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動態(tài)掃描

基于FPGA的工業(yè)X-CT二代掃描控制系統(tǒng)研究

工業(yè)X-CT（X-ray Computed Tomography）無損檢測技術是以不損傷或者破壞被檢測對象的一種高新檢測技術，被譽為最佳的無損檢測手段，在無損檢測領域日益受到人們的青睞。近年來，各國都在投入大量的人力、物力對其進行研究與開發(fā)。目前，工業(yè)CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業(yè)CT第三代掃描方式中，掃描系統(tǒng)僅作“旋轉(zhuǎn)”運動，控制系統(tǒng)比較簡單。對此，我國已取得了可喜的成績。然而，對工業(yè)CT系統(tǒng)中的二代掃描運動控制系統(tǒng)，即針對“平移+旋轉(zhuǎn)”運動的控制系統(tǒng)的研究，我國已有采用，但與發(fā)達國家相比，還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比，具有對被檢物的尺寸沒有要求，且能夠?qū)Ω信d趣的檢測區(qū)域進行局部掃描的獨特優(yōu)點。同時X光源的射線出束角較小（一般小于20°），因此在工業(yè)X-CT系統(tǒng)主要采用二代掃描運動控制。有鑒于此，本論文結合有關科研項目，開展了工業(yè)X-CT二代掃描控制系統(tǒng)的研究。論文首先介紹了工業(yè)X-CT系統(tǒng)的工作原理和各種掃描運動控制方式的特點，闡述了開展二代掃描控制的研究目的和意義。其次，根據(jù)二代掃描控制的特點，提出了“在優(yōu)先滿足工業(yè)X-CT二代掃描控制的基礎上，力求實現(xiàn)對工業(yè)X-CT掃描運動的通用控制，使其能同時支持一、三代掃描方式”的設計思想。據(jù)此，研究確立了基于單片機AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運動控制架構，以實現(xiàn)二代掃描控制系統(tǒng)的設計方案。論文詳細介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開發(fā)流程，并對其相關開發(fā)環(huán)境QuartusII4.1作了闡述。結合運動控制系統(tǒng)的硬件設計，詳細介紹了各功能模塊的具體設計過程，給出了相關的設計原理框圖和實際運行波形。并制作了相應的PCB板，調(diào)試了整個硬件控制系統(tǒng)。最后，論文還詳細研究了利用VisualC++6.0來完成上位機控制軟件的設計，給出了運動控制主界面及掃描運動控制功能軟件設計的流程圖。論文對整個運動控制系統(tǒng)采用的經(jīng)濟型的開環(huán)控制技術所帶來的不利影響，分析研究了增加步進電機的細分數(shù)以提高掃描精度的可能性，并對所研究的控制系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些問題及解決方案作了簡要的分析，提出了一些完善方法。

標簽： FPGA X-CT 工業(yè) 掃描控制

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：stella2015
FPGA技術在全數(shù)字化超聲診斷儀中的應用研究

數(shù)字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛，研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數(shù)字化技術，但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現(xiàn)代電子信息技術的發(fā)展，PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用，例如數(shù)字通信和相控雷達領域。在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎上，我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能，同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中，全數(shù)字化波束合成器的關鍵技術和實現(xiàn)手段。我們設計實現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率，仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息，也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器，能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號，且在FPGA 片內(nèi)實現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高，對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減，導致回波中心頻率下移的聲學物理現(xiàn)象，可視作將回波接收機的中心頻率同步動態(tài)變化進行補償。還設計實現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設計實現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊，功能仿真和時序分析結果表明該子系統(tǒng)為設計實現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設備打下了良好的基礎，將加快其研發(fā)和制造進程，為生物醫(yī)學電子、醫(yī)療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。

標簽： FPGA 全數(shù)字中的應用超聲診斷儀

上傳時間： 2013-06-18

上傳用戶：hfmm633
高壓動態(tài)無功補償及濾波裝置(TCR型SCV)

高壓動態(tài)無功補償及濾波裝置(TCR型SCV)SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor 晶閘管控制電抗器SCV: Static

標簽： TCR SCV 動態(tài) 無功補償

上傳時間： 2013-07-21

上傳用戶：Miyuki
CH452L.rar

CH452 是數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制芯片。CH452內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8 位數(shù) 碼管或者64 只LED，具有BCD 譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光柱譯碼等功能；同時還可以進行64

標簽： 452 CH

上傳時間： 2013-05-27

上傳用戶：love1314
基于ARMuClinux的郵用電子動態(tài)秤的新型智能儀表的開發(fā)

動態(tài)稱重技術具有稱重精度高、速度快的優(yōu)點，在許多生產(chǎn)部門有廣泛的應用。本文所涉課題對實驗室現(xiàn)有的動態(tài)稱重系統(tǒng)的儀表進行了改造和升級，為其增加了條碼識別和以太網(wǎng)接入兩個主要功能，開發(fā)出了一款新型智能儀表，在郵政部門的業(yè)務結算中用來快速稽核大宗郵件的名義重量。本文以嵌入式技術為平臺，根據(jù)智能儀表不同功能模塊的處理特點，有針對性地利用ARM微處理器提供的多種硬件資源，uClinux操作系統(tǒng)提供的多種BH和鎖機制，解決了實際出現(xiàn)的問題。本文以郵件稱重和條碼識別兩個功能模塊作為重點，兼顧其他模塊，介紹了新型智能智能儀表的軟件和硬件設計。并展示了課題最終的成果，達到了預期的設計要求。

標簽： ARMuClinux 電子動態(tài) 智能儀表

上傳時間： 2013-07-29

上傳用戶：a296386173
基于ARM的便攜式遠程動態(tài)心電記錄儀的研究

心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號檢測設備來檢測與評價心臟功能的狀況，并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學電子學的重要研究課題之一。動態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時長時間心電圖的一種設備。研制高性能的動態(tài)心電記錄、監(jiān)護系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術發(fā)展至今已有幾十年歷史，但目前的Holter仍存在許多不足之處：(1)許多Holter采用8位、16位單片機作為控制系統(tǒng)，運算能力有限，無法加入自動診斷功能：(2)數(shù)據(jù)存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片，容量小，數(shù)據(jù)取出回放不方便；(3)大部分Holter還不能實現(xiàn)心電信號的實時遠程傳輸，心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報告的獲取往往要滯后好幾天時間，不利于心臟疾病的及早診斷及治療。針對這些不足，本文設計了一個基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運算功能強、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號實時遠程網(wǎng)絡傳輸?shù)奶攸c。為確保信息不會因網(wǎng)絡傳輸故障而丟失，本系統(tǒng)同時還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介，具有大容量數(shù)據(jù)存儲的功能。本文設計的系統(tǒng)主要完成的任務有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制，本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導聯(lián)傳來的心電信號進行放大和濾除干擾信號，以獲取合適的信號大小并保證采集的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實時地顯示在Holter的液晶屏上，能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)的，以太網(wǎng)可以實現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務器接收，并且在服務器端對心電信號進行相應的顯示和處理。為實現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設計、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲和服務器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實驗證明符合設計要求，具有體積小、成本低、使用方便的特點。

標簽： ARM 便攜式遠程動態(tài)

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：Amos
基于ARM的高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)研究與開發(fā)

本論文以建材行業(yè)為背景，以當前我國水泥生產(chǎn)新工藝——預分解窯生產(chǎn)線推廣普及階段在關鍵技術與裝備的迫切需求為論文的研究目標，針對水泥配料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的計量精度和操作性能上的問題與不足，引進新技術，致力研究開發(fā)新型高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)。論文在對提高動態(tài)計量系統(tǒng)性能的理論和技術進行深入研究的基礎上，提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現(xiàn)技術。在采取動、靜態(tài)雙秤動態(tài)計量結構等改進性能的有效技術措施的基礎上，對新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的總體方案進行設計。論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計工作，重點對稱重與測速的穩(wěn)定性和準確性進行改進；整個系統(tǒng)采用自組織現(xiàn)場總線組網(wǎng)，以加強整個系統(tǒng)的信息交換能力；采用組態(tài)軟件建立上位機監(jiān)控管理軟件，方便組態(tài)，易于監(jiān)控，以便明顯的提高操作性能。論文研究開發(fā)的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)已經(jīng)應用到學校教學實踐基地，特別是學生的工程能力訓練中，而且作為新裝備也可以應用到實際生產(chǎn)中，同時，作為應用基礎理論技術，在將來可以更進一步改善研究。

標簽： ARM 性能動態(tài) 計量

上傳時間： 2013-06-03

上傳用戶：集美慧
基于ARM的壓電薄膜軸的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)嵌入式研究與設計

WIM動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究對于保護公路的正常使用有著非常重要的經(jīng)濟利益和社會價值。針對我國公路WIM系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了新的思路、解決辦法和改進措施，用以提高整個WIM系統(tǒng)的各項性能指標。基于ARM的壓電薄膜軸的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的嵌入式研究與設計，致力于提高WIM系統(tǒng)精度等各項性能指標，其采用了高新的軟硬件技術，是一個比較有研究意義的課題。本文首先從分析稱重原理入手，提出了一個改進的系統(tǒng)整體設計方案，在該方案的前提下，通過不斷地試驗修改，搭建了一個基于Labview的現(xiàn)場模擬實驗系統(tǒng)，為下一步研究和整個系統(tǒng)的實現(xiàn)打下了堅實的基礎。本文所做的具體工作，概括起來有如下幾點：第一，簡要地介紹了基于壓電薄膜軸的WIM系統(tǒng)原理、影響因素以及課題研究的意義等；第二，給出了系統(tǒng)整體設計方案，并設計了多個信號調(diào)理電路，諸如電荷放大電路，隔離電路以及濾波電路等；第三，采用了32位的微處理器，并采用了一種比較完善的數(shù)據(jù)處理方法，提高了系統(tǒng)的軟硬件技術，在此基礎上研究設計了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系統(tǒng)平臺，完成了系統(tǒng)的軟硬件設計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植；最后，設計并實地進行了一個新的試驗，即基于LabVIEW8.2的數(shù)據(jù)采集卡的現(xiàn)場模擬試驗，給出了試驗結果和分析。該試驗方便于測量與數(shù)據(jù)采集，可得到較為精準的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理打下了基礎；

標簽： ARM 壓電動態(tài)稱重系統(tǒng) 薄膜

上傳時間： 2013-07-29

上傳用戶：源弋弋
FPGA的邊界掃描測試方法研究

現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是一種新型器件,它將門陣列的通用結構與現(xiàn)場可編程的特性結合于一體.如今,FPGA系列器件已成為最受歡迎的器件之一.隨著FPGA器件的廣泛應用,它在數(shù)字系統(tǒng)中的作用日益變得重要,它所要求的準確性也變得更高.因此,對FPGA器件的故障測試和故障診斷方法進行更全面的研究具有重要意義.隨著集成電路規(guī)模的迅速膨脹,電路結構變得復雜,使大量的故障不可測.所以,人們把視線轉(zhuǎn)向了可測性設計(DFT)問題.可測性設計的提出為解決測試問題開辟了新的有效途徑,而邊界掃描測試方法(BST)是其中一個重要的技術.本文闡述了FPGA系列器件的結構特點,邊界掃描測試相關的基本概念與基本理論,給出利用布爾矩陣理論建立的邊界掃描測試過程的數(shù)學描述和數(shù)學模型.論文中主要討論了邊界掃描測試中的測試優(yōu)化問題,給出解決兩類優(yōu)化問題的現(xiàn)有算法,對它們的優(yōu)缺點進行了對比,并且提出對兩種現(xiàn)有算法的改進,比較了改進前后優(yōu)化算法的性能.最后總結了利用邊界掃描測試FPGA的具體過程.

標簽： FPGA 邊界掃描測試方法研究

上傳時間： 2013-08-06

上傳用戶：mdrd3080
基于ARM和光纖傳感技術的動態(tài)稱重系統(tǒng)研究

在利益的驅(qū)使下，超限運輸在世界各地已成為了普遍現(xiàn)象。這給國家?guī)砹酥T多經(jīng)濟和社會問題。實踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）能有效地抑制超限運輸，但同時也存在部分問題，這些問題的解決有賴于國家相關法規(guī)的出臺，也有賴于關鍵測量設備（WIM系統(tǒng)）性能的提高。由于應變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾，對環(huán)境適應性差，課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器，它具有很強的抗干擾性，利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關鍵是波長解調(diào)技術，本文在比較了幾種常見解調(diào)技術的前提下，結合課題的實際情況選用了基于F-P腔可調(diào)諧濾波解調(diào)方法，文章在分析該解調(diào)方法原理的基礎上，設計了解調(diào)器中的各個硬件電路模塊；此外，為了提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)男剩恼逻€對數(shù)據(jù)緩沖電路進行了設計，在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術。鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲，稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內(nèi)容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗知識的基礎上，將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結合應用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，為了驗證算法的有效性，利用MATLAB對實測數(shù)據(jù)進行了仿真分析，結果表明該算法能夠提高測量精度。提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標的另一方面是提高系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺，處理器時鐘可高達400MHz；軟件上采用了多用戶、多任務的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進行了合適的配置，成功地將它移植到了課題的ARM平臺上，并且在此操作系統(tǒng)上設計了基于MiniGUI的人機交互界面及波長解調(diào)和數(shù)據(jù)緩沖電路的驅(qū)動程序。

標簽： ARM 光纖傳感技術動態(tài)稱重系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-07-26

上傳用戶：neibuzhuzu