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和利時

  • 基于DSP和FPGA的機器人運動控制系統的研究

    近年來,基于DSP和FPGA的運動控制系統己成為新一代運動控制系統的主流。基于DSP和FPGA的運動控制系統不僅具有信息處理能力強,而且具有開放性、實時性、可靠性的特點,因此在機器人運動控制領域具有重要的應用價值。 論文從步行康復訓練器的設計與制作出發,主要進行機器人的運動控制系統設計和研究。文章首先提出了多種運動控制系統的實現方案。根據它們的優缺點,選定以DSP和FPGA為核心進行運動控制系統平臺的設計。 論文詳細研究了以DSP和FPGA為核心實現運動控制系統的軟、硬件設計,利用DSP實現運動控制系統總體結構與相關功能模塊,利用FPGA實現運動控制系統地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路,并對以上電路系統進行了功能仿真和時序仿真。 結果表明,基于DSP和FPGA為核心的運動控制系統不僅實現了設計功能要求,同時提高了機器人運動控制系統的開放性、實時性和可靠性,并大大減小了系統的體積與功耗。

    標簽: FPGA DSP 機器人 運動控制系統

    上傳時間: 2013-06-22

    上傳用戶:debuchangshi

  • 基于DSP和FPGA的運動控制卡的研究與開發

    隨著微電子技術和電力電子技術的飛速發展,運動控制系統正朝著通用化、智能化、微型化的方向發展。目前,以數字信號處理器(DSP)和現場可編程門陣列(FPGA)為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。因此,本文通過對運動控制技術的深入研究,開發了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運動控制卡。 首先,設計了運動控制卡硬件電路,對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實現方法進行了詳細討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性,通過對FPGA的編程設計,在FPGA中實現了PCI總線目標設備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數字I/O信號處理電路。 基于改進的數字PID控制器和前饋控制,設計開發了運動控制卡的位置閉環伺服控制器,并整定了控制器參數,獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發了控制卡的驅動程序,并詳細介紹了驅動程序的開發流程。

    標簽: FPGA DSP 運動控制卡

    上傳時間: 2013-08-01

    上傳用戶:00.00

  • 橢圓曲線密碼體制中標量乘法運算的優化和FPGA實現

    信息技術的不斷發展,對信息的安全提出了更高的要求.在應用公鑰密碼體制的時候,對密鑰長度要求越來越大,處理的速度要求越來越快.而基于橢圓曲線離散對數問題的橢圓曲線密碼體制,因其每比特最大的安全性,受到了越來越廣泛的注意.橢圓曲線密碼體制(ECC:Elliptic Curve Cryptosystem)的快速實現也成為一個關注的方面.該文按照確定有限域、選取曲線參數、劃分結構模塊、優化模塊算法、實現模塊設計,驗證模塊功能的順序進行書寫.為了硬件實現上的方便,設計選擇了含有Ⅱ型優化正規基的伽略域GF(2191),并在該域上構造了隨機的橢圓曲線.根據層次化、結構化的設計思路,將橢圓曲線上的標量乘法運算劃分成兩個運算層次:橢圓曲線上的運算和有限域上的運算.模塊劃分之后,利用自底向上的設計思路,主要針對有限域上的乘法運算進行了重要的改進,并對加法群中的標量乘運算的算法進行了分析、證明,以達到面積優化和快速執行的效果.具體設計中,采用硬件描述語言Verilog HDL,在Mentor Graphics公司出品的FPGA Advantage平臺上進行電路設計.完成了各個模塊的設計輸入和仿真.設計選用了Altera公司的APEX Ⅱ系列器件,利用第一方軟件Quartus Ⅱ 2.2進行綜合、布局、布線和時序仿真.文中給出了橢圓曲線上的點加、倍點和標量乘法模塊的具體設計結構框圖.并且根據橢圓曲線的標量乘特點,提出了合適的驗證方案.該設計完成了橢圓曲線上的標量乘法運算.設計主要針對資源受限的應用環境:改進了有限域上的乘法運算、使用了沒有預處理的標量乘算法.改進后的橢圓曲線標量乘法需要2,741,998個邏輯單元,在100MHz的時鐘約束下,運行一次標量乘法運算需要567.69us.該次設計的結果可以直接用來構造橢圓曲線上的簽名、驗證、密鑰交換等算法.

    標簽: FPGA 橢圓曲線 密碼體制 乘法運算

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:zhuo0008

  • 無線信道仿真和均衡器的FPGA設計與實現

    本文主要介紹了基于FPGA的無線信道盲均衡器的設計與實現,在算法上選擇了比較成熟的DDLMS和CMA相結合的算法,結構上采用四路正交FIR濾波器模型.在設計的過程中我們采取了用MATLAB進行算法仿真,VerilogHDL語言進行FPGA設計的策略.在硬件描述語言的設計流程中,信道盲均衡器運用了Top-Down的模塊化設計方法,大大縮短了設計周期,提高了系統的穩定性和可擴展性.測試結果表明均衡器所有的性能指標均達到預定目標,且工作性能良好,均衡效果較為理想,能夠滿足指標要求.本課題所設計和實現的信道盲均衡器,為FPGA芯片設計技術做了有益的探索性嘗試,對今后無線通信系統中的單芯片可編程系統(SOPC)的設計運用有著積極的借鑒意義.

    標簽: FPGA 無線信道 仿真 均衡器

    上傳時間: 2013-05-28

    上傳用戶:huyiming139

  • 相關協議的FPGA和網絡處理器上的實現

    由于集成電路產業在中國的飛速發展,FPGA設計技術,作為一種靈活性很強的芯片設計技術,在國內得到廣泛的應用.由于芯片的可升級性和開發自主知識產權芯片的必要性,在北京郵電大學寬帶通信網絡實驗室開發的三層以太網交換機項目中,以太網口和ATM口之間的數據通道的實現上采用了FPGA設計方法.該文主要集中在ATM口之間的數據通道的HEC頭校驗的FPGA實現.并完成了硬件設計、配置、硬件測試聯調工作以及論文撰寫工作.硬件的設計和開發基于Protel99和Tornado/VxWorks,軟件的設計和開發采用了標準的VHDL語言,開發環境是WINDOWS,開發工具是Xilinx公司的iSE4.1i集成開發環境.隨著網絡設備的發展,位于網絡邊緣的設備將會變得更加靈巧,更加迎合網絡發展的需要,在網絡設備上越來越多地引入了網絡處理器.我們實驗室和Intel建立了聯合實驗室,在此基礎上,我們要把網絡處理器評估板硬件上,運行軟件,使其成為路由器,首先要加載的就是網絡路由協議.由于Linux的開放源代碼,所以我們決定采用Linux做嵌入式系統,在上面運行zebra的路由協議.Zebra是linux上面的開放源代碼的路由軟件.

    標簽: FPGA 協議 網絡處理器

    上傳時間: 2013-07-08

    上傳用戶:yhm_all

  • 用FPGA實現MPEG-2數字圖像傳輸流語義分析和協議解析功能

    本文首先分析數字圖像壓縮技術的實際應用情況,相關的DVB技術標準和測試標準ETR290,進而提出了一個可適用于實際工作環境的語義分析模型框架;并在FPGA開發環境ISE中按照這個語義分析模型框架構造了一個具體的VHDL模型;同時利用工具軟件Synplify和modelsim完成軟件功能和時序仿真;然后設計相應的硬件測試平臺來驗證模塊功能。針對數字圖像技術實際應用環境的特點,本文提出了一種構建在嵌入式硬件平臺上的分析模塊,可實時分析MPEG-2傳輸流語法。通過連接TCP/IP網絡可實現24小時/7天長時間工作。模塊化的設計,使其可以安裝于各種設備或實際應用環境中的各關鍵節點,通過網絡傳輸到統一的服務器;同時該模塊可設置成不同的硬件觸發模式,使之成為故障傳感器。因此,該模塊適用于工程開通、快速故障監測、長時間監控等。通過與市場上專業測試設備性能進行比較,在測試精確性方面不占優勢,但在達到一定數量級的測試精度后,其廉價、簡易和無需維護的特點將呈現巨大的優勢。

    標簽: FPGA MPEG 數字圖像 傳輸流

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:源弋弋

  • 基于DSP和FPGA的開放式運動控制平臺研究及其應用

    該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運動控制平臺的設計.文中在討論了永磁同步電機的控制策略的基礎上提出了針對表面式永磁同步伺服電機的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機轉子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數字實現方法.詳細闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構建的傳動控制系統平臺.以上述平臺為基礎,設計了一個基于矢量控制的三環永磁同步伺服系統,為解決典Ⅱ系統超調和抗擾性的矛盾,將IP調節器引入系統.通過試驗證明IP調節器在不影響系統抗擾性和穩態精度的前提下,大大降低了電流的超調.工程實踐證明了設計的正確性.為了滿足用戶對系統方便操作和監視的要求,實現參數在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設計了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機的監控系統和數字操作器.文中詳細分析了設計數字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實際應用表明數字操作器方便了用戶對系統的操縱和監視,已在實際工程中得到應用.

    標簽: FPGA DSP 開放式 運動控制平臺

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ainimao

  • 電磁兼容和印刷電路板-理論設計和布線.part2

    經典書籍-電磁兼容和印刷電路板-理論設計和布線 電磁兼容和印刷電路板-理論設計和布線

    標簽: part 電磁兼容 印刷電路板 布線

    上傳時間: 2013-07-19

    上傳用戶:damozhi

  • 基于DSP和FPGA的自動指紋識別系統硬件設計與實現

    隨著計算機與信息技術的發展,生物特征識別技術受到了廣泛的關注。指紋識別是生物特征識別中的一項重要內容,一直以來是國內外的研究熱點。 嵌入式自動指紋識別是指指紋識別技術在嵌入式系統上的應用。傳統的嵌入式自動指紋識別系統多采用單片DSP或MIPS處理器來完成算法,由于DSP或MIPS處理器只能根據程序順序執行,在指紋匹配過程中只能和整個庫中的指紋進行一一匹配,因此這類系統在處理較大指紋庫時下匹配時間相當長。為了克服這個缺點,本文構建了浮點DSP和FPGA協同處理構架的硬件平臺,充分利用DSP在計算上的精確度和FPGA并行處理的特點,由DSP和FPGA共同處理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.設計了一個硬件系統,包括DSP處理器、FPGA、指紋傳感器、人機交互接口和USB1.1接口。同時,還設計了各硬件模塊的驅動程序,為應用程序提供控制接口。由于系統中DSP工作頻率為300MHz,其中某些器件的工作頻率達到了100MHz,因此本文還給出了一些信號完整性分析和PCB設計經驗。 2.編寫了Verilog程序,在FPGA中實現了9路指紋的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,實現原有匹配算法有很大困難。在簡化原有匹配算法的基礎上本文提出了便于FPGA實現“粗匹配”算法。此外,還設計了用于和DSP通信的接口模塊設計。 3.完成了系統應用程序設計。在使用uC/OS-Ⅱ實時操作系統的基礎上設計了各系統任務,通過調用驅動程序控制和協調各硬件模塊,實現了自動指紋識別功能。為了便于存放指紋特征信息,設計了指紋庫數據結構,實現了指紋庫添加、刪除、編輯的功能。 最終,本系統實現了高效、快速的進行指紋識別,各模塊工作穩定。同時,模塊化的軟硬件設計使本系統便于進行二次開發,快速應用于各種場合。

    標簽: FPGA DSP 自動 指紋識別系統

    上傳時間: 2013-06-05

    上傳用戶:guanliya

  • TIL300 TIL300A應用主要問題(包括工作狀態,運放的選擇和阻值的計算)的考慮14

    TIL300 TIL300A應用主要問題(包括工作狀態,運放的選擇和阻值的計算)的考慮14

    標簽: TIL 300 300A 工作狀態

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:libinxny

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