隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯器件的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越寬。可編程SoC設(shè)計(jì)已成為SoC設(shè)計(jì)的新方法。論文介紹了可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)方法和開(kāi)發(fā)技術(shù)，并用硬件描述語(yǔ)言和FPGA／CPLD設(shè)計(jì)技術(shù)，探索和研究了基于FPGA的RISCMCU的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 論文參照Mircochip公司的PICl6C5X單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了8位RISCMCU。該嵌入式MCU設(shè)計(jì)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方法和模塊化設(shè)計(jì)思想。MCU總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)劃分控制模塊、ALU模塊、存儲(chǔ)模塊三大模塊。然后，對(duì)各模塊的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分別進(jìn)行了闡述。論文中設(shè)計(jì)的MCU能實(shí)現(xiàn)PICl6C5X單片機(jī)33條指令中除OPTION、CLRWDT、SLEEP和TRIS四條指令以外的其余29條指令的功能，但應(yīng)用是基于FPGA的，能與其他外設(shè)IP方便的結(jié)合在一起使用，比ASIC的PICl6C57X的應(yīng)用更具靈活性。 軟件仿真和硬件驗(yàn)證表明：所設(shè)計(jì)的嵌入式MCU在各方面均達(dá)到了一定的性能指標(biāo)，在Altera公司ACEX1K系列的EPlK30TCl44-3器件上的工作頻率達(dá)21.88MHz。這些為自主設(shè)計(jì)R／SCMCU的IP核提供了值得借鑒的探索成果和設(shè)計(jì)思路，在通用控制領(lǐng)域也有一定的實(shí)用價(jià)值。 此外，論文中還介紹了三相SPWM控制模塊的設(shè)計(jì)，該模塊具有死區(qū)時(shí)間和載波比任意可調(diào)的特點(diǎn)，可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以作為MCU的外設(shè)子模塊應(yīng)用。
標(biāo)簽： FPGA MCU 嵌入式 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間： 2013-07-16
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)級(jí)芯片SoC(System on a Chip)成為集成電路發(fā)展的主流。SoC技術(shù)以其成本低、功耗小、集成度高的優(yōu)勢(shì)正廣泛地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)8位增強(qiáng)型CPU內(nèi)核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的實(shí)現(xiàn)，對(duì)SoC設(shè)計(jì)作了初步研究。 在對(duì)Intel MCS-8051的匯編指令集進(jìn)行了深入地分析的基礎(chǔ)上，按照至頂向下的模塊化的高層次設(shè)計(jì)流程，對(duì)8位CPU進(jìn)行了頂層功能和結(jié)構(gòu)的定義與劃分，并逐步細(xì)化了各個(gè)層次的模塊設(shè)計(jì)，建立了具有CPU及定時(shí)器，中斷，串行等外部接口的模型。 利用5種尋址方式完成了8位CPU的數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)規(guī)劃。利用有限狀態(tài)機(jī)及微程序的思想完成了控制通路的各個(gè)層次模塊的設(shè)計(jì)規(guī)劃。利用組合電路與時(shí)序電路相結(jié)合的思想完成了定時(shí)器，中斷以及串行接口的規(guī)劃。采用邊沿觸發(fā)使得一個(gè)機(jī)器周期對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)鐘周期，執(zhí)行效率提高。使用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。借助EDA工具ISE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境完成了各個(gè)模塊的編程、調(diào)試和面向FPGA的布局布線；在Synplify pro綜合工具中完成了綜合；使用Modelsim SE仿真工具對(duì)其進(jìn)行了完整的功能仿真和時(shí)序仿真。 設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的擴(kuò)展接口控制器對(duì)原有的8位處理器進(jìn)行擴(kuò)展，加入高速DI，DO以及SPI接口，增強(qiáng)了8位處理器的功能，可以用于現(xiàn)有單片機(jī)進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展。 本設(shè)計(jì)的CPU全面兼容MCS-51匯編指令集全部的111條指令，在時(shí)鐘頻率和指令的執(zhí)行效率指標(biāo)上均優(yōu)于傳統(tǒng)的MCS-51內(nèi)核。本設(shè)計(jì)以硬件描述語(yǔ)言代碼形式存在可與任何綜合庫(kù)、工藝庫(kù)以及FPGA結(jié)合開(kāi)發(fā)出用戶需要的固核和硬核，可讀性好，易于擴(kuò)展使用，易于升級(jí)，比較有實(shí)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)通過(guò)FPGA驗(yàn)證。
標(biāo)簽： FPGA CPU 8位 增強(qiáng)型
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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FFT/IFFT是時(shí)域信號(hào)與頻域信號(hào)之間轉(zhuǎn)換的基本運(yùn)算，是數(shù)字信號(hào)處理的核心工具之一，因此，它廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。在數(shù)字化的今天，不論是在通信領(lǐng)域還是在圖像處理領(lǐng)域，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的速度、精度和實(shí)時(shí)性要求不斷提高。為滿足不斷提高的要求，國(guó)內(nèi)外不斷地推出各種FFT/IFFT處理器，主要處理器有ASIC、DSP芯片、FPGA等。由于FPGA具有可反復(fù)編程的特點(diǎn)及豐富資源，所以它受到廣泛的關(guān)注。 本論文就是一種基于FPGA實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的FFT及IFFT處理器，該處理器使用A1tera公司的Stratix Ⅱ系列的FPGA芯片。它主要采用流水線結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以使各級(jí)運(yùn)算并行處理，對(duì)輸入進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)處理，提高了運(yùn)算速度，滿足了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求；另外處理器所處理的數(shù)據(jù)是32位浮點(diǎn)型的，因此它同時(shí)提高了運(yùn)算的精度。
標(biāo)簽： FPGA IFFT FFT 浮點(diǎn)
上傳時(shí)間： 2013-07-12
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近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和3C(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子)合一的加速，微型化和專業(yè)化成為發(fā)展的新趨勢(shì)，嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)成為了信息產(chǎn)業(yè)的主流，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也成為目前電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域最為熱門的技術(shù)之一，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。本文在研究視頻采集發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于32位處理器的嵌入式圖像采集和傳輸系統(tǒng)。此套硬件系統(tǒng)可應(yīng)用于LCD顯示屏、桌面視頻、多媒體、數(shù)字電視機(jī)、圖像處理、可視電話和遠(yuǎn)程戶外圖像采集等領(lǐng)域。 該圖像采集系統(tǒng)在硬件系統(tǒng)上以ARM芯片S3C44BOX為核心，利用CMOS圖像傳感器采集圖像；以FIFO幀存儲(chǔ)器暫存圖像數(shù)據(jù)，解決了ARM芯片與圖像傳感器之間速率的不同步問(wèn)題；并充分利用了FPGA/CPLD高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)，用CPID器件控制整個(gè)圖像采集的時(shí)序邏輯。在軟件平臺(tái)移植了嵌入式操作系統(tǒng)’uClinux,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了底層的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序。體積小巧，具備圖像采集、顯示和遠(yuǎn)程傳輸功能和良好的可擴(kuò)展性。 全文共分為五個(gè)章節(jié)，第一章主要介紹了論文的課題背景和圖像采集技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了論文的研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容。第二章從硬件和軟件兩方面闡述了嵌入式圖像采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)嵌入式系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)嵌入式操作系統(tǒng)各自的定義和特點(diǎn)。第三章主要介紹基于ARM的圖像采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，包括各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案、系統(tǒng)硬件性能分析和硬件電路的抗干擾設(shè)計(jì)等。第四章研究了基于uClinux平臺(tái)的幾個(gè)主要模塊的軟件設(shè)計(jì)，主要包括圖像傳感芯片的初始化和采集程序的實(shí)現(xiàn)、LCD控制器的初始化和圖像顯示程序的實(shí)現(xiàn)、以太網(wǎng)控制器的初始化和圖像數(shù)據(jù)傳輸程序的實(shí)現(xiàn)。第五章是對(duì)全文的一個(gè)總結(jié)，概括了作者所做的工作，提出所存在的不足并對(duì)后續(xù)的研究工作做了進(jìn)一步的展望。
標(biāo)簽： ARM 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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5月1日凌晨發(fā)布第一測(cè)試版 功能介紹: 1.生成中英文數(shù)字混合的字符串的字模數(shù)據(jù). 2.可選擇字體，大小，并且可獨(dú)立調(diào)整文字的長(zhǎng)和寬，生成任意形狀的字符。 3.各種旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)文字功能 4.任意調(diào)整輸出點(diǎn)陣大小，并任意調(diào)整字符在點(diǎn)陣中的位置。 5.字模數(shù)據(jù)輸出可自定義各種格式，系統(tǒng)預(yù)設(shè)了C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言兩種格式，并且可自己 定義出新的數(shù)據(jù)輸出格式；每行輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)可調(diào)。 6.支持四種取模方式：逐行（就是橫向逐行取點(diǎn)），逐列（縱向逐列取點(diǎn)），行列（先 橫向取第一行的8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié)，然后縱向取第二行的8個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè)字節(jié)……）， 列行（先縱向取第一列的前8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié)，然后橫向取第二列的前8個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè) 字節(jié)……） 7.支持陰碼（亮點(diǎn)為1），陽(yáng)碼（亮點(diǎn)為0）取模 8.支持縱向（第一位為低位）（，倒向第一位為高位）取模 9.輸出數(shù)制可選16進(jìn)制或10進(jìn)制 10.可生成索引文件，用于在生成的大量字庫(kù)中可快速檢索到需要的漢字 11.動(dòng)態(tài)液晶面板彷真，可調(diào)節(jié)彷真面板象素點(diǎn)大小和顏色 12.圖形模式下可任意用鼠標(biāo)作畫，左鍵畫圖，右鍵擦圖。 12.旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，平移等字符模式下的功能也可用與對(duì)BMP圖象的處理 版本為pctolcd1.94 5月1日晚上發(fā)布第二測(cè)試版 更新如下: 1.增加鎖定點(diǎn)陣大小功能，例如可鎖定24X24點(diǎn)陣大小，然后調(diào)節(jié)獨(dú)立調(diào)節(jié)字點(diǎn)陣的大小 2.增加熱鍵功能，可用光標(biāo)配合Ctrl,Shift對(duì)文字大小和位置修改 3.增加精簡(jiǎn)輸出格式選項(xiàng) 4.把文字輸入框換成了文字輸入組合框，這樣就可以保存歷史紀(jì)錄。 5.輸出數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)清除以前的數(shù)據(jù) 6.可隱藏自定義格式，簡(jiǎn)化操作 7.一些小的BUG修正。 版本為pctolcd2.03 5月3日凌晨發(fā)布第三測(cè)試版 更新如下: 1.增加了一些小東西，例如演示動(dòng)畫一類的，我懶的一一寫了 2.改掉一些可惡的小BUG，例如點(diǎn)陣輸入框的自動(dòng)完成。 3.增加大量文字處理和導(dǎo)入TXT文本文件功能，并且可以去除文本中的空白和重復(fù)字符， 可以對(duì)文本進(jìn)行排序，適合于生成小字庫(kù)。我這里測(cè)試是3萬(wàn)多字的TXT文件在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)成16X16點(diǎn)陣的字庫(kù)文件。 版本號(hào)為pctolcd2.53 由于本軟件側(cè)重于對(duì)字符的處理，所以在圖象方面功能較弱，請(qǐng)見(jiàn)晾。 5月8日發(fā)布正式版 正式版已經(jīng)開(kāi)始朝著液晶字庫(kù)生成軟件的方向進(jìn)化了,我在后來(lái)的更新中把主要精力也放 在這部分,由于我目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有同類的軟件具備這個(gè)功能,也無(wú)法得到任何的參考,只能 自己摸索前進(jìn),所以如果還有不方便的地方請(qǐng)大家多提意見(jiàn). 具體更新如下: 1.重寫大部分的內(nèi)核代碼以配合漢字庫(kù)生成的功能,目前這個(gè)內(nèi)核已經(jīng)進(jìn)行了反復(fù)的測(cè)試, 相信穩(wěn)定性和速度較前一版本有了巨大的提高. 2.去掉那個(gè)比較愚蠢的熱鍵區(qū)了,因?yàn)橛锰幉淮? 3.增加漢字庫(kù)生成功能,這是最重要的改進(jìn)之處,下文將詳細(xì)介紹. 4.修正許多小BUG,使軟件更加成熟些. 5月12日發(fā)布完美版 這次發(fā)布的PCtoLCD2002完美版與前一版本相比沒(méi)有增加太多的功能，因?yàn)槲矣X(jué)得現(xiàn)有的這些功能已經(jīng)足夠用于生成各種字模的需要了，所以完美版的主要工作是反復(fù)測(cè)試，精心去除各種BUG，以及調(diào)節(jié)一些細(xì)微之處，目的當(dāng)然就是追求完美！不過(guò)世上不會(huì)有真正完美的東西，這個(gè)軟件也不例外，而且這個(gè)軟件從頭至尾全部是我一個(gè)人編寫完成，精力有限，難免會(huì)顧此失彼，如果大家發(fā)現(xiàn)了這個(gè)版本中存在的BUG，請(qǐng)及時(shí)告訴我。 更新說(shuō)明： 1。界面采用新的字體，不會(huì)再有那種難看的黑色粗體字，比以前的要漂亮多了。 2。加入全面的提示幫助，盡量減少普通用戶的各種疑惑。 3。修正生成文件的擴(kuò)展名的一些BUG，不會(huì)總是加上FON的擴(kuò)展名了。 4。修正生成字模數(shù)據(jù)的一些格式BUG，現(xiàn)在生成的C51格式字模數(shù)據(jù)基本上可以直接粘貼到源程序中使用而不需要修改了 5。加入新的字模數(shù)據(jù)格式調(diào)整項(xiàng)，允許用戶更自由的定制自己需要的數(shù)據(jù)格式 6。最重要的更新：全面支持保存當(dāng)前設(shè)置功能，用戶設(shè)置的字模格式，主窗口狀態(tài)和字庫(kù)生成窗口選項(xiàng)信息均可保存，下一次打開(kāi)窗口時(shí)不用重新設(shè)置。 7。修正了新建圖象時(shí)會(huì)自動(dòng)跳到圖形模式的BUG 8。增加輸出緊湊格式數(shù)據(jù)選項(xiàng)，可以生成不包含空白行的字模數(shù)據(jù)。 9。完善了每行數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)的功能，可以任意設(shè)置每行顯示的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，并同時(shí)可以設(shè)置每行索引數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)。 10。修正了取模說(shuō)明的一些錯(cuò)誤，并改動(dòng)了格式。 11。現(xiàn)在當(dāng)用戶選擇10進(jìn)制輸出時(shí)，會(huì)自動(dòng)去掉生成字模數(shù)據(jù)前的“0x",或后面的“H”，選擇16進(jìn)制時(shí)則會(huì)自動(dòng)加上。 12。對(duì)各個(gè)窗體重新設(shè)計(jì)以全面適應(yīng)最大化的需要，如果您覺(jué)得當(dāng)前窗口不夠大，可以最大化使用。 13。增加生成英文點(diǎn)陣字庫(kù)功能，可自動(dòng)生成ASCII碼從0-127的任意點(diǎn)陣字庫(kù)，使用方法同生成國(guó)標(biāo)點(diǎn)陣字庫(kù)功能。 14。再次優(yōu)化代碼，去掉各種調(diào)試信息，使程序速度再快一些。 15。還有許多細(xì)微的調(diào)整我記不清了…… 需要注意的地方： 在測(cè)試的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：在WIN98或WINME下當(dāng)用戶直接生成特大點(diǎn)陣的字模時(shí)（例如320*320，1024*768的漢字字模），此時(shí)由于數(shù)據(jù)量非常龐大，而WIN98/WINME會(huì)有64K的數(shù)據(jù)容量限制，所以在主窗口中是無(wú)法得到全部的字模數(shù)據(jù)的，這時(shí)您需要使用字庫(kù)生成功能，通過(guò)形成一個(gè)數(shù)據(jù)文件才能得到完整的字模數(shù)據(jù)。 我認(rèn)為到現(xiàn)在這個(gè)軟件功能已經(jīng)很完善了，但可能使用上有點(diǎn)不方便，如果你有什么不明白 的地方，可以發(fā)帖子或發(fā)MAIL詢問(wèn)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)著手，研究了AES算法的設(shè)計(jì)原則、數(shù)學(xué)知識(shí)、整體結(jié)構(gòu)、算法描述以及AES存住的優(yōu)點(diǎn)利局限性。 針對(duì)ARM核的體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，對(duì)AES算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了從AES算法本身和其結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化的方法，在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運(yùn)算、列混合運(yùn)算和解密模塊中的逆列混合運(yùn)算中原來(lái)的復(fù)雜的運(yùn)算分別轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的循環(huán)移位、乘和異或運(yùn)算。在算法結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個(gè)32位的寄存器對(duì)128bits數(shù)據(jù)進(jìn)行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設(shè)計(jì)；在密鑰擴(kuò)展上的優(yōu)化設(shè)計(jì)是采用內(nèi)部擴(kuò)展，即在進(jìn)行每一輪的運(yùn)算過(guò)程的同時(shí)算出下一輪的密鑰，并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里，使得密鑰擴(kuò)展與加/解密運(yùn)算并行執(zhí)行；加密和解密優(yōu)化設(shè)計(jì)是將輪函數(shù)查表操作中的四個(gè)操作表查詢工作合并成一個(gè)操作表查詢工作，同時(shí)為了使加密代碼在解密代碼中可重用，節(jié)省硬件資源，在解密過(guò)程中采用了與加密相一致的過(guò)程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設(shè)計(jì)，基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開(kāi)發(fā)環(huán)境，提出了AES實(shí)現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實(shí)現(xiàn)方案以及測(cè)試方案，總結(jié)了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則，在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結(jié)果，并得劍了正確驗(yàn)證。在性能測(cè)試的過(guò)程中應(yīng)用編譯器的優(yōu)化選項(xiàng)和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法，使算法具有較高的加密速度。
標(biāo)簽： ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：liansi
在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個(gè)新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其抽象簡(jiǎn)化得到了它的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證，并最終決定采用了三級(jí)CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級(jí)CPU為上位計(jì)算機(jī)，它實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算；第二級(jí)CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人多個(gè)關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動(dòng)；第三級(jí)CPU為交流伺服驅(qū)動(dòng)處理器，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動(dòng)控制，以及電機(jī)的故障診斷和自動(dòng)保護(hù)等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來(lái)實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算，同時(shí)完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時(shí)性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，它允許用戶通過(guò)上位控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過(guò)機(jī)器人控制箱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項(xiàng)操作。
標(biāo)簽： 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)器人控制器
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：極客
本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，然后對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡在整個(gè)系統(tǒng)中承擔(dān)功能進(jìn)行了分析。根據(jù)數(shù)字型號(hào)處理器件的快速運(yùn)算能力和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的規(guī)劃。 本文重點(diǎn)詳細(xì)闡述了四軸運(yùn)動(dòng)控制卡硬件電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較，設(shè)計(jì)選擇了PCI總線作為上位PC與運(yùn)動(dòng)控制卡的通信總線，并且選擇PCI9052芯片來(lái)設(shè)計(jì)PCI接口模塊；基于DSP器件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選擇了TMS320LF2407芯片為核心，進(jìn)行運(yùn)算控制單元的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)其主要內(nèi)部資源進(jìn)行了分配。最后，根據(jù)硬件的原理圖，完成了具體電路板的制作。 對(duì)軟件設(shè)計(jì)，文章主要對(duì)插補(bǔ)算法在DSP上的實(shí)現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式：梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點(diǎn)比較法直線和圓弧插補(bǔ)算法以及數(shù)字積分插補(bǔ)原理也進(jìn)行了分析。最終，提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補(bǔ)算法等的程序設(shè)計(jì)框架，并進(jìn)行了具體程序設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： FPGA DSP 四軸 運(yùn)動(dòng)控制卡
上傳時(shí)間： 2013-05-31
上傳用戶：kennyplds
隨著SOC技術(shù)、IP技術(shù)以及集成電路技術(shù)的發(fā)展，RISC軟核處理器的研究與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)開(kāi)始受到了人們的重視。基于FPGA的RISC軟核處理器在各個(gè)行業(yè)開(kāi)始得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在一些基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景。 該論文在研究了大量國(guó)內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了RISC處理器發(fā)展的現(xiàn)狀與水平。認(rèn)真分析了RISC處理器的基本結(jié)構(gòu)，包括總線結(jié)構(gòu)，流水線處理的原理，以及流水線數(shù)據(jù)通路和流水線控制的原理；并詳細(xì)分析了該設(shè)計(jì)采用的指令集——MIPS指令集的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出了一個(gè)32位RISC軟核處理器，這個(gè)軟核處理器采用五級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，能完成加法、減法、邏輯與、邏輯或、左移右移等算術(shù)邏輯操作，以及它們的組合操作。通過(guò)軟件仿真和在Altera的FPGA開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行驗(yàn)證，證明了所設(shè)計(jì)的32位RISC處理器能準(zhǔn)確的執(zhí)行所選用的MIPS指令集，運(yùn)行速度能達(dá)到30MHz，功能良好。 通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)對(duì)象特點(diǎn)及其可行性的研究，選用了Altera公司QuartusⅡ軟件作為設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證的環(huán)境。在設(shè)計(jì)方法上，該課題采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了邊設(shè)計(jì)邊驗(yàn)證這種設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相結(jié)合的設(shè)計(jì)流程，大大提高了設(shè)計(jì)的可靠性。該課題在設(shè)計(jì)過(guò)程中還提出了兩個(gè)有效的設(shè)計(jì)思路：第一是在32位寄存器的設(shè)計(jì)中利用FPGA的內(nèi)部RAM資源來(lái)設(shè)計(jì)，減少了傳輸延時(shí)，提高了運(yùn)行速度，并大大減少了對(duì)FPGA內(nèi)部資源的占用；第二是在系統(tǒng)架構(gòu)上采用了柔性化的設(shè)計(jì)方法，使得設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際的需求適當(dāng)?shù)脑鰷p相應(yīng)的部件，以達(dá)到需求與性能的統(tǒng)一。這兩個(gè)方法都有效地解決了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了處理器的性能。
上傳時(shí)間： 2013-07-21
上傳用戶：caozhizhi
四電壓比較器LM339的典型應(yīng)用實(shí)例: LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-
上傳時(shí)間： 2013-07-11
上傳用戶：gaojiao1999
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