FPGA設計流程指南,非常好的資料!特別是新手,認真學習后,能使自已的水平提高。
上傳時間: 2013-07-24
上傳用戶:清風冷雨
基于ADE7878芯片的諧波電能表的設計與校表流程:本文主要介紹了ADI公司最新推出的三相高精度多功能電能計量芯片ADE7878,以及其在諧波計量中的應用,重點闡述了ADE7878的功能特點,典型電路
上傳時間: 2013-07-29
上傳用戶:釣鰲牧馬
本文以數字信號處理系統為應用背景,圍繞基于FPGA的ⅡR數字濾波器的實現技術展開了研究。 首先以ⅡR數字濾波器的優化設計基本理論為依據,研究了在頻域上的最小均方誤差設計法和在時域上的最小平方誤差設計法。以四階和六階兩個ⅡR低通數字濾波器設計為例,利用Matlab軟件進行輔助設計,探討了濾波器的設計過程。 然后著重研究了FPGA的設計方法和設計流程,在設計中采用了層次化、模塊化的設計思想,將整個濾波器劃分為多個功能模塊,利用VHDL語言編程和原理圖兩種設計技術進行了ⅡR濾波器的各個功能模塊的設計,采用EPlCl2Q240器件實現了基于FPGA的二個二階節級聯型結構的四階ⅡR低通數字濾波器,并類推了設計六階ⅡR低通數字濾波器。最后用QuartusⅡ4.0軟件進行了綜合與仿真,用MATLAB7.0軟件對仿真結果進行了分析,最終在GW48-PK2開發系統中進行了硬件電路驗證,得出了實際濾波效果測試波形,驗證了所設計濾波器的正確性。 本設計對于用二階節級聯型結構構成的ⅡR數字濾波器硬件電路具有通用性,通過改變二階節級聯型結構的數量,可以構成任意偶數階的濾波器;同時,通過上模型中系數的變換,也可以構成相應階數的高通、帶通、帶阻等濾波器。
上傳時間: 2013-06-20
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本論文主要對無線擴頻集成電路設計中的信道編解碼算法進行研究并對其FPGA實現思路和方法進行相關研究。 近年來無線局域網IEEE802.11b標準建議物理層采用無線擴頻技術,所以開發一套擴頻通信芯片具有重大的現實意義。無線擴頻通信系統與常規通信相比,具有很強的抗干擾能力,并具有信息蔭蔽、多址保密通信等特點。無線信道的特性較復雜,因此在無線擴頻集成電路設計中,加入信道編碼是提高芯片穩定性的重要方法。 在了解擴頻通信基本原理的基礎上,本文提出了“串聯級聯碼+兩次交織”的信道編碼方案。串聯的級聯碼由外碼——(15,9,4)里德-所羅門(Reed-Solomon)碼,和內碼-(2,1,3)卷積碼構成,交織則采用交織深度為4的塊交織。重點對RS碼的時域迭代譯碼算法和卷積碼的維特比譯碼算法進行了詳細的討論,并完成信道編譯碼方案的性能仿真及用FPGA實現的方法。 計算機仿真的結果表明,采用此信道編碼方案可以較好的改善現有仿真系統的誤符號率。 本論文的內容安排如下:第一章介紹了無線擴頻通信技術的發展狀態以及國內外開發擴頻通信芯片的現狀,并給出了本論文的研究內容和安排。第二章主要介紹了擴頻通信的基本原理,主要包括擴頻通信的定義、理論基礎和分類,直接序列擴頻通信方式的數學模型。第三章介紹了基本的信道編碼原理,信道編碼的分類和各自的特點。第四章給出了本課題選擇的信道編碼方案——“串聯級聯碼+兩次交織”,詳細討論了方案中里德-所羅門(Reed-Solomon)碼和卷積碼的基本原理、編碼算法和譯碼算法。最后給出編碼方案的實際參數。第五章對第四章提出的編碼方案進行了性能仿真。第六章結合項目實際,討論了FPGA開發基帶擴頻通信系統的設計思路和方法。首先對FPGA開發流程以及實際開發的工具進行了簡要的介紹,然后給出了擴頻通信系統的總體設計。對發射和接收子系統中信道編碼、解碼等相關功能模塊的實現原理和方法進行分析。第七章對論文的工作進行總結。
上傳時間: 2013-07-07
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低壓電力線通信(PLC)具有網絡分布廣、無需重新布線和維護方便等優點。近年來,低壓電力線通信被看成是解決信息高速公路“最后一英里”問題的一種方案,在國內外掀起了一個新的研究熱潮。電力線信道中不僅存在多徑干擾和子信道衰落,而且還存在開關噪聲和窄帶噪聲,因此在電力線通信系統中,信道編碼是不可或缺的重要組成部分。 本文著重研究了在FPGA上實現OFDM系統中的信道編解碼方案。其中編碼端由卷積碼編碼器和交織器組成,解碼端由Viterbi譯碼器和解交織器組成,同時為了與PC機進行通信,還在FPGA上做了一個RS232串行接口模塊,以上所有的模塊均采用硬件描述語言VerilogHDL編寫。另外,峰值平均功率比(PAR)較大是OFDM系統所面臨的一個重要問題,必須要考慮如何降低大峰值功率信號出現的概率。本文重點研究了三種降低PAR的方法:即信號預畸變技術、信號非畸變技術和編碼技術。這三種方法各有優缺點,但是迄今為止還沒有一種好方法能夠徹底地解決OFDM系統中較高PAR的弊病。本論文內容安排如下:第一章介紹了課題的背景,可編程器件和OFDM技術的發展歷程。第二章詳細介紹了OFDM的原理以及實現OFDM所采用的一些技術細節。第三章詳細介紹了本課題中信道編碼的方案,包括信道編碼的基本原理,組成結構以及方案中采用的卷積碼和交織的原理及設計。第四章詳細討論了編碼方案如何在FPGA上實現,包括可編程邏輯器件FPGA/CPLD的結構特點,開發流程,以及串口通信接口、編解碼器的FPGA設計。第五章詳細介紹了如何降低OFDM系統中的峰值平均功率比。最后,在第六章總結全文,并對課題中需要進一步完善的方面進行了探討。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式系統的發展、嵌入式應用的不斷增長以及嵌入式系統復雜性不斷提高,嵌入式軟件的規模和復雜性也不斷提高。在目前的嵌入式系統開發中間,軟件開發占80%以上的工作量,嵌入式軟件的質量和開發周期對產品的最終質量和上市時間起到決定性的影響。因此,為了保持產品競爭力,支持用戶對嵌入式設備進行快速、高效的軟件開發,嵌入式的開發人員迫切需要更加強大的調試技術和手段來為開發復雜的嵌入式應用提供幫助;同時,強有力的嵌入式軟件開發工具也是基本的必備條件。 本文結合ARM公司RVDS集成開發環境中調試模塊組成部分Event Viewer系統的開發,實現了對通過原始數據源采集到的CoreSight跟蹤數據的完整實時解析,并最終在顯示模塊中將其包含的信息以可視化的形式直觀地展現給用戶,以供后續的程序性能分析和嵌入式軟件系統調試。研究了與本課題相關的一些技術,包括CoreSight調試體系結構、嵌入式常見調試技術、Eclipse平臺體系架構及其插件擴展點技術。在研究嵌入式集成開發環境國內外現狀及其發展趨勢的基礎上,結合Event Viewer系統的整體需求,介紹了系統的總體設計及其功能模塊劃分,并給出了系統的第三方擴展設計。討論了系統解析模塊的設計與實現。在分析CoreSight跟蹤數據解析流程的基礎上,對系統中解析模塊進行了詳細設計,并完成了基于ITM數據流的解析實現。結合系統的功能需求和解析模塊的設計,本文利用Eclipse插件擴展點機制,劃分解析模塊提供對外擴展,實現了系統向第三方產品提供商提供擴展接口的功能,第三方可以在此基礎上提供自己的解析處理。利用Eclipse View擴展點和SWT/JFace技術,實現了對跟蹤數據的前臺展示,包括Text、Event、Analog三種類型;本文著重討論了Analog展示部分的詳細設計和實現,將解析后得到的Analog數據信息以實時曲線圖的形式展現給客戶,提供對Analog數據變化趨勢的直觀描述。
標簽: ARMCoreSight 調試技術
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是當前最為熱門的研究領域之一,也是“后PC時代”最有發展前景的方向之一。目前,它已經被廣泛地應用于信息家電、手持通信設備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業控制以及數據采集等應用領域,為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中,GPRS DTU是嵌入式系統在工業控制和數據采集領域的重要應用,它可以實現將串口數據通過GPRS網絡進行數據傳輸,提供了無線備份鏈路,增強了數據傳輸的可靠性。伴隨著對智能化的需求日益增長,提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能,還需要增加智能化功能模塊,比如支持自動心跳、保持永久在線,支持遠程登錄,遠程Web管理,遠程自動更新等。這樣就極大地節省了后期維護費用,降低了成本。因此,對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業前景。 本文主要是設計并實現智能化GPRS DTU的應用平臺,對關鍵技術進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統的基本概念和設計流程,在理論研究和項目實踐的基礎上,總結了抓住本質、分層整合、協同分工、情景分析等學習方法;介紹GPRS DTU硬件平臺的組成,以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元,以Telit的GM862作為GPRS功能模塊,以實現工業級指標要求;總結出Linux下ELF文件轉換為binary文件的方法,然后重點解決了U-boot應用于AT91RM9200重映射機制的修正,設計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(Cramfs+JFFS2+Initramfs),針對該文件系統對Linux-2.6.20進行了移植和裁剪;最后以串口/Ethernet數據網關的設計來說明應用開發的基本模型。 本系統研發的關鍵技術均已獲得相應的成果,對智能化GPRS DTU的發展給予了有力的技術支持。
上傳時間: 2013-04-24
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聚乙烯(PE)管道系統在各個行業的應用越來越廣泛,特別是PE管道在燃氣輸送和給水排水方面的快速發展,使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統。PE管道的連接技術是PE管道系統應用中的關鍵技術之一,連接的質量對PE管道系統整體壽命有重大影響。熱熔對接焊是一種經濟、快速有效的連接方法,具有密封、均勻、牢固的優點,同時又有焊接過程復雜,工藝參數多的特點,對焊接機的自動化程度要求較高。然而,目前國內工程上還沒有全自動化的熱熔焊接機,焊接過程需要人工干預,管道焊接質量難以保證。因此,研究設計焊接過程全自動化的熱熔對接焊機對提高焊接質量,保證PE管道系統的使用壽命有重要意義。 本文通過分析和研究熱熔對接焊的焊接流程和工藝參數,提出了一種結合嵌入式技術,使焊接過程全自動化的熱熔焊接機控制系統的實現方案。本文所設計的控制系統實現了熱熔對接焊的焊接時序自動控制,操作糾錯及錯誤信息管理,焊接數據的管理及追溯。課題研究的主要內容有: (1)通過分析全自動熱熔對接焊機的整體需求,構建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統平臺,包括設計硬件系統和移植操作系統; (2)實現熱熔對接焊過程的全自動化,包括自動控制銑削管道端面;測量拖動壓力以及自動補償拖動力;自動控制熱板插入后的所有焊接階段即:加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動控制。焊接過程中各個階段以曲線方式動態的顯示給用戶,焊接完成后焊接數據自動存儲; (3)實現系統必須的功能模塊,主要包括LCD圖形用戶界面、數據管理模塊、USB移動存儲器讀寫模塊。硬件主要實現電源、復位和時鐘電路;USB、SPI總線和UART接口電路;A/D和D/A轉換接口電路;LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅動程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數據管理系統、USB控制芯片驅動程序、USB大規模存儲器協議實現、FAT16/FAT32文件系統操作程序以及自動控制程序等。
上傳時間: 2013-04-24
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軟硬件資源的不斷成熟和完善,使得嵌入式系統應用得到了十分迅猛的發展。另一方面,互聯網技術的發展,使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網絡與信息網絡的互聯不僅拓寬了控制系統的控制范圍,而且豐富了信息系統的內容。因此,嵌入式系統與Internet相結合將成為嵌入式系統和互聯網絡發展的重要方向。 現階段,Internet規模的日益擴大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網絡存在的各種問題而出現的IPv6協議具有海量的地址空間、優化的路由算法、自動化的地址配置等;同時還增加了對安全性、QoS等的良好支持。因此,Internet從IPv4過渡到IPv6是一種必然的趨勢。綜上,對IPv6協議進行研究并將其引入嵌入式系統,實現嵌入式設備接入網絡的功能,具有較高的科研價值和現實意義。 本文在對嵌入式系統相關概念和嵌入式IPv6協議棧進行介紹的基礎上,闡述了IPv6協議簇中核心協議的原理、報頭結構和參數等。接著根據嵌入式TCP/IP協議棧的設計要點,提出嵌入式IPv6協議棧的總體設計,進一步對協議棧的進程模型、內存管理、平臺無關性和通訊機制進行了研究。然后對協議棧的裁剪和數據包的處理流程進行分析,給出各模塊的詳細設計與實現,主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發現(ND)模塊和UDP模塊。最后將協議棧嵌入到uC/OS-II操作系統中并搭建測試環境對IPv6協議棧進行功能性測試,結果表明協議棧功能正常,可以完成基本的通訊功能。 協議棧根據嵌入式系統資源有限和應用相對單一的情況進行裁剪,采用分層結構實現;同時在實現基本功能的前提下,為功能的擴展提供了接口;另外,將協議棧與硬件、編譯器和操作系統相關的代碼獨立開來,實現了協議棧在不同平臺的良好移植。關鍵詞:嵌入式系統,因特網,ARM,IPv6,ICMPv6,鄰居發現協議
上傳時間: 2013-04-24
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玻璃是一種重要的建筑和裝飾材料,被廣泛應用于樓房搭建、汽車生產、家具制造等各個領域,而玻璃切割是形成玻璃成品的一個重要工序.目前,國產的切割系統在精度、速度、可靠性方面與國外同類產品相比都還要有一定的差距,因此國內玻璃切割廠家的切割設備大多依賴于進口.同時,隨著以計算機技術為代表的信息技術的發展,計算機集成制造(CIM)被逐漸應用于制造行業,企業的生產模式從生產過程的單一自動化到產品設計、加工制造、經營管理等全過程的綜合自動化.參考國外切割系統的一些先進技術并遵循CIM中信息自動化的基本思想,該文針對開發一套基于PC管理和CNC控制的自動玻璃切割系統展開論述.論文首先簡述了數控技術的發展趨勢和CIM的思想,在此基礎上分析了系統的上位機管理軟件的功能以及下位機硬件配置,并形成系統總體框架.接著就軟件實現的幾個主要部分——系統數據庫管理、任意形狀產品圖形信息的導入、產品排樣優化以及上位機與下位機通信接口的實現分別作了詳細的論述.而對下位機部分則主要介紹其電控系統設備的組成、強弱電控制系統的設計、控制過程中數據的相互傳遞等,并就系統運行時PC機、CNC及PLC三者如何相互配合實現回原點動作、手動操作、自動切割等關鍵過程作了完整的解釋.同時,該文就玻璃切割系統的核心技術——型材的優化問題作了專門的研究,分別提出了一種基于直觀啟發式思維的實用算法和基于降維數學模型的近似算法,并對幾種典型的現代化算法在本優化問題中的應用前景作了簡要介紹.最后,該文簡要介紹了系統調試過程,以及投入運行的主要操作界面及操作流程,并提出了一些針對系統改進和擴展的建議和方案.
上傳時間: 2013-06-17
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