時鐘的控制下完成相位的累加;相位碼—幅度碼轉換電路,一般由ROM實現(xiàn);DA轉換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉換成模擬信號。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細且相位連續(xù)的信號,也可以通過改變相位字改變信號的相位,因此也廣泛用于數(shù)字調頻和調相。本次數(shù)字化調頻的基本思想是利用AD轉換電路將模擬信號轉換成數(shù)字信號,同時用該數(shù)字信號與一個固定的頻率字累加,形成一個受模擬信號幅度控制的頻率字,從而獲得一個頻率受模擬信號的幅度控制的正弦波,即實現(xiàn)了調頻。該DDS數(shù)字化調頻方案的硬件系統(tǒng)是以FPGA為核心實現(xiàn)的。使用Altera公司的ACEX1K系列FPGA,整個系統(tǒng)由VHDL語言編程,開發(fā)軟件為MAX+PLUSⅡ。經過實際測試,該系統(tǒng)在頻率較低時與理論值完全符合,但在高頻時,受器件速度的限制,波形有較大的失真。
上傳時間: 2013-06-14
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微處理器技術、傳感器技術和無線通信技術的進步,推動了無線數(shù)據采集系統(tǒng)的產生和發(fā)展。數(shù)據采集技術廣泛應用于雷達、通信、遙感遙測等領域。在各種信息的獲取中,對高速數(shù)據采集的需求非常廣泛。隨著測控技術的發(fā)展,對數(shù)據采集系統(tǒng)的智能化和網絡化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網絡的飛速發(fā)展,移動通信與實際應用的結合使得各種基于GPRS網絡的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)成為當前遠距離無線通訊領域最為廣泛的應用。本課題將廣泛應用的嵌入式控制器引入到數(shù)據采集系統(tǒng)設計中,并結合GPRS優(yōu)秀的網絡特性,實現(xiàn)了一個低功耗、智能化、網絡化、軟硬件可根據具體測量任務適當裁減的無線高速數(shù)據采集平臺。 本設計采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件,配以FPGA+DDRSDRAM高速數(shù)據采集模塊,GPRS數(shù)據通信模塊,在Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的支持下,實現(xiàn)了數(shù)字化高速采集,數(shù)字化無線數(shù)據網絡傳輸?shù)默F(xiàn)場數(shù)據采集系統(tǒng)。該平臺采集的現(xiàn)場數(shù)據主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數(shù)據采集模塊的FPGA控制高速AD轉換器將輸入的模擬量信號采集后,存儲在由DDRSDRAM構成的大容量緩存中,再經過嵌入式系統(tǒng)中的微控制器進行各種處理,然后將處理結果保存在ARM系統(tǒng)的SDRAM內存,最后通過在ARM系統(tǒng)模塊擴展的GPRS模塊,將采集到的數(shù)據通過GPRS網絡發(fā)送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強大的網絡功能等特點,在許多的嵌入式網絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng)。基于ARM的嵌入式數(shù)據采集與處理系統(tǒng)結構清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
標簽: ARM_Linux 無線數(shù)據 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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橫向磁通電機是近些年來出現(xiàn)的一種新型結構的電機,由于其轉矩密度和功率密度大的優(yōu)點受到了廣泛的關注,但我國對該種電機的研究尚處于起步階段。 本課題是國家863計劃項目——“新型稀土永磁電機設計與集成技術(課題編號:2002AA324020)”中有關橫向磁通永磁同步電動機的部分。本課題的目標就是要充分發(fā)揮橫向磁通電機功率密度和轉矩密度大的優(yōu)點,克服其功率因數(shù)低的缺點,對橫向磁通永磁同步電動機的磁場進行計算、分析,找出功率因數(shù)偏低的原因,并提出相應的改進方法和建議。在此基礎上進行樣機的研制,對理論成果進行驗證,并力爭樣機在性能和工藝指標上有所突破,部分指標達到國際領先水平。 本文介紹了橫向磁通永磁電機的特點及運行原理,并按照不同的分類方式介紹了橫向磁通電機的各種結構。三維磁場的有限元計算十分復雜、計算量大,因此傳統(tǒng)電機均采用簡化的二維磁場進行計算。但是橫向磁通電機由于結構特殊,無法采用簡化的二維磁場的計算方法進行分析。因此本文利用ANSYS軟件建立了樣機模型,對樣機進行了三維電磁場分析。在電磁場計算的基礎上,進行了電機空載反電勢,空載漏磁系數(shù),電磁轉矩等相關參數(shù)的計算,討論了橫向磁通永磁同步電動機的結構變化對參數(shù)的影響。本文特別針對橫向磁通永磁電機功率因數(shù)較低這一問題進行了分析,找出了功率因數(shù)偏低的原因,提出了相應的改善方法和建議,對橫向磁通電機的理論研究和設計應用分析方法進行了探討。本文利用電磁場計算的結果,完成了電機運行特性仿真,克服了采用傳統(tǒng)磁路等效的方法帶來的誤差。最后,通過與樣機測試結果的對照研究,驗證和完善分析方法,并為進一步獲得性能更加優(yōu)異的樣機奠定了基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)越來越多地在控制類、消費類、通訊類等電子產品廣泛應用,嵌入式技術也越來越和人們的生活緊密結合。同時,計算機硬件的發(fā)展以及數(shù)據量的增加,對存儲設備的要求也越來越高。 本文深入研究了嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據存儲和數(shù)據交換,提出了一套完整的嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據存儲和數(shù)據交換的設計方案,并詳細介紹了其實現(xiàn)過程。Flash存儲器由于體積小、功耗低、性能穩(wěn)定等特點在便攜式電子產品中得到了廣泛的應用。Flash存儲器主要有兩種形式:Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性,可以直接在芯片上執(zhí)行代碼,而且讀取速度較快。Nand Flash存儲密度大、容量大、生產工藝簡單、性價比高,但是控制方式復雜而且可能會存在一定的壞塊。SD卡是近年來流行的大容量便攜式存儲卡。本系統(tǒng)中,我們以Flash和SD卡作為數(shù)據存儲介質。在存儲介質的選擇方面,在系統(tǒng)內部采用了體積小、容量大、成本低的Flash,并采用Nor和Nand Flash相結合的方案:在Nor Flash上存儲與系統(tǒng)相關的軟件和程序,在Nand Flash上存儲用戶數(shù)據。系統(tǒng)外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲容量擴展。實現(xiàn)了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲器和SD卡的硬件電路的設計及底層驅動程序的設計。 本研究分別根據Nor和Nand Flash數(shù)據存儲和操作特點,分析了JFFS2和YAFFS的特點以及各自的存儲方式、斷電保護、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機制,并在Nor和Nand Flash上實現(xiàn)并優(yōu)化了這些管理機制。在SD上則采用目前主流操作系統(tǒng)(Windows,Linux等)所支持的FAT16文件格式,完成了從磁盤格式化到文件的讀寫等標準API函數(shù),實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據交換。
標簽: ARM 嵌入式 數(shù)據存儲 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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在實際工程中,往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據需要遠程采集傳輸。數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)已經在實現(xiàn)自動化過程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據傳輸方式不靈活,操作復雜,對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應復雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。 隨著社會的發(fā)展和進步,環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯,日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據采集傳輸儀技術要求標準》。本文在分析數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上,依照該標準,研究了一種多種信號標準兼容,多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號:W0624)。本文主要進行了以下工作: (1)分析研究數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調研數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)的特點。 (2)以國家環(huán)境保護部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據采集傳輸儀技術要求標準》為依據,分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求,制定了系統(tǒng)技術參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構存在的接口防震性差,系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題,提出功能主板與擴展接口板的系統(tǒng)架構。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達到環(huán)保標準的數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)為目標,進行了系統(tǒng)硬件設計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細分析了系統(tǒng)的擴展接口分配和地址空間分配,避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關量采集單元、開關量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程,分析嵌入式linux驅動與應用程序架構。構建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進行軟件開發(fā)。主要進行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據傳輸、GPRS數(shù)據傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅動應用程序開發(fā)。
標簽: ARM 遠程數(shù)據采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-10
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基于PIC單片機的低功耗讀卡器硬件設計:本文提出了一個完整的基于串口的智能讀卡器子系統(tǒng)設計方案并將其實現(xiàn)。讀卡器的設計突出了小型化的要求,全部器件使用貼片封裝。為了減小讀卡器的體積,設計中還使用
上傳時間: 2013-04-24
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