MP3音樂是目前最為流行的音樂格式，因其音質(zhì)、復(fù)雜度與壓縮比的完美折中，占據(jù)著廣闊的市場，不僅在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳，而且在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。本文以MPEG-1的MP3音頻解碼器為研究對象，在實(shí)時(shí)性、面積等約束條件下，研究MP3解碼電路的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)FPGA原型芯片，研究MP3原型芯片的驗(yàn)證方法。 論文的主要貢獻(xiàn)如下： (1)使用算法融合方法合并MP3解碼過程的相關(guān)步驟，以減少緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元的容量和訪存次數(shù)。如把重排序步驟融合到反量化模塊，可以減少一半的讀寫RAM操作；把IMDCT模塊內(nèi)部的三個(gè)算法步驟融合在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以省去存儲(chǔ)中間計(jì)算結(jié)果的緩存區(qū)單元。 (2)反量化、立體聲處理等模塊中，采用流水線設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)置寄存器把較長的組合邏輯路徑隔開，提高了電路的性能和可靠性；使用連續(xù)訪問公共緩存技術(shù)，合理規(guī)劃各計(jì)算子模塊的工作時(shí)序，將數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)間隱藏在訪存過程中；充分利用頻率線的零值區(qū)特性，有效地減少數(shù)據(jù)計(jì)算量，加快了數(shù)據(jù)處理的速度。 (3)設(shè)計(jì)了MP3硬件解碼器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計(jì)RTL級電路，完成功能仿真，以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA開發(fā)板為平臺，實(shí)現(xiàn)MP3解碼器的FPGA原型芯片。MP3硬件解碼器在Stratix II EP2S180器件內(nèi)的資源利用率約為5％，其中組合邏輯查找表ALUT為7189個(gè)，寄存器共有4024個(gè)，系統(tǒng)頻率可達(dá)69.6MHz，充分滿足了MP3解碼過程的實(shí)時(shí)性要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MP3音頻解碼FPGA原型芯片可正常播放聲音，解碼音質(zhì)良好。
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與公共安全保障需求的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、警備與軍事方面的應(yīng)用越來越廣泛。采用基于 FPGA 的SOPC技術(shù)、H．264壓縮編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在穩(wěn)定性、功能、成本與擴(kuò)展性等方面都有著突出的優(yōu)勢，具有重要的學(xué)術(shù)意義與實(shí)用意義， 本課題所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ?yàn)楹诵牡那度胧綀D像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機(jī)客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實(shí)時(shí)采集圖像，采用H．264 編碼算法進(jìn)行壓縮，并持續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)。PC機(jī)客戶端可通過網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，接收編碼數(shù)據(jù)，使用H．264解碼算法重建圖像并實(shí)時(shí)顯示，使監(jiān)控人員有效地掌握現(xiàn)場情況， 在嵌入式圖像服務(wù)器設(shè)計(jì)階段，本文首先進(jìn)行了芯片選型與開發(fā)平臺選擇。然后構(gòu)建圖像采集子系統(tǒng)，采用雙緩存乒乓交換的方法設(shè)計(jì)圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計(jì)雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng)，闡述了雙軟核設(shè)計(jì)中定制連接、內(nèi)存芯片共享、數(shù)據(jù)搬移、通信與互斥的解決方法。同時(shí)完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)，采用μC/OS-Ⅱ進(jìn)行多任務(wù)的管理與調(diào)度， H．264視頻壓縮編解碼算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。文中首先分析H．264．標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了16×16幀內(nèi)預(yù)測算法，并設(shè)計(jì)宏塊掃描方式，采用兩次判決策略進(jìn)行預(yù)測模式選擇。然后設(shè)計(jì)4×4子塊掃描方式，編寫整數(shù)變換與量化算法程序。熵編碼采用Exp-Golomb編碼與CAVLC相結(jié)合的方案，針對除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)值編碼子算法，實(shí)現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇a流組成格式，并針對編碼算法設(shè)計(jì)相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗(yàn)證，并進(jìn)行測試，觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗(yàn)證完成后，本文進(jìn)行了PC機(jī)客戶端設(shè)計(jì)，使其具有遠(yuǎn)程訪問、H．264解碼與實(shí)時(shí)顯示的功能。同時(shí)將H．264 編碼算法程序移植到NiosⅡ中，并將嵌入式圖像服務(wù)器與若干客戶端接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)視頻壓縮率高，監(jiān)控圖像質(zhì)量良好，充分證明了系統(tǒng)軟硬件與圖像編解碼算法設(shè)計(jì)成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性好及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景十分廣闊。
標(biāo)簽： H264 FPGA 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能電池所輸出的直流電轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)要求的交流電并送入電網(wǎng)的設(shè)備。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為很多種，本文介紹了一種工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器
標(biāo)簽： 太陽能電池 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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可編程邏輯器件FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)越來越多的應(yīng)用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的ASIC(專用集成電路)和DSP(數(shù)字信號處理器)相比，基于FPGA和CPLD實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號處理系統(tǒng)具有更高的實(shí)時(shí)性和可嵌入性，能夠方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成與功能擴(kuò)展。 FFT的硬件結(jié)構(gòu)主要包括蝶形處理器、存儲(chǔ)單元、地址生成單元與控制單元。本文提出的算法在蝶形處理器內(nèi)引入流水線結(jié)構(gòu)，提高了FFT的運(yùn)算速度。同時(shí)，流水線寄存器能夠寄存蝶形運(yùn)算中的公共項(xiàng)，這樣在設(shè)計(jì)蝶形處理器時(shí)只用到了一個(gè)乘法器和兩個(gè)加法器，降低了硬件電路的復(fù)雜度。 為了進(jìn)一步提高FFT的運(yùn)算速度，本文在深入研究各種乘法器算法的基礎(chǔ)上，為蝶形處理器設(shè)計(jì)了一個(gè)并行乘法器。在實(shí)現(xiàn)該乘法器時(shí)，本文采用改進(jìn)的布斯算法，用以減少部分積的個(gè)數(shù)。同時(shí)，使用華萊士樹結(jié)構(gòu)和4-2壓縮器對部分積并行相加。 本文以32點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT為例進(jìn)行設(shè)計(jì)與邏輯綜合。通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，地址生成單元和控制單元完成FFT電路。電路的仿真結(jié)果與軟件計(jì)算結(jié)果相符，證明了本文所提出的算法的正確性。 另外，本文還對設(shè)計(jì)結(jié)果提出了進(jìn)一步的改進(jìn)方案，在乘法器內(nèi)加入一級流水線寄存器，使FFT的速度能夠提高到當(dāng)前速度的兩倍，這在實(shí)時(shí)性要求較高的場合具有極高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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1. 數(shù)碼管顯示原理 數(shù)碼的顯示方式一般有三種： 第一種是字型重疊式； 第二種是分段式； 第三種是點(diǎn)陣式。 目前以分段式應(yīng)用最為普遍，主要器件是七段發(fā)光二極管（LED）顯示器。它可分為兩種， 一是共陽極顯示器（發(fā)光二極管的陽極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上） ，另一是共陰極顯示器（發(fā)光 二極管的陽極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上，使用時(shí)公共點(diǎn)接地） 。 EXCD-1 開發(fā)板使用的數(shù)碼管為四位共陰極數(shù)碼管， 每一位的共陰極 7 段數(shù)碼管由 7個(gè) 發(fā)光 LED 組成，呈“ ”字狀，7 個(gè)發(fā)光 LED 的陰極連接在一起，陽極分別連接至 FPGA 相應(yīng)引腳。SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和 SEG_SEL4 為四位 7 段數(shù)碼管的位選擇 端。當(dāng)其值為“1”時(shí)，相應(yīng)的 7 段數(shù)碼管被選通。當(dāng)輸入到 7 段數(shù)碼管 SEG_A~ SEG_G和 EG_DP 管腳的數(shù)據(jù)為高電平時(shí)，該管腳對應(yīng)的段變亮，當(dāng)輸入到 7 段數(shù)碼管 SEG_A~ EG_G和 SEG_DP 管腳的數(shù)據(jù)為低電平時(shí)，該管腳對應(yīng)的段變滅。
標(biāo)簽： Lab 七段數(shù)碼 顯示設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-23
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通的壓力越來越大，很多城市都開始建設(shè)地鐵項(xiàng)目，發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車上，駕駛員需要方便、快捷地控制各種語音功能，保障列車可靠、安全的運(yùn)行，從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。駕駛員語音控制器就是為了滿足這一需求而提出來的。 在描述列車乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后，本文分析了駕駛員語音控制器的設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)了一種具有人機(jī)交互功能的駕駛員語音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤；能夠在內(nèi)部存儲(chǔ)路線、站點(diǎn)和緊急信息等用戶數(shù)據(jù)。通過窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車運(yùn)行信息。通過通信端口，按照雙方約定的通訊格式，將運(yùn)行模式，路線站點(diǎn)，緊急信息等內(nèi)容發(fā)送給列車顯示與廣播控制單元，完成語音及顯示控制。根據(jù)需求分析，提出了一種基于ARM的控制器設(shè)計(jì)平臺。設(shè)計(jì)了該控制器的硬件和軟件的整體方案，采用模塊化設(shè)計(jì)的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并給出了相關(guān)電路的實(shí)現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測試方法與過程，并給出了具體應(yīng)用。該駕駛員語音控制器實(shí)現(xiàn)了人工廣播、司機(jī)對講、緊急對講和系統(tǒng)設(shè)置等功能。具有操作方便、便于維護(hù)、可配置、成本低等優(yōu)點(diǎn)，滿足了駕駛員以及列車語音與顯示控制的實(shí)際需求。關(guān)鍵詞：ARM；RS485；乘客信息系統(tǒng)；圖形用戶界面；嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-30
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智能城市公交系統(tǒng)為解決城市交通擁堵、空氣污染，降低交通事故提供了解決方案，并在世界各國達(dá)成廣泛的共識。我國政府為改善城市公共交通系統(tǒng)投入了大量的財(cái)力對公交系統(tǒng)進(jìn)行升級和改造，智能調(diào)度、自動(dòng)報(bào)站、車輛監(jiān)控等新技術(shù)應(yīng)用于城市公交系統(tǒng)中。IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的制定，不僅為工業(yè)控制、家居自動(dòng)化控制和遙測遙控等領(lǐng)域提供了一種無線互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)，而且給智能公交系統(tǒng)帶來了新的生機(jī)，為智能交通系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的契機(jī)。 本文給出了IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的介紹，給出了協(xié)議棧框架結(jié)構(gòu)，從物理層到應(yīng)用層進(jìn)行了分析，并將ZigBee技術(shù)與其他無線通信技術(shù)做了比較，分析了ZigBee技術(shù)應(yīng)用的場合。 在查閱大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，，設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的智能公交系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，分析了始發(fā)站、中間站、終點(diǎn)站的功能，并嘗試采用挪威Chipcon公司的ZigBee—CC2430無線模塊來代替GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車輛自動(dòng)報(bào)站。 在始發(fā)站停車場監(jiān)控系統(tǒng)中，重點(diǎn)研究ZigBee定位機(jī)制，研究了多邊定位算法、幾何算法、加權(quán)質(zhì)心算法等，并改進(jìn)現(xiàn)有的定位算法，并使用MATLAB工具進(jìn)行仿真分析，實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee技術(shù)的公交車定位系統(tǒng)；在中間站電子站牌設(shè)計(jì)中采用能量檢測算法實(shí)現(xiàn)了與車載終端的通訊，編寫了電子站牌和公交車載終端的通信協(xié)議并實(shí)地測試了自動(dòng)報(bào)站功能。 最后設(shè)計(jì)了以Philips公司的ARM7芯片LPC2364為微處理器的智能公交車載終端，并給出了各部分的硬件電路設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ZigBeeARM 智能公交系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-25
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)（Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，簡稱GPS）廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航，航空航天，地理測繪等領(lǐng)域，特別是移動(dòng)式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前交通管理中的實(shí)際問題，介紹了一種車載終端的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)采用ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理，并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt，可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，簡稱GIS）提供數(shù)據(jù)支持，是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service，簡稱GPRS）無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎，可靠，有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來，一方面將定位信息在車載終端上顯示，一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去，該信息通過無線公共網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等，結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正，并采取一定的措施，從而實(shí)現(xiàn)車輛的有效管理。 本設(shè)計(jì)從硬件和軟件兩大部分出發(fā)，硬件上設(shè)計(jì)了ARM處理器、存儲(chǔ)器、內(nèi)存及其外圍電路，另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路；軟件上采用Qt的人機(jī)界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新，采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號，通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng)，包括啟動(dòng)代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。
標(biāo)簽： ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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I/O并行口直接驅(qū)動(dòng)LED顯示1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 如圖13所示，利用AT89S51單片機(jī)的P0端口的P0.0－P0.7連接到一個(gè)共陰數(shù)碼管的a－h(huán)的筆段上，數(shù)碼管的公共端接地。在數(shù)碼
標(biāo)簽： LED 并行口 直接驅(qū)動(dòng) 電路圖
上傳時(shí)間： 2013-06-15
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將嵌入式系統(tǒng)接入Internet已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，基于ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)Internet技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用，為嵌入式系統(tǒng)和監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展起著積極推動(dòng)的作用。 本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)與Internet的結(jié)合，主要從嵌入式系統(tǒng)的硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩個(gè)方面介紹遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)特定應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺是由ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的S3C44BOX微處理器和存儲(chǔ)器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、ADC模塊等外圍設(shè)備來構(gòu)成。通過移植Bootloader和uClinux操作系統(tǒng)，開發(fā)以太網(wǎng)、ADC、RTC設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及嵌入式Web服務(wù)器、SMTP客戶機(jī)、嵌入式網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用程序，完成系統(tǒng)的軟件部分。其中，利用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序可實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立接入Internet功能，執(zhí)行ADC驅(qū)動(dòng)程序可對設(shè)備進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。系統(tǒng)通過內(nèi)嵌的Web服務(wù)器和公共網(wǎng)關(guān)接口CGI程序，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程Web客戶的交互，響應(yīng)客戶下達(dá)的各種監(jiān)控命令，如上傳采集的數(shù)據(jù)，修改設(shè)備參數(shù)，以及啟動(dòng)SMTP客戶機(jī)發(fā)送E-mail等。 本文以遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用的需求為出發(fā)點(diǎn)，以Web技術(shù)為主要手段，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，完成了嵌入式設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和訪問功能，不僅符合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特殊要求，而且對監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展以及應(yīng)用水平的提高有著重要意義。
標(biāo)簽： ARMuClinux 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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