基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題,如果實(shí)現(xiàn)PID軟算法的微處理器因?yàn)閺?qiáng)干擾或其他原因而出現(xiàn)故障,會(huì)引起輸出值的大幅度變化或停止響應(yīng)。而FPGA的應(yīng)用可以從本質(zhì)上解決這個(gè)問題。因此,利用FPGA開發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應(yīng)用意義。 首先分析FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),總結(jié)FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)及開發(fā)流程,指出實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),降低設(shè)計(jì)難度,是擴(kuò)展設(shè)計(jì)功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價(jià)比的關(guān)鍵??刂葡到y(tǒng)由四個(gè)模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機(jī)接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在分析FPGA設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出一種基于FPGA改進(jìn)型并行結(jié)構(gòu)的PID溫度控制器設(shè)計(jì)方法。在PID算法與FPGA的運(yùn)算器邏輯映像過程中,采用將補(bǔ)碼的加法器代替減法器設(shè)計(jì),增加整數(shù)運(yùn)算結(jié)果的位擴(kuò)展處理,進(jìn)行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運(yùn)算部件。應(yīng)用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PID控制器,用Modelsim仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性,用Synplify Pro進(jìn)行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實(shí)現(xiàn)布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求,論文設(shè)計(jì)完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關(guān)外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構(gòu)建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,達(dá)到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求,為降低FPGA實(shí)現(xiàn)PID控制器的設(shè)計(jì)難度提供了有效的方法。
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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以太網(wǎng)是在20世紀(jì)70年代為解決網(wǎng)絡(luò)中零散的和偶然的堵塞而開發(fā)的,而 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)是在最初的以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上于1980年開發(fā)成功的?,F(xiàn)在,以太網(wǎng)一詞泛指所有采用CSMA/CD協(xié)議的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)2.0版由數(shù)字設(shè)備公司、 Intel公司和Xerox公司聯(lián)合開發(fā),它與IEEE802.3兼容。 本設(shè)計(jì)采用FPGA設(shè)計(jì)以太網(wǎng)控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ASCI設(shè)計(jì)方法,主要原因在于FPGA技術(shù)的特點(diǎn),它作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原由可編程期間門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。使本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品十分靈活,可以在多種用戶多種開發(fā)平臺,硬件環(huán)境下使用而只需要對設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單的修改和編輯即可,方便了設(shè)計(jì)者和用戶的使用。 本論文主要闡述了使用FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)以太網(wǎng)控制器的設(shè)計(jì)開發(fā)流程,以及研究了FPGA開發(fā)方法和傳統(tǒng)ASIC開發(fā)方法的區(qū)別和優(yōu)略。主要內(nèi)容為: 1.闡述FPGA技術(shù)的發(fā)展歷史,現(xiàn)狀和將來的發(fā)展趨勢。 2.詳細(xì)說明了FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)以太網(wǎng)控制器的全過程,包括模塊分析功能分析以及代碼設(shè)計(jì)。 3.采用軟件仿真的方法設(shè)計(jì)和驗(yàn)證了MODELSIM仿真平臺以及仿真波形圖分析。 4.對比分析了FPGA和傳統(tǒng)的ASIC開發(fā)過程的區(qū)別以及優(yōu)缺點(diǎn)。
標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng)控制器
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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在國家重大科學(xué)工程HIRFL-CSR的CSR控制系統(tǒng)中,需要高速數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常采用存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖存儲。同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強(qiáng)等優(yōu)勢成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復(fù)雜的時(shí)序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術(shù),選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語言VHDL,遵循先進(jìn)的自頂向下的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)對SDRAM控制器的設(shè)計(jì)。 論文引言部分簡單介紹了CSR控制系統(tǒng),指出論文的課題來源與實(shí)際意義。第二章首先介紹了存儲器的概況與性能指標(biāo),其次較為詳細(xì)介紹了動(dòng)態(tài)存儲器DRAM的基本時(shí)序,最后對同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器SDRAM進(jìn)行詳盡論述,包括性能、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及最為重要的一些操作和時(shí)序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了具體芯片與FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統(tǒng)中的一個(gè)經(jīng)典應(yīng)用,即同步事例處理器。最后對FPGA技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與展望。 本論文完整論述了控制器的設(shè)計(jì)原理和具體實(shí)現(xiàn)。從測試的結(jié)果來看,本控制器無論從結(jié)構(gòu)上,還是軟硬件上設(shè)計(jì)均滿足了工程實(shí)際要求。
標(biāo)簽: SDRAM FPGA 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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溫度是生活中最基本的環(huán)境參數(shù)。溫度的監(jiān)測與控制,對于生物生存生長,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應(yīng)用涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計(jì)RTD和NTC熱敏電阻等。但信號調(diào)理,模數(shù)轉(zhuǎn)換及恒溫器等功能全都會(huì)增加成本?,F(xiàn)代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價(jià)格迅速地占據(jù)了市場。Dallas Semiconductor公司推出的數(shù)字式溫度傳感器DS1820采用數(shù)字化一線總線技術(shù)具有許多優(yōu)異特性。其一,它將控制線、地址線、數(shù)據(jù)線合為一根導(dǎo)線,允許在同一根導(dǎo)線上掛接多個(gè)控制對象,形成多點(diǎn)一線總線測控系統(tǒng)。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數(shù)字信號,所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設(shè)計(jì)基于數(shù)字化一線總線技術(shù)的溫度測控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用FPGA實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度采集控制器,用于傳感器和上位機(jī)的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發(fā)平臺,運(yùn)用MSComm控件進(jìn)行串口通信,進(jìn)行命令的發(fā)送和接收。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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,針對目前太陽能充電控制器對蓄電池的 保護(hù)不夠充分,蓄電池的壽命縮短這種情況,研究確定了一種基于單片機(jī)Atmega48 的太陽能充電控制器的方案,在太陽能對蓄電池的充電方式、控制器的功能要求 和實(shí)際應(yīng)用方面做了分析
標(biāo)簽: 太陽能充電控制器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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單片機(jī)接口的彩色TFT控制器RA8870的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化的核心部分,提高運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)水平對于提高我國的機(jī)電一體化技術(shù)具有至關(guān)重要的作用。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展是制造自動(dòng)化前進(jìn)的旋律,是推動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。對于數(shù)控系統(tǒng)來說,最重要的是控制各個(gè)電機(jī)軸的運(yùn)動(dòng),這是運(yùn)動(dòng)控制器接收并依照數(shù)控裝置的指令來控制各個(gè)電機(jī)軸運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的,數(shù)據(jù)加工中的定位控制精度、速度調(diào)節(jié)的性能等重要指標(biāo)都與運(yùn)動(dòng)控制器直接相關(guān)。目前對數(shù)控系統(tǒng)的研究都集中在插入PC的NC控制器的研究上,而其核心部分就是對步進(jìn)、伺服電機(jī)進(jìn)行控制的運(yùn)動(dòng)控制卡的研究。對PC-NC來說,運(yùn)動(dòng)控制卡的性能很大程度上決定了整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的性能,而微電子和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用,使運(yùn)動(dòng)控制卡的性能得到了不斷改進(jìn),集成度和可靠性大大提高。 本課題通過對運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的深入研究,并針對國內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的研究起步較晚的現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的具體需要,緊跟當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究的發(fā)展趨勢,吸收了數(shù)控技術(shù)和相關(guān)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的最新成果,提出了基于PCI和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強(qiáng)大的、具有很大柔性的四軸多功能運(yùn)動(dòng)控制卡。 本課題的具體研究主要有以下幾方面: 首先,通過對運(yùn)動(dòng)控制卡及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等行業(yè)現(xiàn)狀的全面調(diào)研,和對運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的深入學(xué)習(xí),在比較了幾種常用的運(yùn)動(dòng)控制方案的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)方案,并規(guī)劃了板卡的總體設(shè)計(jì)。 其次,根據(jù)總體設(shè)計(jì),規(guī)劃了板卡的結(jié)構(gòu),詳細(xì)劃分并實(shí)現(xiàn)了FPGA各部分的功能;利用光電隔離原理設(shè)計(jì)了數(shù)字輸入/輸出電路。 再次,利用FPGA的資源實(shí)現(xiàn)了PCI從設(shè)備接口,達(dá)到跟控制卡通信的目的,針對運(yùn)動(dòng)控制中的一些具體問題,如運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、實(shí)時(shí)控制以及多軸聯(lián)動(dòng)等,在FPGA上設(shè)計(jì)了四軸運(yùn)動(dòng)控制電路,定義了各個(gè)寄存器的具體功能,設(shè)計(jì)了功能齊全的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個(gè)功能各異的計(jì)數(shù)器電路等,自動(dòng)降速點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、A/B相編碼器倍頻計(jì)數(shù)電路等特殊功能。最后,進(jìn)行了本運(yùn)動(dòng)控制卡的測試,從測試和應(yīng)用結(jié)果來看,該卡達(dá)到預(yù)期的要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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隨著存儲技術(shù)的迅速發(fā)展,存儲業(yè)務(wù)需求的不斷增長,獨(dú)立的磁盤冗余陣列可利用多個(gè)磁盤并行存取提高存儲系統(tǒng)的性能。磁盤陣列技術(shù)采用硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn),軟件RAID(Redundant Array of Independent Disks)主要利用操作系統(tǒng)提供的軟件實(shí)現(xiàn)磁盤冗余陣列功能,對系統(tǒng)資源利用率高,節(jié)省成本。硬件RAID將大部分RAID功能集成到一塊硬件控制器中,系統(tǒng)資源占用率低,可移植性好。 分析了軟件RAID的性能瓶頸,使用硬件直接完成部分計(jì)算提高軟件RAID性能。針對RAID5采用FPGA(Field Programmable Gate Array)技術(shù)實(shí)現(xiàn)RAID控制器硬件設(shè)計(jì),完成磁盤陣列啟動(dòng)、數(shù)據(jù)緩存(Cache)以及數(shù)據(jù)XOR校驗(yàn)等功能?;谟布AID的理論,提出一種基于Virtex-4的硬件RAID控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案:獨(dú)立微處理器和較大容量的內(nèi)存;實(shí)現(xiàn)RAID級別遷移,在線容量擴(kuò)展,在線數(shù)據(jù)熱備份等高效、用戶可定制的高級RAID功能;利用Virtex-4內(nèi)置硬PowerPC完成RAID服務(wù)器部分配置和管理工作,運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)、RAID管理軟件等??刂破骷瓤梢宰鳛镽AID控制卡在服務(wù)器上使用,也可作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),成為磁盤陣列的調(diào)試平臺。 隨著集成電路的發(fā)展,芯片的體積越來越小,電路的布局布線密度越來越大,信號的工作頻率也越來越高,高速電路的傳輸線效應(yīng)和信號完整性問題越來越明顯。RAID控制器屬于高速電路的范疇,在印刷電路板(Printed Circuit Block, PCB)實(shí)現(xiàn)時(shí)分別從疊層設(shè)計(jì)、布局、電源完整性、阻抗匹配和串?dāng)_等方面考慮了信號完整性問題,并基于IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型進(jìn)行了信號完整性分析及仿真。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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16×16點(diǎn)陣(滾動(dòng)顯示)論文+程序.rar cdma通信系統(tǒng)中的接入信道部分進(jìn)行仿真與分析.rar LED顯示屏動(dòng)態(tài)顯示和遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn).rar MCS-51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng).rar USB接口設(shè)計(jì).rar 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)OFDM通信系統(tǒng)基帶數(shù)據(jù).rar 倉庫溫濕度的監(jiān)測系統(tǒng).rar 單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī).rar 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)__電子密碼鎖報(bào)告.rar 單片機(jī)控制交通燈.rar 電動(dòng)智能小車(完整論文).rar 電氣工程系06屆畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.rar 電信運(yùn)營商收入保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar 電子設(shè)計(jì)大賽點(diǎn)陣電子顯示屏(A題)..rar 電子時(shí)鐘.rar 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì).rar 基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng).rar 基于GSM模塊的車載防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) TC35i 資料.rar 基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬儀器測試系統(tǒng).rar 門控自動(dòng)照明電路.rar 全遙控?cái)?shù)字音量控制的D類功率放大器.rar 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源完整論文.rar 數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì).rar 數(shù)字搶答器(數(shù)字電路).rar 數(shù)字時(shí)鐘.rar 水箱單片機(jī)控制系統(tǒng).rar 同步電機(jī)模型的MATLAB仿真.rar 溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).rar 用單片機(jī)控制直流電機(jī).rar 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示.rar 智能家用電熱水器控制器.rar 智能型充電器電源和顯示的設(shè)計(jì).rar 自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng).rar 每個(gè)設(shè)計(jì)包含論文、原代碼,個(gè)別的有PCB
標(biāo)簽: 畢業(yè)設(shè)計(jì) 單片機(jī)
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SD4840/4841/4842/4843/4844是用于開關(guān)電源的內(nèi)置高壓MOSFET電流模式PWM控制器系列產(chǎn)品。該電路待機(jī)功耗低,啟動(dòng)電流低。在待機(jī)模式下,電路進(jìn)入打嗝模式,從而有效地降低電路的
標(biāo)簽: MOSFET PWM 內(nèi)置 電流模式
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