ADI公司講座文件，模擬電路采集，感覺講的還不錯(cuò)
上傳時(shí)間： 2021-09-14
上傳用戶：sltian233
摘要：采用Visual Basic 60設(shè)計(jì)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)由單片機(jī)組成的測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、保存、分析、繪制曲線圖以及數(shù)據(jù)和曲線圖的打印，文中以烘爐內(nèi)多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例說明用于串口通信上、下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，以及VB中mscamn，mslexgri等控件的用法。關(guān)鍵詞：多路數(shù)據(jù)采集：上位機(jī)：mscmm控件：mstlexgrid控件微軟公司的visual basic 60是windows應(yīng)用程序開發(fā)工具，是目前應(yīng)用最為廣泛、易學(xué)易用的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，并且為用戶提供了大量的控件。這些控件可用于實(shí)現(xiàn)各種功能，減少了程序設(shè)計(jì)的很多困難。本文主要介紹利用mscamm控件實(shí)現(xiàn)和RS232串口的數(shù)據(jù)通信，接收測量系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)，然后通過msflexgrid控件將數(shù)據(jù)以電子表格的形式進(jìn)行顯示，再利用picturebox根據(jù)分析完成的數(shù)據(jù)繪制出曲線，利用cammond ia kg實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和曲線圖的保存和調(diào)出，利用printer將接收的數(shù)據(jù)、處理好的數(shù)據(jù)和繪制的曲線通過打印機(jī)打印出來。現(xiàn)以烘爐內(nèi)多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為例，其上位機(jī)軟件界面見圖1.
標(biāo)簽： vb 數(shù)據(jù)采集 上位機(jī)
上傳時(shí)間： 2022-06-27
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燃料電池電動(dòng)汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數(shù)指標(biāo)中溫度參數(shù)是一個(gè)尤為重要的參數(shù)。如何對(duì)DC/DC變換器內(nèi)部多點(diǎn)溫度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數(shù)就成為本課題的直接來源和選題依據(jù)。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴(kuò)展以及抗干擾能力強(qiáng)等其它總線無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。如今USB已經(jīng)成為PC上的標(biāo)準(zhǔn)接口，并迅速占領(lǐng)了計(jì)算機(jī)中、低速外設(shè)的市場。而且隨著計(jì)算機(jī)功能的不斷強(qiáng)大，虛擬儀器技術(shù)也在不斷發(fā)展。它代表了測量與控制技術(shù)的未來發(fā)展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到測量系統(tǒng)中，充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的資源，設(shè)計(jì)一個(gè)基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測試儀。 在了解DC/DC變換器內(nèi)部主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，考慮測試系統(tǒng)抗干擾技術(shù)，選用擴(kuò)展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測電路原理圖與印刷電路板設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)USB協(xié)議和電子芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)的基礎(chǔ)上編寫了測試儀的下位機(jī)固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與USB設(shè)備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)中編寫用戶界面并建立合理的報(bào)表生成系統(tǒng)，有效存儲(chǔ)數(shù)據(jù)提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環(huán)境下通過NI—VISA開發(fā)能驅(qū)動(dòng)用戶USB系統(tǒng)應(yīng)用程序，完全避開了以前開發(fā)USB驅(qū)動(dòng)程序的復(fù)雜性，大大縮短了開發(fā)周期，節(jié)省了開發(fā)成本。設(shè)計(jì)完畢后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào)，通道標(biāo)定和現(xiàn)場試驗(yàn)，并進(jìn)行了精度分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明課題在這一研究過程中取得了預(yù)期的良好結(jié)果。
上傳時(shí)間： 2013-06-07
上傳用戶：kennyplds
隨著圖像處理技術(shù)和投影技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)場景提出了更高的要求，這種虛擬顯示的場景往往由多通道的投影儀器同時(shí)在屏幕上投影出多幅高清晰的圖像，再把這些單獨(dú)的圖像拼接在一起組成一幅大場景的圖像。而為了給人以逼真的效果，投影的屏幕往往被設(shè)計(jì)為柱面屏幕，甚至是球面屏幕。當(dāng)圖像投影在柱面屏幕的時(shí)候就會(huì)發(fā)生幾何形狀的變化，而避免這種幾何變形的就是圖像拼接過程中的幾何校正和邊緣融合技術(shù)。 一個(gè)大場景可視化系統(tǒng)由投影機(jī)、投影屏幕、圖像融合機(jī)等主要模塊組成。在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高臨感的多屏幕無縫拼接以及曲面組合顯示，顯示系統(tǒng)還需要運(yùn)用幾何數(shù)字變形及邊緣融合等圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)諸如在平面、柱面、球面等投影顯示面上顯示圖像。而關(guān)鍵設(shè)備在于圖像融合機(jī)，它實(shí)時(shí)采集圖形服務(wù)器，或者PC的圖像信號(hào)，通過圖像處理模塊對(duì)圖像信息進(jìn)行幾何校正和邊緣融合，在處理完成后再送到顯示設(shè)備。 本課題提出了一種基于FPGA技術(shù)的圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的AiD采集、圖像數(shù)據(jù)在SRAM以及SDRAM中的存取、圖像在FPGA內(nèi)部的DSP運(yùn)算以及圖像數(shù)據(jù)的D/A輸出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分在于系統(tǒng)的控制以及數(shù)字信號(hào)的處理。本課題采用XilinxVirtex4系列FPGA作為主處理芯片，并利用VerilogHDL硬件描述語言在FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)了A/D模塊、D/A模塊、SRAM、SDRAM以及ARM處理器的控制器邏輯。 本課題在FPGA圖像處理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)ARM處理器模塊，用于上電時(shí)對(duì)系統(tǒng)在圖像變化處理時(shí)所需參數(shù)進(jìn)行傳遞，并能實(shí)時(shí)從上位機(jī)更新參數(shù)。該設(shè)計(jì)在提高了系統(tǒng)性能的同時(shí)也便于系統(tǒng)擴(kuò)展。 本文首先介紹了圖像處理過程中的幾何變化和圖像融合的算法，接著提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及模塊劃分，然后圍繞FPGA的設(shè)計(jì)介紹了SDRAM控制器的設(shè)計(jì)方法，最后介紹了ARM處理器的接口及外圍電路的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)帶寬和數(shù)據(jù)速率的要求越來越高，超寬帶(ultra-wideband，UWB)通信以其傳輸速率高、空間容量大、成本低、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，成為解決企業(yè)、家庭、公共場所等高速因特網(wǎng)接入的需求與越來越擁擠的頻率資源分配之間的矛盾的技術(shù)手段。 論文主要圍繞兩方面展開分析：一是介紹用于UWB無載波脈沖調(diào)制及直接序列碼分多址調(diào)制(DS-CDMA)的新型脈沖，即Hermite正交脈沖，并且分析了這種構(gòu)建UWB多元通信和多用戶通信的系統(tǒng)性能。二是分析了UWB的多帶頻分復(fù)用物理層提案(MBOA)的調(diào)制技術(shù)，并在FPGA上實(shí)現(xiàn)了調(diào)制模塊。正交Hermite脈沖集被提出用于UWB的M元雙正交調(diào)制系統(tǒng)，獲得高數(shù)據(jù)速率。調(diào)整脈沖的脈寬因子和中心頻率能使脈沖滿足FCC的頻譜要求。M元雙正交調(diào)制的接收機(jī)需要M/2個(gè)相關(guān)器，遠(yuǎn)比M元正交調(diào)制所需的相關(guān)器數(shù)量少。誤碼率一定時(shí)，維數(shù)M的增加可獲得高的比特率和低的信噪比。雖然高階的Hermite脈沖易受抖動(dòng)時(shí)延的影響，但當(dāng)抖動(dòng)時(shí)延范圍小于0.02ns時(shí)，其影響較為不明顯。本文認(rèn)為1～8階的Hermite脈沖皆可用，可構(gòu)成16元雙正交系統(tǒng)。 正交Hermite脈沖集也可以構(gòu)造UWB多用戶系統(tǒng)。各用戶的信息用不同的Hermite脈沖同時(shí)傳輸，其多用戶的誤比特率上限低于高斯單脈沖構(gòu)成的PPM多用戶系統(tǒng)的誤比特率，所以其系統(tǒng)性能更優(yōu)。正交Hermite脈沖還可以用于UWB的DS-CDMA調(diào)制，在8個(gè)脈沖可用的情況下，最多可容64個(gè)用戶同時(shí)通信。 基于MBOA提出的UWB物理層協(xié)議，本文用Verilog硬件語言實(shí)現(xiàn)了調(diào)制與解調(diào)結(jié)構(gòu)，并用Modelsim做了時(shí)序驗(yàn)證。用Verilog編程實(shí)現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)與Matlab生成的UWB建模的輸出結(jié)果一致。為了達(dá)到UWBMB-OFDM系統(tǒng)的FFT處理器的要求，一個(gè)混和基多通道流水線的FFT算法結(jié)構(gòu)被提出。其有效的實(shí)現(xiàn)方法也被提出。這種結(jié)構(gòu)采用多通道以獲得高的數(shù)據(jù)吞吐量。此外，它用于存儲(chǔ)和復(fù)數(shù)乘法器的硬件損耗相比其他的FFT處理器是最少的。高基的FFT蝶算減少了復(fù)數(shù)乘法器的數(shù)量。在132MHz的工作頻率下，整個(gè)128點(diǎn)FFT變換在此結(jié)構(gòu)模式下只需要242.4ns,滿足了MBOA的要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-29
上傳用戶：TI初學(xué)者
電能是一種最為廣泛使用的能源，其應(yīng)用程度是一個(gè)國家發(fā)展水平的主要標(biāo)志之 隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來越高。研制一種新型的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，有效的進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測，對(duì)保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設(shè)備和各種用電器具的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保障國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，并給出相應(yīng)的測量方法；然后依據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)分析了現(xiàn)有的各種設(shè)計(jì)方案，并比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最終提出了基于DSP和ARM的雙CPU電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)方面，詳細(xì)分析了主要元件的應(yīng)用選型，重點(diǎn)研究了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。在前置采集模塊中，采用ADS8364芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)高精度的采樣，利用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率實(shí)現(xiàn)硬件同步；同時(shí)充分發(fā)揮DSP的信號(hào)處理能力和ARM處理器的協(xié)調(diào)管理能力，設(shè)計(jì)了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設(shè)計(jì)方面，ARM部分構(gòu)建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境；DSP部分給出了程序設(shè)計(jì)流程圖；應(yīng)用程序中移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite，且設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedded的人機(jī)交互界面。
標(biāo)簽： ARM DSP 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-03
上傳用戶：jcljkh
隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)得到不斷的發(fā)展，隨之也帶來了監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨(dú)立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理，而是多種技術(shù)的集成融合。針對(duì)與風(fēng)蝕風(fēng)沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際需要，本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術(shù)、Zigbee技術(shù)、GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代傳感器技術(shù)的風(fēng)蝕風(fēng)沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對(duì)風(fēng)蝕風(fēng)沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號(hào)的差別性與環(huán)境因子的需要，本選題選擇了功能強(qiáng)大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺(tái)，以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題，選擇了無線自主路由的Zigbee技術(shù)進(jìn)行各種模擬傳感器的連接，Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進(jìn)行連接的設(shè)計(jì)思路。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方法的選擇上，本選題進(jìn)行了數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)與GPRS網(wǎng)絡(luò)無線遠(yuǎn)程發(fā)送相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。本地存儲(chǔ)可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲(chǔ)設(shè)備如U盤、SD卡等。在進(jìn)行GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)的無縫對(duì)接，以進(jìn)行終端設(shè)備與遠(yuǎn)端服務(wù)器的通信。軟件設(shè)計(jì)上，采用了模塊化設(shè)計(jì)，使用多線程編程，提高了軟件運(yùn)行的能力，在網(wǎng)絡(luò)編程上使用了Socket編程技術(shù)，保證了多通道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。 本系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)的全部過程，并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)站安裝使用。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便，數(shù)據(jù)采集及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)，適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)用。
標(biāo)簽： Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：tzl1975
大量的電力電子裝置及非線性負(fù)荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，使電能質(zhì)量(Power Quality)問題日益突出。電能質(zhì)量問題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)中用戶也造成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念，分析了國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測的研究現(xiàn)狀及開發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的意義，同時(shí)對(duì)影響電能質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字測量原理與算法進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上，提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU，以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的總體設(shè)計(jì)思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發(fā)環(huán)境，完成了基本的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實(shí)際特點(diǎn)，在前置測量采集模塊中，采用了ADS7864芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路；利用鎖相環(huán)保證了多路信號(hào)的硬件同步采樣；在通訊方式上，除了采用RS-232通訊方式外，還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式，從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計(jì)方面，依據(jù)裝置所要實(shí)現(xiàn)的功能，剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中；完成了各應(yīng)用程序的編制，給出了詳細(xì)的程序流程圖；設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedde的人機(jī)交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)、人機(jī)交互性好、系統(tǒng)升級(jí)簡單、還能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步開發(fā)，向微型化、高度智能化等方向發(fā)展，以滿足不同場合的需求，具有較大的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測儀
上傳時(shí)間： 2013-05-16
上傳用戶：frank1234
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)測系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，溫度測量的精度和準(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)用于溫度檢測系統(tǒng)中的方法，實(shí)現(xiàn)了溫度的多點(diǎn)監(jiān)測。本文的主要研究內(nèi)容如下： (1)多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(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，保證了溫度測量的精度和準(zhǔn)確度。 (2)多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)整個(gè)監(jiān)測系統(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)庫技術(shù)編寫了監(jiān)測中心軟件人機(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)測系統(tǒng)的測量精度、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 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-08
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隨著圖像處理技術(shù)和投影技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)場景提出了更高的要求，這種虛擬顯示的場景往往由多通道的投影儀器同時(shí)在屏幕上投影出多幅高清晰的圖像，再把這些單獨(dú)的圖像拼接在一起組成一幅大場景的圖像。而為了給人以逼真的效果，投影的屏幕往往被設(shè)計(jì)為柱面屏幕，甚至是球面屏幕。當(dāng)圖像投影在柱面屏幕的時(shí)候就會(huì)發(fā)生幾何形狀的變化，而避免這種幾何變形的就是圖像拼接過程中的幾何校正和邊緣融合技術(shù)。 一個(gè)大場景可視化系統(tǒng)由投影機(jī)、投影屏幕、圖像融合機(jī)等主要模塊組成。在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高臨感的多屏幕無縫拼接以及曲面組合顯示，顯示系統(tǒng)還需要運(yùn)用幾何數(shù)字變形及邊緣融合等圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)諸如在平面、柱面、球面等投影顯示面上顯示圖像。而關(guān)鍵設(shè)備在于圖像融合機(jī)，它實(shí)時(shí)采集圖形服務(wù)器，或者PC的圖像信號(hào)，通過圖像處理模塊對(duì)圖像信息進(jìn)行幾何校正和邊緣融合，在處理完成后再送到顯示設(shè)備。 本課題提出了一種基于FPGA技術(shù)的圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的AiD采集、圖像數(shù)據(jù)在SRAM以及SDRAM中的存取、圖像在FPGA內(nèi)部的DSP運(yùn)算以及圖像數(shù)據(jù)的D/A輸出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分在于系統(tǒng)的控制以及數(shù)字信號(hào)的處理。本課題采用XilinxVirtex4系列FPGA作為主處理芯片，并利用VerilogHDL硬件描述語言在FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)了A/D模塊、D/A模塊、SRAM、SDRAM以及ARM處理器的控制器邏輯。 本課題在FPGA圖像處理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)ARM處理器模塊，用于上電時(shí)對(duì)系統(tǒng)在圖像變化處理時(shí)所需參數(shù)進(jìn)行傳遞，并能實(shí)時(shí)從上位機(jī)更新參數(shù)。該設(shè)計(jì)在提高了系統(tǒng)性能的同時(shí)也便于系統(tǒng)擴(kuò)展。 本文首先介紹了圖像處理過程中的幾何變化和圖像融合的算法，接著提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及模塊劃分，然后圍繞FPGA的設(shè)計(jì)介紹了SDRAM控制器的設(shè)計(jì)方法，最后介紹了ARM處理器的接口及外圍電路的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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