雕刻機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機(jī)的控制核心,其控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系著三維雕刻機(jī)的加工質(zhì)量和加工效率,對雕刻機(jī)的性價(jià)比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構(gòu)建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ?yàn)榍度胧娇刂葡到y(tǒng)的解決方案,充分利用ARM微處理器的高速運(yùn)算能力與CPLD的高速并行運(yùn)算能力,大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件,有效的降低系統(tǒng)成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內(nèi)核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實(shí)現(xiàn),該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84,作為處理器的外圍器件。同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細(xì)說明:電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設(shè)計(jì);液晶顯示模塊及鍵盤的應(yīng)用設(shè)計(jì);電機(jī)的輸入輸出電路設(shè)計(jì)等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)等。其中,Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能;RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務(wù)管理、任務(wù)間的通信等,應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)包括設(shè)備驅(qū)動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機(jī)控制等。同時用VB6.0開發(fā)了PC機(jī)下載控制界面,并對液晶模塊和電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。
標(biāo)簽: ARM 雕刻機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間: 2013-06-06
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I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴(yán)格的規(guī)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(yīng)用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實(shí)現(xiàn)一個隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路,實(shí)現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實(shí)現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺上進(jìn)行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析測試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及設(shè)計(jì)流程,重點(diǎn)介紹了HDL/FPGA的設(shè)計(jì)流程。其次,對I2C串行總線進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)說明了總線上的數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)了隨機(jī)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(tài)機(jī)(FSM)來實(shí)現(xiàn);測試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出,并將兩個數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序,從而驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的工作。
標(biāo)簽: I2C 隨機(jī) 讀寫 串行總線接口
上傳時間: 2013-06-08
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,人們越來越需要便捷的交通工具,從而促進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展,同時汽車發(fā)動機(jī)檢測維修等相關(guān)行業(yè)也發(fā)展起來。在汽車發(fā)動機(jī)檢測維修中,發(fā)動機(jī)電腦(Electronic Control.Unit-ECU)檢測維修是其中最關(guān)鍵的部分。發(fā)動機(jī)電腦根據(jù)發(fā)動機(jī)的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發(fā)動機(jī)的噴油、點(diǎn)火和排氣。所以,維修發(fā)動機(jī)電腦時,必須對其施加正確的信號。目前,許多發(fā)動機(jī)的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統(tǒng)信號,而是多種復(fù)雜波形信號。為了能夠提供這種信號,本文研究并設(shè)計(jì)了一種能夠產(chǎn)生復(fù)雜波形的低成本任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發(fā)生器依據(jù)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行設(shè)計(jì)現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方案實(shí)現(xiàn)頻率合成,擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器存儲波形的量化幅值(波形數(shù)據(jù)),在微控制單元(MCU)的控制與協(xié)調(diào)下輸出頻率和相位均可調(diào)的信號。 任意波形發(fā)生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統(tǒng)和電源模塊五部分組成。在設(shè)計(jì)中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實(shí)現(xiàn)DDFS的硬件算法。波形調(diào)整及濾波由兩級放大電路來完成:第一級對D/A輸出信號進(jìn)行調(diào)整;第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調(diào)節(jié)。電源模塊利用三端集成穩(wěn)壓器進(jìn)行電壓值變換,利用極性轉(zhuǎn)換芯片ICL7660實(shí)現(xiàn)正負(fù)極性轉(zhuǎn)換。 該任意波形發(fā)生器與通用模擬信號源相比具有:輸出頻率誤差小,分辨率高,可產(chǎn)生任意波形,成本低,體積小,使用方便,工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),十分適合汽車維修行業(yè)使用,具有較好的市場前景。
標(biāo)簽: FPGA 任意波形發(fā)生器
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用越來越廣泛,尤其是三維(3D)繪圖。3D繪圖使用3D模型和各種影像處理產(chǎn)生具有三維空間真實(shí)感的影像,應(yīng)用于虛擬真實(shí)情況以及多媒體的產(chǎn)品上,且多半是使用低成本的實(shí)時3D計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)為基礎(chǔ)。在初期3D圖形學(xué)剛起步時,由于圖形簡單,因此可以利用CPU來運(yùn)算,但隨著圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展,所要繪制的圖形越來越復(fù)雜,這時如果單純依賴CPU來處理,不能達(dá)到實(shí)時的要求,因此需要專門的硬件來加速圖形處理,GPU(圖形處理單元)因此出現(xiàn)了。不過由于3D圖形加速硬件的復(fù)雜性和短壽命,這極大地提高了對硬件開發(fā)環(huán)境的需要。為了更好的對設(shè)計(jì)進(jìn)行更改和測試,不能僅僅用專門定制的方法來設(shè)計(jì),需要其他的方:硬件描述語言(HDL)和FPGA。 隨著計(jì)算機(jī)繪圖規(guī)模的需要,借助輔助硬件資源,來提高圖形處理單元(GPU)處理速度的需求越來越普遍。自從15年前現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)開始出現(xiàn)以來,其在可編程硬件領(lǐng)域所起的作用越來越大。它們在速度、體積和速度方面都有了很大的提高。這意味著FPGA在以前只能使用專用硬件的場合越來越重要。其中一個應(yīng)用領(lǐng)域就是3D圖形渲染,在這個研究領(lǐng)域里人們正在利用具有可編程性能的FPGA來幫助改進(jìn)圖形處理單元(GPU)的性能。 能夠在廉價(jià)、可動態(tài)重新配置的FPGA上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法來輔助硬件設(shè)計(jì)。本文的設(shè)計(jì)就是通過在FPGA上實(shí)現(xiàn)3維圖形幾何處理管線部分功能來提高圖形處理速度。具體實(shí)現(xiàn)中使用硬件描述語言(Verilog HDL)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì),并發(fā)現(xiàn)問題解決問題。 本文主要特色如下: 1.針對幾何變換換子系統(tǒng),提出一種硬件實(shí)現(xiàn)方案,該方案能對基本的幾何變換如:平移、縮放、旋轉(zhuǎn)和投影進(jìn)行操作。首先構(gòu)造出總體變換矩陣,隨后進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算,再進(jìn)行投影變換,最后輸出變換座標(biāo)。提出一種脈動陣列結(jié)構(gòu),用于兩個矩陣的乘法運(yùn)算。找到一種快捷的方法來實(shí)現(xiàn)矩陣相乘,將能大大提高系統(tǒng)的效率。 2.對于3D圖形裁剪,文中描述了一種裁剪引擎,它能夠處理3D圖形中的裁剪、透視除法以及視口映射的功能。硬件實(shí)現(xiàn)的難度取決于裁剪算法的復(fù)雜程度。我們在Sutherland-Hodgman裁剪算法的基礎(chǔ)上提出一種新的裁剪算法,該算法通過去除冗余頂點(diǎn)以提高處理速度,同時利用編碼來判斷線段可見性的方法使得硬件實(shí)現(xiàn)變得很容易。 3.最后,我們在FPGA上實(shí)現(xiàn)了幾何變換以及三維裁剪,并與C語言的模擬結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)結(jié)果正確,且三維裁剪能夠以3M個三角形/s的速度運(yùn)行,滿足了圖形流水中的實(shí)時性要求。
上傳時間: 2013-04-24
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三維彩色信息獲取系統(tǒng)目的是獲取對象的三維空間坐標(biāo)和顏色信息。它是計(jì)算機(jī)視覺研究的重要內(nèi)容,也是當(dāng)前信息科學(xué)研究中的一個重要熱點(diǎn)。 本文首先介紹了三維信息獲取技術(shù)的意義和實(shí)時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)總體方案。該方案合理劃分了系統(tǒng)的圖像處理任務(wù),充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理和系統(tǒng)工作時序。 本文還研究了圖像處理系統(tǒng)中的數(shù)字邏輯設(shè)計(jì),總結(jié)出了較完整、規(guī)范化的設(shè)計(jì)流程和方法,介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規(guī)范化映射方法,總結(jié)了在視頻系統(tǒng)中的高級設(shè)計(jì)技巧,包括并行流水線技術(shù)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方式等。 為了說明提出的設(shè)計(jì)方法,本文分析了基于自適應(yīng)閾值的結(jié)構(gòu)光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實(shí)現(xiàn)。該算法是把自適應(yīng)閾值法與可變方向模板法相結(jié)合,具有穩(wěn)定性好、精度高、計(jì)算簡單、數(shù)據(jù)存儲量小、實(shí)現(xiàn)速度快的特點(diǎn),此外,該方法有利于硬件快速實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明這種方法是實(shí)用的、有效的。 本文的重點(diǎn)在于研制了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的實(shí)時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速算法的核心,使用現(xiàn)場可編程器FPGA器件EPlK50實(shí)現(xiàn)提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法;該集成電路還要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的控制邏輯。控制部分包括將視頻采集輸出端口信號轉(zhuǎn)化為RGB真彩色信號的數(shù)據(jù)鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統(tǒng)需要的其它信號控制模塊。提出提取輪廓線快速算法,即由FPGA處理器與主機(jī)交互式共同快速完成提取人頭正側(cè)影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實(shí)時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
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上傳時間: 2013-07-23
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linux程序設(shè)計(jì)(第三版).pdf 本書講述在Linux系統(tǒng)及其他UNIX風(fēng)格的操作系統(tǒng)上進(jìn)行的程序開發(fā),主要內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)Linux C語言函數(shù)庫和由不同的Linux或UNIX標(biāo)準(zhǔn)指定的各種工具的使用方法,大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)Linux開發(fā)工具的使用方法,通過DBM和MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對Linux中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,為X視窗系統(tǒng)建立圖形化用戶界面等。本書通過先介紹程序設(shè)計(jì)理論,再以適當(dāng)?shù)睦雍颓逦慕忉寔黻U明它的方式,幫助讀者迅速掌握相關(guān)知識。 本書適合Linux的初學(xué)者及希望利用Linux進(jìn)行開發(fā)的程序設(shè)計(jì)人員閱讀,也適合作為高等院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)師生的參考教材。
標(biāo)簽: linux 程序設(shè)計(jì)
上傳時間: 2013-04-24
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ORCAD畫原理圖時使用的是邏輯封裝,那個只需要畫出元件的管腳和進(jìn)行編號就可以
上傳時間: 2013-06-22
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第一章 概述 1.1 AVR 單片機(jī)GCC 開發(fā)概述 1.2 一個簡單的例子 1.3 用MAKEFILE 管理項(xiàng)目 1.4 開發(fā)環(huán)境的配置 1.5 實(shí)驗(yàn)板CA-M8 第二章 存儲器操作編程 2.1 AVR 單片機(jī)存儲器組織結(jié)構(gòu) 2.2 I/O 寄存器操作 2.3 SRAM 內(nèi)變量的使用 2.4 在程序中訪問FLASH 程序存儲器 2.5 EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器操作 2.6 avr-gcc 段結(jié)構(gòu)與再定位 2.7 外部RAM 存儲器操作 2.8 堆應(yīng)用 第三章 GCC C 編譯器的使用 3.1 編譯基礎(chǔ) 3.2 生成靜態(tài)連接庫 第四章 AVR 功能模塊應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 4.1 中斷服務(wù)程序 4.2 定時器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用 4.3 看門狗應(yīng)用 4.4 UART 應(yīng)用 4.5 PWM 功能編程 4.6 模擬比較器 4.7 A/D 轉(zhuǎn)換模塊編程 4.8 數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì) 4.9 鍵盤程序設(shè)計(jì) 4.10 蜂鳴器控制 第五章 使用C 語言標(biāo)準(zhǔn)I/O 流調(diào)試程序 5.1 avr-libc 標(biāo)準(zhǔn)I/O 流描述 5.2 利用標(biāo)準(zhǔn)I/0 流調(diào)試程序 5.3 最小化的格式化的打印函數(shù) 第六章 CA-M8 上實(shí)現(xiàn)AT89S52 編程器的實(shí)現(xiàn) 6.1 編程原理 6.2 LuckyProg2004 概述 6.3 AT989S52 isp 功能簡介 6.4 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 第七章 硬件TWI 端口編程 7.1 TWI 模塊概述 7.2 主控模式操作實(shí)時時鐘DS1307 7.3 兩個Mega8 間的TWI 通信 第八章 BootLoader 功能應(yīng)用 8.1 BootLoader 功能介紹 8.2 avr-libc 對BootLoader 的支持 8.3 BootLoader 應(yīng)用實(shí)例 8.4 基于LuckyProg2004 的BootLoader 程序 第九章 匯編語言支持 9.1 C 代碼中內(nèi)聯(lián)匯編程序 9.2 獨(dú)立的匯編語言支持 9.3 C 與匯編混合編程 第十章 C++語言支持
標(biāo)簽: AVR GCC 單片機(jī) 程序設(shè)計(jì)
上傳時間: 2013-08-01
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AC/DC適配器(ADAPTER)高頻電子變壓器的設(shè)計(jì)有很多制約條件,比如空間體積、熱的問題、轉(zhuǎn)換器的效率、電磁干擾、PWM控制IC、性價(jià)比等。所以磁心選用受到一定的限制,不像一般資料中介紹的滿足功率容量即可,選擇的余地不大。所以本文不講解具體的磁心選擇,僅利用計(jì)算軟件對磁心的功率容量進(jìn)行校驗(yàn)。目前與NOTEBOOK和LCD配套的中高檔ADAPTER工作頻率在60KHz~100KHz左右。變壓器的繞組已用上了三重絕緣線,再要做小變壓器已經(jīng)有難度。我們知道小型化開關(guān)變壓器有兩種方法:一、提高開關(guān)頻率,帶來的問題是對EMI的控制有一定難度;二、選用更高飽和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 見表(1)。如果在100℃時Bsat能達(dá)到450mT~500mT,那么我們在設(shè)計(jì)開關(guān)變壓器時就能使用更少的圈數(shù),減少銅損,同時又能提高初級繞組的電感量,降低峰值電流,減少開關(guān)管的能量損耗,從而減少開關(guān)變壓器的體積,進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)ADAPTER的小型化。
標(biāo)簽: 高頻開關(guān) 變壓器 軟件
上傳時間: 2013-08-04
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工作原理:\r\n 脈沖輸入,記錄30個脈沖的間隔時間(總時間),LED顯示出來,牽涉到數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮,以及LED的碼。輸入端口一定要用個\r\n74LS14整一下,圖上沒有。數(shù)碼管使用共陰數(shù)碼管。MAXPLUS編譯。\r\n測試時將光電門的信號端一塊連接到J2口的第三管腳,同時第一管腳為地,應(yīng)該與光電門的地連接(共地)。\r\n開始測試:\r\n 按下按鍵,應(yīng)該可以見到LED被點(diǎn)亮,指示可以開始轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣量盤,等遮光片遮擋30次光電門后,\r\n LED熄滅,數(shù)碼管有數(shù)字顯示,此為時間值,單位為秒,與
標(biāo)簽: CPLD LED 控制 數(shù)碼管
上傳時間: 2013-09-05
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