魏小龍MSP430系列單片機接口技術及系統設計實例 缺頁部分補上了,不得不分4卷,上傳不上
上傳時間: 2013-07-09
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魏小龍MSP430系列單片機接口技術及系統設計實例 缺頁部分補上了,不得不分4卷,上傳不上
上傳時間: 2013-08-05
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隨著電子工業應用領域需求的增長,要實現復雜程度較高的數字電子系統,對數據處理能力提出越來越高的要求。定點運算已經很難滿足高性能數字系統的需要,而浮點數相對于定點數,具有表述范圍寬,有效精度高等優點,在航空航天、遙感、機器人技術以及涉及指數運算和信號處理等領域有著廣泛的應用。對浮點運算的要求主要體現在兩個方面:一是速度,即如何快速有效的完成浮點運算;二是精度,即浮點運算能夠提供多少位的有效數字。 計算機性價比的提高以及可編程邏輯器件的出現,對傳統的數字電子系統設計方法進行了變革。FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)讓設計師通過設計芯片來實現電子系統的功能,將傳統的固件選用及電路板設計工作放在芯片設計中進行。FPGA可以完成極其復雜的時序與組合邏輯電路功能,適用于高速、高密度,如運算器、數字濾波器、二維卷積器等具有復雜算法的邏輯單元和信號處理單元的邏輯設計領域。 鑒于FPGA技術的特點和浮點運算的廣泛應用,本文基于FPGA將浮點運算結合實際應用設計一個觸摸式浮點計算器,主要目的是通過VHDL語言編程來實現浮點數的加減、乘除和開方等基本運算功能。 (1)給出系統的整體框架設計和各模塊的實現,包括芯片的選擇、各模塊之間的時序以及控制、每個運算模塊詳細的工作原理和算法設計流程; (2)通過VHDL語言編程來實現浮點數的加減、乘除和開方等基本運算功能; (3)在Xilinx ISE環境下,對系統的主要模塊進行開發設計及功能仿真,驗證了基于FPGA的浮點運算。
上傳時間: 2013-04-24
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卷積碼是廣泛應用于衛星通信、無線通信等多種通信系統的信道編碼方式。Viterbi算法是卷積碼的最大似然譯碼算法,該算法譯碼性能好、速度快,并且硬件實現結構比較簡單,是最佳的卷積碼譯碼算法。隨著可編程邏輯技術的不斷發展,使用FPGA實現Viterbi譯碼器的設計方法逐漸成為主流。不同通信系統所選用的卷積碼不同,因此設計可重配置的Viterbi譯碼器,使其能夠滿足多種通信系統的應用需求,具有很重要的現實意義。 本文設計了基于FPGA的高速Viterbi譯碼器。在對Viterbi譯碼算法深入研究的基礎上,重點研究了Viterbi譯碼器核心組成模塊的電路實現算法。本設計中分支度量計算模塊采用只計算可能的分支度量值的方法,節省了資源;加比選模塊使用全并行結構保證處理速度;幸存路徑管理模塊使用3指針偶算法的流水線結構,大大提高了譯碼速度。在Xilinx ISE8.2i環境下,用VHDL硬件描述語言編寫程序,實現(2,1,7)卷積碼的Viterbi譯碼器。在(2,1,7)卷積碼譯碼器基礎上,擴展了Viterbi譯碼器的通用性,使其能夠對不同的卷積碼譯碼。譯碼器根據不同的工作模式,可以對(2,1,7)、(2,1,9)、(3,1,7)和(3,1,9)四種廣泛運用的卷積碼譯碼,并且可以修改譯碼深度等改變譯碼器性能的參數。 本文用Simulink搭建編譯碼系統的通信鏈路,生成測試Viterbi譯碼器所需的軟判決輸入。使用ModelSim SE6.0對各種模式的譯碼器進行全面仿真驗證,Xilinx ISE8.2i時序分析報告表明譯碼器布局布線后最高譯碼速度可達200MHz。在FPGA和DSP組成的硬件平臺上進一步測試譯碼器,譯碼器運行穩定可靠。最后,使用Simulink產生的數據對本文設計的Viterbi譯碼器的譯碼性能進行了分析,仿真結果表明,在同等條件下,本文設計的Viterbi譯碼器與Simulink中的Viterbi譯碼器模塊的譯碼性能相當。
上傳時間: 2013-06-24
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數字圖像通信的最廣泛的應用就是數字電視廣播系統,與以往的模擬電視業務相比,數字電視在節省頻譜資源、提高節目質量方面帶來了一場新的革命,而與此對應的DVB(Digital Video Broadcasting)標準的建立更是加速了數字電視廣播系統的大規模應用。DVB標準選定MPEG—2標準作為音頻及視頻的編碼壓縮方式,隨后對MPEG—2碼流進行打包形成TS流(transport stream),進行多個傳輸流復用,最后通過不同媒介進行傳輸。在DVB標準的傳輸系統中,無論是衛星傳輸,電纜傳輸還是地面傳輸,為了保障圖像質量,使數字節目在傳輸過程中避免出現因受到各種信道噪聲干擾而出現失真的現象,都采用了信道編碼的方式來保護傳輸數據。信道編碼是數字通信系統中一個必需的、重要的環節。 信道編碼設計方案的優劣決定了DVB系統的成功與否,本文重點研究了DVB系統中的信道編碼算法及其FPGA實現方案,主要進行了如下幾項工作: 1)介紹了DVB系統信道編碼的基本概念及特點,深入研究了DVB標準中信道編碼部分的關鍵技術,并針對每個信道編碼模塊進行工作原理分析、算法分析。 2)根據DVB信道編碼的特點,重點對信道編碼中四個模塊,包括擾碼、RS編碼、卷積交織編碼和卷積編碼的FPGA硬件實現算法進行了比較詳細的分析,并闡述了每個模塊及QPSK調制的設計方案及實現模塊功能的程序流程。 3)在RS(204,188)編碼過程中,利用有限域常數乘法器的特點,對編碼器進行了優化,在很大程度上提高了編碼效率,卷積交織器部分采用RAM移位法,實現起來更為簡單且節省了FPGA器件內部資源。 4)設計以Altera公司的QuartusⅡ為開發平臺,利用FPGA芯片EP1C6Q240C8完成了信道編碼各模塊及QPSK調制的硬件實現,通過Verilog HDL描述和時序仿真來驗證算法的可行性,并給出系統設計中減少毛刺的方法,使系統更為穩定。最終的系統仿真結果表明該系統工作穩定,達到了DVB系統信道編碼設計的要求。
上傳時間: 2013-06-26
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無線局域網(WLAN)是未來移動通信系統的重要組成部分。由于擺脫了有線連接的束縛,無線局域網具有移動性好、成本低以及網絡傳輸故障少等諸多優點,得到了越來越廣泛的發展與應用。正交頻分復用(OFDM)技術具有抗多徑衰落,頻譜利用率高等優點,特別適合于無線環境下的高速數據傳輸,是高速無線局域網的首選技術之一。從IEEE802.11a,IEEE802.11g到IEEE802.1n都是以OFDM為基礎。隨著OFDM技術的普及以及下一代通信技術對OFDM的青睞,研究與實現應用于無線局域網的OFDM關鍵技術具有一定的意義。 本文首先介紹了WLAN的基本概念及相關協議標準和OFDM系統的工作原理,并描述了基于IEEE802,11a和IEEE802.11n標準的OFDM系統的數據幀結構以及系統參數。文中對OFDM傳輸系統的關鍵算法進行了詳細的研究。然后以Xilinx公司的ISE10.1為軟件平臺,利用VHDL描述的方式,并以FPGA(現場可編程門陣列)芯片SPARTAN-3E為硬件平臺,研究實現了適用于IEEE802.11a和IEEE802.11n的64點16bits復數塊浮點結構的FFT模塊,(2,1,7)卷積編碼和維特比譯碼模塊,以及分組檢測和符號定時模塊,并進行了仿真、綜合、下載驗證等工作。
上傳時間: 2013-06-25
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數字高清電視是當前世界上最先進的圖像壓縮編碼技術和數字傳輸技術的結合,是高技術競爭的焦點之一。其中,信道處理系統及其相關芯片更是集中了數字信號處理、前向糾錯編解碼等數字電視傳輸的核心技術,成為設計和開發整個數字電視系統的關鍵技術之一。本文以衛星數字電視的信道處理系統為對象,結合國際通行的DVB-S/S2標準,研究了該系統在發射端的設計與實現所涉及到的一系列內容。 本文介紹了數字電視的發展概況和主要標準,特別是對我國衛星電視的發展進行了詳細的介紹。然后,本文DVB-S/S2信道處理系統的基本原理進行了介紹和分析,主要包括RS碼、卷積碼、BCH碼、LDPC碼等的差錯編碼的基本原理,以及基帶信號處理的基本原理。在此基礎上對兩種系統的傳輸性能和DVB-S2的后向兼容系統分別進行了基于Matlab的仿真。最后闡述了基于FPGA的DVB-S調制器的信道編碼和調制實現,按功能對DVB-S/S2信道編碼過程進行模塊分解,并針對每個模塊進行工作原理分析、算法分析、HDL描述、時序仿真及FPGA實現。DVB-S/S2調制器的核心是信道編碼和調制部分,利用FPGA在數字信號處理方面的優勢,本文重點對其中的幾個關鍵模塊,包括RS編碼、卷積交織器、卷積編碼、BCH編碼、LDPC編碼等的實現算法進行了比較詳細的分析,并通過HDL描述和時序仿真來驗證算法正確性。
上傳時間: 2013-07-10
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隨著圖像分辨率的越來越高,軟件實現的圖像處理無法滿足實時性的需求;同時FPGA等可編程器件的快速發展使得硬件實現圖像處理變得可行。如今基于FPGA的圖像處理研究成為了國內外的一個熱門領域。 本文在FPGA平臺上,用Verilog HDL實現了一個研究圖像處理算法的可重復配置的硬件模塊架構,架構包括PC機預處理和通信軟件,控制模塊,計算單元,存儲器模塊和通信適配模塊五個部分。其中的計算模塊負責具體算法的實現,根據不同的圖像處理算法可以獨立實現。架構為計算模塊實現了一個可添加、移出接口,不同的算法設計只要符合該接口就可以方便的加入到模塊架構中來進行調試和運行。 在硬件架構的基礎上本文實現了排序濾波,中值濾波,卷積運算及高斯濾波,形態學算子運算等經典的圖像處理算法。討論了FPGA的圖像處理算法的設計方法及優化策略,通過性能分析,FPGA實現圖像處理在時間上比軟件處理有了很大的提高;通過結果的比較,發現FPGA的處理結果達到了軟件處理幾乎同等的效果水平。最后本文在實現較大圖片處理和圖像處理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的討論和改進,提高了算法的可用性,同時為進一步的研究提供了更加便利的平臺。 整個設計都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真軟件環境下開發的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平臺上實現。在軟件仿真過程中利用了ISE8.2自帶仿真工具和ModelSim結合使用。 本課題為制造FPGA的專用圖像處理芯片做了有益的探索性研究,為實現FPGA為核心處理芯片的實時圖像處理系統有著積極的作用。
上傳時間: 2013-07-29
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本書是《最新電子電路大全》叢書的第4卷。內容包括功率輸出與電源.供給的基本知識、功率輸出電路、整流與穩壓電路、開關型穩壓電源、電壓基準與恒流源電路、電池充電電路、直流一直流電壓變換電路、直流一交流逆變電源電路、交流穩壓電路等。除第一章作為全書的基礎知識外,其余各章都自成體系,以方便讀者作為工具書隨機查閱。利用這本工具書,讀者只需按圖索驥便可完成設計、開發過程中許多耗工費時的工作。 本書可作為從事電子產品研發、生產、維修人員的工具書,也可作為高等院校相關專業的師生進行課程設計和電子制作的參考書。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著微電子技術的高速發展,實時圖像處理在多媒體、圖像通信等領域有著越來越廣泛的應用。FPGA就是硬件處理實時圖像數據的理想選擇,基于FPGA的圖像處理專用芯片的研究將成為信息產業的新熱點。 本文以FPGA為平臺,使用VHDL硬件描述語言設計并實現了中值濾波、順序濾波、數學形態學、卷積運算和高斯濾波等圖像處理算法。在設計過程中,通過改進算法和優化結構,在合理地利用硬件資源的條件下,有效地挖掘出算法內在的并行性,采用流水線結構優化算法,提高了頂層濾波模塊的處理速度。在中值濾波器的硬件設計中,本文提出了一種快速中值濾波算法,該算法大大節省了硬件資源,處理速度也很快。在數學形態學算法的硬件實現中,本文提出的最大值濾波和最小值濾波算法大大減少了硬件資源的占用率,適應了流水線設計的要求,提高了圖像處理速度。 整個設計及各個模塊都在Altera公司的開發環境QuartusⅡ以及第三方仿真軟件Modelsim上進行了邏輯綜合以及仿真。綜合和仿真的結果表明,使用FPGA硬件處理圖像數據不僅能夠獲得很好的處理效果,達到較高的工作頻率,處理速度也遠遠高于軟件法處理圖像,可滿足實時圖像處理的要求。 本課題為圖像處理專用FPGA芯片的設計做了有益的探索性嘗試,對今后完成以FPGA圖像處理芯片為核心的實時圖像處理系統的設計有著積極的意義。
上傳時間: 2013-06-08
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