在工業(yè)控制領(lǐng)域,多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)共存的局面從客觀上促進(jìn)了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,國際上已經(jīng)出現(xiàn)了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。將傳統(tǒng)的商用以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備層的最大障礙是以太網(wǎng)的非實(shí)時(shí)性,而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備間的高精度時(shí)鐘同步是保證以太網(wǎng)高實(shí)時(shí)性的前提和基礎(chǔ)。 IEEE 1588定義了一個(gè)能夠在測量和控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)鐘同步的協(xié)議——精確時(shí)間協(xié)議(Precision Time Protocol)。PTP協(xié)議集成了網(wǎng)絡(luò)通訊、局部計(jì)算和分布式對象等多項(xiàng)技術(shù),適用于所有通過支持多播的局域網(wǎng)進(jìn)行通訊的分布式系統(tǒng),特別適合于以太網(wǎng),但不局限于以太網(wǎng)。PTP協(xié)議能夠使異質(zhì)系統(tǒng)中各類不同精確度、分辨率和穩(wěn)定性的時(shí)鐘同步起來,占用最少的網(wǎng)絡(luò)和局部計(jì)算資源,在最好情況下能達(dá)到系統(tǒng)級的亞微級的同步精度。 基于PC機(jī)軟件的時(shí)鐘同步方法,如NTP協(xié)議,由于其實(shí)現(xiàn)機(jī)理的限制,其同步精度最好只能達(dá)到毫秒級;基于嵌入式軟件的時(shí)鐘同步方法,將時(shí)鐘同步模塊放在操作系統(tǒng)的驅(qū)動層,其同步精度能夠達(dá)到微秒級。現(xiàn)場設(shè)備間微秒級的同步精度雖然已經(jīng)能滿足大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)對設(shè)備時(shí)鐘同步的要求,但是對于運(yùn)動控制等需求高精度定時(shí)的系統(tǒng)來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時(shí)鐘同步方法受限于操作系統(tǒng)中斷響應(yīng)延遲時(shí)間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達(dá)到亞微秒級的同步精度。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的時(shí)鐘同步方法,以IEEE 1588作為時(shí)鐘同步協(xié)議,以Ethernet作為底層通訊網(wǎng)絡(luò),以嵌入式軟件形式實(shí)現(xiàn)TCP/IP通訊,以數(shù)字電路形式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點(diǎn),通過準(zhǔn)確捕獲報(bào)文時(shí)間戳和動態(tài)補(bǔ)償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時(shí)鐘同步方法實(shí)現(xiàn)了更高精度的時(shí)鐘同步,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在以集線器互連的10Mbps以太網(wǎng)上能夠達(dá)到亞微秒級的同步精度。
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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單片機(jī)產(chǎn)生正弦波,簡紹了單片機(jī)產(chǎn)生高精度正弦波的方法
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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萬用表和示波器的使用方法.rar 兩個(gè)DOC文件,對初入電子行業(yè)的程序員很有幫助。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路分析方法的研究 集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路分析方法的研究
標(biāo)簽: 集成運(yùn)放 線性應(yīng)用 電路分析
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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Pt100 溫度傳感器非線性的補(bǔ)償方法與電路實(shí)現(xiàn) 摘 要:針對鉑電阻(Pt100) 溫度傳感器輸出的非線性問題,結(jié)合其非線性的具體特點(diǎn)和
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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EDA工程建模及其管理方法研究21隨著微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟,電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)技術(shù)在電子產(chǎn)品與集成電路(IC)芯片特別是單片
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針對目前光照補(bǔ)償后人臉圖像的識別率仍不夠理想這一問題,提出了一種基于模糊增強(qiáng)和小波包變換相結(jié)合的非均勻光照下人臉識別方法。將人臉圖像在對數(shù)域中計(jì)算二維小波包變換,通過舍棄部分子帶圖像中的系數(shù)來實(shí)現(xiàn)人臉
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來微光、紅外、X光圖像傳感器在軍事、科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越為廣泛,但由于這些成像器件自身的物理缺陷,視覺效果很不理想,往往需要對圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缘玫竭m合人眼觀察或機(jī)器識別的圖像。因此,市場急需大量高效的實(shí)時(shí)圖像處理器能夠在傳感器后端對這類圖像進(jìn)行處理。而FPGA的出現(xiàn),恰恰解決了這個(gè)問題。 近十年來,隨著FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)技術(shù)的突飛猛進(jìn),F(xiàn)PGA也逐漸進(jìn)入數(shù)字信號處理領(lǐng)域,尤其在實(shí)時(shí)圖像處理方面。Xilinx的研究表明,在2000年主要用于DSP應(yīng)用的FPGA的發(fā)貨量,增長了50%;而常規(guī)的DSP大約增長了40%。由于FPGA可無比擬的并行處理能力,使得FPGA在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)上升,國內(nèi)外,越來越多的實(shí)時(shí)圖像處理應(yīng)用都轉(zhuǎn)向了FPGA平臺。與PDSP相比,F(xiàn)PGA將在未來統(tǒng)治更多前端(如傳感器)應(yīng)用,而PDSP將會側(cè)重于復(fù)雜算法的應(yīng)用領(lǐng)域。可以說,F(xiàn)PGA是數(shù)字信號處理的一次重大變革。 算法是圖像處理應(yīng)用的靈魂,是硬件得以發(fā)揮其強(qiáng)大功能的根本。”共軛變換”圖像處理方法是一種新型的圖像處理算法,由鄭智捷博士上個(gè)世紀(jì)90年代初提出。這種算法使用基元形狀(meta-shape)技術(shù),而這種技術(shù)的特征正好具備幾何與拓?fù)涞碾p重特性,使得大量不同的基于形態(tài)的灰度圖像處理濾波器可用這種方法實(shí)現(xiàn)。該種算法在空域進(jìn)行圖像處理,無需進(jìn)行大量復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算,算法簡單、快速、高效,易于硬件實(shí)現(xiàn)。通過十多年來的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐證明,在微光圖像,紅外圖像,X光圖像處理領(lǐng)域,”共軛變換”圖像處理方法確實(shí)有其獨(dú)特的優(yōu)異性能。本篇論文就針對”共軛變換”圖像處理方法在微光圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用,就如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)”共軛變換”圖像處理方法展開研究。首先在Matlab環(huán)境下,對常用的圖像增強(qiáng)算法和”共軛變換”圖像處理方法進(jìn)行了比較,并且在設(shè)計(jì)制作“FPGA視頻處理開發(fā)平臺”的基礎(chǔ)上,用VHDL實(shí)現(xiàn)了”共軛變換”圖像處理方法的基本內(nèi)核并進(jìn)行了算法的硬件實(shí)現(xiàn)與效果驗(yàn)證。此外,本文還詳細(xì)地討論了視頻流的采集及其編碼解碼問題以及I2C總線的FPGA實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文研究特種LCD的圖像處理方法和FPGA實(shí)現(xiàn)方案,并研制出基于FPGA的若干實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),有效地解決目前存在的問題。本文主要研究內(nèi)容為: (1)給出一種基于彩色空間變換的色彩調(diào)整方法,在YCrCb空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)亮度和色度分離,避免了RGB空間兩者同時(shí)變化造成偏色和失真的現(xiàn)象,并在FPGA內(nèi)采用流水線結(jié)構(gòu)改進(jìn)3階矩陣運(yùn)算的邏輯結(jié)構(gòu),節(jié)省出2/3的邏輯資源,提高了模塊的最高運(yùn)行速度。 (2)研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)縮放處理的方法,選擇能夠滿足特種LCD要求的雙線性插值法作為研究對象,實(shí)時(shí)計(jì)算插值系數(shù)dx和dy,并采用流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行插值計(jì)算,僅使用FPGA中的3個(gè)雙端口RAM來緩沖圖像數(shù)據(jù),沒有外擴(kuò)大容量幀存儲器,降低了成本,提高特種LCD的系統(tǒng)兼容性。 (3)設(shè)計(jì)一種針對特種LCD更為簡捷、有效的隔行轉(zhuǎn)逐行掃描的實(shí)現(xiàn)方案,即利用圖像實(shí)時(shí)縮放的方法,把一場圖像縮放到LCD的分辨率,實(shí)現(xiàn)復(fù)合視頻圖像在LCD的“滿屏”顯示,改善現(xiàn)有特種LCD在顯示隔行掃描的復(fù)合視頻信號時(shí),遇到圖像信息丟失或顯示效果不佳的問題。 (4)設(shè)計(jì)出一種基于字符和位圖的數(shù)字OSD控制核,合理使用分布式RAM和塊RAM兩種邏輯資源來存儲字符和位圖信息,OSD圖像由數(shù)字邏輯自動合成,編程簡單靈活,使特種LCD的參數(shù)調(diào)整更加方便。 (5)研制成功基于FPGA的特種LCD顯示控制板,能顯示三種分辨率640×480,800×600,1024×768的圖像信號;支持寬范圍的亮度、對比度、顯示位置等參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整,并提供全功能的透明OSD菜單進(jìn)行指示。 (6)研制成功基于FPGA的特種LCD圖像調(diào)節(jié)板,用于對某型號機(jī)載特種LCD進(jìn)行改造,增加寬范圍的亮度、對比度、圖像顯示位置的實(shí)時(shí)調(diào)整功能,提供無信號輸入檢測與OSD指示功能,提高圖像顯示的性能,通過了環(huán)境溫度試驗(yàn)與性能測試,并已裝機(jī)。 (7)研制成功基于DSP和FPGA的圖像采集顯示板,實(shí)現(xiàn)了對全分辨率復(fù)合視頻信號進(jìn)行25幀/秒的實(shí)時(shí)采集和顯示,在DSP內(nèi)使用“三幀”輪換的圖像數(shù)據(jù)緩沖方法提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力,使之能夠完成一定復(fù)雜度的實(shí)時(shí)圖像處理。
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電氣圖紙制圖規(guī)范及電氣圖紙的識讀方法,分享分享
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