近年來,隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和總線技術(shù)的發(fā)展,對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。目前,很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)從單串口通信到多路串口通信的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí),隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及,這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,因而有必要尋求一種解決方案,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的革新。 本文分別對(duì)串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)通信進(jìn)行研究和分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)一基于APM處理器的多路串行通信與以太網(wǎng)通信系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)F8-DCS系統(tǒng)中多路串口數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。主要作了如下工作:首先,分析了當(dāng)前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài),通過比較傳統(tǒng)的多路串口通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)出了一種采用CPID技術(shù)和CAN總線技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù),并結(jié)合F8-DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn),對(duì)串行通訊幀同步的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后,根據(jù)課題的實(shí)際需求,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃分,并詳細(xì)介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口以及二者之間的數(shù)據(jù)傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)上,對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼、串行通信協(xié)議、串口驅(qū)動(dòng)以及多串口與網(wǎng)口間雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后,將上述技術(shù)應(yīng)用于某大型火電廠主機(jī)F8-DCS系統(tǒng)I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與分析,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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開關(guān)磁阻電機(jī)是電機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、成本低、容錯(cuò)能力強(qiáng),耐高溫等優(yōu)點(diǎn),又在高度發(fā)展的電力電子和微機(jī)控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能,目前己經(jīng)在多個(gè)工業(yè)部門得到應(yīng)用。因此,開關(guān)磁阻電機(jī)在驅(qū)動(dòng)調(diào)速領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對(duì)前人成果的廣泛了解和研究基礎(chǔ)上,以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片,充分利用其高速運(yùn)算能力和面向電機(jī)控制的高效控制能力,設(shè)計(jì)并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速控制策略及其控制實(shí)現(xiàn)方法為主要研究?jī)?nèi)容,對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、功率變換器技術(shù)、控制策略、控制方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個(gè)部分,第一部分介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及基本工作原理,綜述了開關(guān)磁阻電機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)及研究動(dòng)向,總結(jié)了開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)存在的技術(shù)問題,提出了本文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動(dòng)機(jī)的基本數(shù)學(xué)模型和準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型,然后基于此重點(diǎn)分析了與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性密切相關(guān)的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關(guān)系,最后根據(jù)課題所關(guān)心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),在理論分析的基礎(chǔ)上提出了SR電動(dòng)機(jī)控制方案并進(jìn)行了原理性分析,對(duì)SR電動(dòng)機(jī)各個(gè)運(yùn)行階段的特點(diǎn)進(jìn)行分析并初步提出控制方案。 第三部分對(duì)SR電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說明,主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì),根據(jù)SR電機(jī)的控制特點(diǎn),盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源,使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性,然后對(duì)功率變換器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和制作,分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點(diǎn),采用了新型IGBT功率管作為主開關(guān)元器件,使功率變換器結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)了IGBT的功率驅(qū)動(dòng)電路,并專門設(shè)計(jì)了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護(hù)等保護(hù)單元,保證了整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行,然后分析了SR電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)位置傳感器檢測(cè)電路設(shè)計(jì)、電流及電壓斬波電路設(shè)計(jì)、電流檢測(cè)及保護(hù)電路設(shè)計(jì)等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想,分析了各個(gè)運(yùn)行階段的控制策略,對(duì)控制策略的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并給出了軟件實(shí)現(xiàn)的具體流程圖,直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及分析。目前,該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢,基本實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。 本文對(duì)以ARM為控制核心的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,得出了基于有位置傳感器檢測(cè)的控制方案。針對(duì)SR電機(jī)的控制特點(diǎn),充分利用了ARM的硬件資源,采用PID數(shù)字調(diào)節(jié),發(fā)出相通斷信號(hào)和PWM信號(hào),并和電流、電壓等保護(hù)信號(hào)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)主功率元件的通斷控制。并且設(shè)計(jì)了相應(yīng)的外圍硬件檢測(cè)、保護(hù)、控制及人機(jī)接口電路,使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高;系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計(jì),采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可讀性及可維護(hù)性,實(shí)現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結(jié)合的控制方式;結(jié)合系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),開發(fā)了相應(yīng)的軟件模塊,使系統(tǒng)具有完善的保護(hù)和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗(yàn),調(diào)速范圍可達(dá)100~2000轉(zhuǎn)/分,效率較高,性能優(yōu)良,驗(yàn)證了控制思想和控制方法的正確性。
標(biāo)簽: ARM 開關(guān)磁阻 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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easy,51pro,3.0編程器在2.0的基礎(chǔ)上增加了更多的芯片器件
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn),能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較差,溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度較低,而且大多采用有線方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,這不利于應(yīng)用的擴(kuò)展。近年來,嵌入式系統(tǒng)和無線通信技術(shù)(特別是短消息業(yè)務(wù))受到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注,成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文提出了一種將帶有I2C總線的ARM嵌入式微處理器和短消息業(yè)務(wù)(SMS)用于溫度檢測(cè)系統(tǒng)中的方法,實(shí)現(xiàn)了溫度的多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下: (1)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。采用以ARM微處理器LPC2290芯片為核心的嵌入式工控板,通過對(duì)Benq無線通信模塊M22的控制,接收并識(shí)別監(jiān)測(cè)中心發(fā)過來的短消息內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度的采集及顯示;采用八個(gè)帶有I2C總線接口的數(shù)字溫度傳感器LM75,組成八點(diǎn)溫度采集電路:利用帶有I2C總線接口的LED驅(qū)動(dòng)器件ZLG7290及共陰式數(shù)碼管為溫度顯示電路,保證了溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度。 (2)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn),提出了軟件設(shè)計(jì)的總體思路,并以ADS1.2為集成開發(fā)環(huán)境,將μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)代碼移植到LPC2290中;采用分層體系思想,使用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫程序,結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理、信號(hào)量等機(jī)制,并調(diào)用相關(guān)的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API函數(shù)),設(shè)計(jì)了包括溫度采集、溫度顯示、短消息接收與發(fā)送等多個(gè)子程序。 (3)監(jiān)測(cè)中心軟件設(shè)計(jì)。為了增強(qiáng)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)管理功能,使用Visual C++6.0及ADO數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)編寫了監(jiān)測(cè)中心軟件人機(jī)交互界面,通過串口使另一M22無線通信模塊同監(jiān)測(cè)中心上位機(jī)的通信,實(shí)現(xiàn)了在PC機(jī)上發(fā)送短消息指令對(duì)下位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中以便分析處理。 嵌入式技術(shù)和短消息業(yè)務(wù)在一定程度上提高了多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性,對(duì)改進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制方式和數(shù)據(jù)傳輸方式有一定的意義,也為對(duì)嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 多點(diǎn) 溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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特色在于為之量身定制了一款多功能調(diào)試軟件,不僅含有串口調(diào)試功能、而且該軟件強(qiáng)大之處支持USB數(shù)據(jù)收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)、51/AVR單片機(jī)波特率計(jì)算、數(shù)碼管字型碼生成、進(jìn)制轉(zhuǎn)換、點(diǎn)陣生成、校驗(yàn)值(奇偶校驗(yàn)/校驗(yàn)和/CRC冗余循環(huán)校驗(yàn))/BMP轉(zhuǎn)16進(jìn)制、服務(wù)器、在線更新等功能。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 多功能 調(diào)試助手
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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本文首先在介紹多用戶檢測(cè)技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)比分析了幾種多用戶檢測(cè)算法的性能,給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時(shí)克服多址干擾和多徑干擾,給出了融合多用戶檢測(cè)與分集合并技術(shù)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 接著,針對(duì)WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu),介紹了擴(kuò)頻使用的OVSF碼和擾碼,分析了擾碼的延時(shí)自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上,給出了解相關(guān)檢測(cè)器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖,并仿真研究了用戶數(shù)、擴(kuò)頻比、信道估計(jì)精度等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級(jí)上的抵消,需要對(duì)用戶信號(hào)重構(gòu),因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測(cè)器的基礎(chǔ)上,衍生出符號(hào)級(jí)上的干擾抵消。通過仿真,給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級(jí)數(shù)等參數(shù)的最佳取值,并進(jìn)行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。 最后,介紹了WCDMA系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)解復(fù)用技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn),在FPGA平臺(tái)上分別實(shí)現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。
標(biāo)簽: WCDMA FPGA 多用戶檢測(cè) 下行鏈路
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)與數(shù)字集成電路(微處理器、存貯器以及標(biāo)準(zhǔn)邏輯門電路等)技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行各業(yè)中,人們利用PC機(jī)的強(qiáng)大處理功能代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些部件,開發(fā)出各種測(cè)量?jī)x器(虛擬儀器),傳統(tǒng)儀器的數(shù)字邏輯部分多是采用分立集成電路(IC)組成,分立IC愈多,給系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、調(diào)試及維護(hù)帶來諸多不便。而隨著EDA技術(shù)的飛速發(fā)展,大規(guī)模可編程邏輯芯片CPLD / FPGA應(yīng)運(yùn)而生。這類芯片可以替代幾十甚至上百塊通用IC芯片,而且,因其可用硬件描述語言進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)、支持在線編程和在系統(tǒng)編程等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。本課題主要是用FPGA實(shí)現(xiàn)一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)。用于SOC及IPCore的驗(yàn)證。用FPGA系統(tǒng)驗(yàn)證板實(shí)現(xiàn)在實(shí)際硬件環(huán)境中的驗(yàn)證可以彌補(bǔ)ASIC 設(shè)計(jì)流程中仿真的不足, 通過該驗(yàn)證也可以加快ASIC設(shè)計(jì)且降低由于邏輯問題所造成ASIC 開發(fā)中的成本損耗。本文首先介紹了EDA技術(shù)的發(fā)展,然后介紹了FPGA,SOC,和IPCore的一些基本概念,分析了FPGA在現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一些應(yīng)用。最后,具體設(shè)計(jì)了一塊用設(shè)計(jì)驗(yàn)證的開發(fā)板,并討論了其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),流程及驗(yàn)證方法。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著電信數(shù)據(jù)傳輸對(duì)速率和帶寬的要求變得越來越迫切,原有建成的網(wǎng)絡(luò)是基于話音傳輸業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò),已不能適應(yīng)當(dāng)前的需求.而建設(shè)新的寬帶網(wǎng)絡(luò)需要相當(dāng)大的投資且建設(shè)工期長(zhǎng),無法滿足特定客戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕谛枨?反向復(fù)用技術(shù)是把一個(gè)單一的高速數(shù)據(jù)流在發(fā)送端拆散并放在兩個(gè)或者多個(gè)低速數(shù)據(jù)鏈路上進(jìn)行傳輸,在接收端再還原為高速數(shù)據(jù)流.該文提出一種基于FPGA的多路E1反向復(fù)用傳輸芯片的設(shè)計(jì)方案,使用四個(gè)E1構(gòu)成高速數(shù)據(jù)的透明傳輸通道,支持E1線路間最大相對(duì)延遲64ms,通過鏈路容量調(diào)整機(jī)制,可以動(dòng)態(tài)添加或刪除某條E1鏈路,實(shí)現(xiàn)靈活、高效的利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻、數(shù)據(jù)等高速數(shù)據(jù)的傳輸,能夠節(jié)省帶寬資源,降低成本,滿足客戶的需求.系統(tǒng)分為發(fā)送和接收兩部分.發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)四路E1的成幀操作,數(shù)據(jù)拆分采用線路循環(huán)與幀間插相結(jié)合的方法,A路插滿一幀(30時(shí)隙)后,轉(zhuǎn)入B路E1間插數(shù)據(jù),依此類推,循環(huán)間插所有的數(shù)據(jù).接收電路進(jìn)行HDB3解碼,幀同步定位(子幀同步和復(fù)幀同步),線路延遲判斷,FIFO和SDRAM實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的對(duì)齊,最后按照約定的高速數(shù)據(jù)流的幀格式輸出數(shù)據(jù).整個(gè)數(shù)字電路采用Verilog硬件描述語言設(shè)計(jì),通過前仿真和后仿真的驗(yàn)證.以30萬門的FPGA器件作為硬件實(shí)現(xiàn),經(jīng)過綜合和布線,特別是寫約束和增量布線手動(dòng)調(diào)整電路的布局,降低關(guān)鍵路徑延時(shí),最終滿足設(shè)計(jì)要求.
標(biāo)簽: FPGA 多路 傳輸 片的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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當(dāng)電磁爐負(fù)載(鍋具)的大小和材質(zhì)發(fā)生變化時(shí),負(fù)載的等效電感會(huì)發(fā)生變化,這將造成電磁爐主電路諧振頻率變化,這樣電磁爐的輸出功率會(huì)不穩(wěn)定,常會(huì)使功率管IGBT過壓損壞。針對(duì)這種情況,本文提出了一種雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)和模糊控制方法,使負(fù)載變化時(shí)保持電磁爐的輸出功率穩(wěn)定。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明了該設(shè)計(jì)的有效性和可靠性
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子偵察設(shè)備面臨電磁環(huán)境日益復(fù)雜多變,發(fā)展寬帶化、數(shù)字化、多功能、軟件化的電子偵察設(shè)備已是一項(xiàng)重要的任務(wù).然而,目前的寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的工作速率總有一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的差別,二者之間的瓶頸成為電子偵察系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙.通信領(lǐng)域軟件無線電的成功應(yīng)用為電子偵察系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種理想模式.另一方面,微電子技術(shù)的快速發(fā)展,以及FPGA的廣泛應(yīng)用,在很大程度上影響了數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與開發(fā).這也為解決高速A/D與DSP處理能力之間的矛盾提供了一種有效的解決方法.為了解決寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的瓶頸問題,本文給出了一種基于多相濾波的寬帶數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu),并從軟件無線電原理出發(fā),從理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)仿真兩方面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證,并進(jìn)一步給出該結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以及改進(jìn)的多相濾波數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方法.本文將多相濾波下變頻的并行結(jié)構(gòu)應(yīng)用到數(shù)字下變頻電路中,并在后繼的混頻模塊中也采用并行混頻的方式來實(shí)現(xiàn),不僅在一定程度上解決了二者之間的瓶頸問題,同時(shí)也大大提高了實(shí)時(shí)處理速度.經(jīng)過多相濾波下變頻處理后的數(shù)據(jù),在速率和數(shù)據(jù)量上都有大幅減少,達(dá)到了現(xiàn)有通用DSP器件處理能力的要求.另外,本人還用FPGA設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路,利用微機(jī)串口,與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)板進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換.利用FPGA的在線編程特性,可以方便靈活的對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方法加以驗(yàn)證和比較.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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