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多通道信號

利用FPGA設(shè)計和實現(xiàn)點對點EoS的成幀

通信領(lǐng)域的主導技術(shù)有兩種：用于內(nèi)部商業(yè)通信的局域網(wǎng)(LAN)中的以太網(wǎng)(Ethernet)和廣域網(wǎng)(WAN)中的SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。因為在SDH網(wǎng)絡(luò)上不直接支持以太網(wǎng)，當企業(yè)(客戶)間需要彼此通信或企業(yè)(客戶)內(nèi)需要將其總部與分部連至同一LAN網(wǎng)時互連問題便應(yīng)運而生。該研究課題的目的是研究在EoS(EthernetoverSDH)實現(xiàn)過程中存在的技術(shù)難題和協(xié)議實現(xiàn)的復(fù)雜性，提出一種簡單、快速、高效的協(xié)議實現(xiàn)方法。主要關(guān)注的是EoS系統(tǒng)中與協(xié)議幀映射相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，例如：自定義幀結(jié)構(gòu)、幀定位、全數(shù)字鎖相技術(shù)、流量控制技術(shù)等，最終完成EoS中這些關(guān)鍵技術(shù)模塊的設(shè)計。該課題簡單分析EoS系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議幀結(jié)構(gòu)及EoS系統(tǒng)的原理，闡述了FPGA技術(shù)的實現(xiàn)方法，重點在于利用業(yè)界最先進的EDA工具實現(xiàn)EoS系統(tǒng)中幀映射技術(shù)。系統(tǒng)中采用一種簡化了的點對點實現(xiàn)方案，對以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀直接進行HDLC幀格式封裝，采用多通道的E1信道承載完整的HIDLC幀方式將HDLC幀映射到E1信道中，然后采用單通道承載多個完整的E1幀方式將E1映射到SDH信道中，從而把以太網(wǎng)幀有效地映射到SDH的負荷中，實現(xiàn)“透明的局域網(wǎng)服務(wù)”。這對在現(xiàn)有的SDH傳輸設(shè)備上承載以太網(wǎng)，開發(fā)實現(xiàn)以太網(wǎng)的廣域連接設(shè)備，將會具有重要的意義。

標簽： FPGA EoS 點對點幀

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：bugtamor
基于ARM的遠程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

在實際工程中，往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要遠程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在實現(xiàn)自動化過程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據(jù)傳輸方式不靈活，操作復(fù)雜，對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應(yīng)復(fù)雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。隨著社會的發(fā)展和進步，環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯，日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎(chǔ)性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，依照該標準，研究了一種多種信號標準兼容，多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號：W0624)。本文主要進行了以下工作： (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調(diào)研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點。 (2)以國家環(huán)境保護部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》為依據(jù)，分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求，制定了系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構(gòu)存在的接口防震性差，系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，提出功能主板與擴展接口板的系統(tǒng)架構(gòu)。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達到環(huán)保標準的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標，進行了系統(tǒng)硬件設(shè)計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細分析了系統(tǒng)的擴展接口分配和地址空間分配，避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關(guān)量采集單元、開關(guān)量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設(shè)計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程，分析嵌入式linux驅(qū)動與應(yīng)用程序架構(gòu)。構(gòu)建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進行軟件開發(fā)。主要進行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據(jù)傳輸、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅(qū)動應(yīng)用程序開發(fā)。

標簽： ARM 遠程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：klds
基于ARM和DSP技術(shù)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計

電能是一種最為廣泛使用的能源，其應(yīng)用程度是一個國家發(fā)展水平的主要標志之隨著科學技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。研制一種新型的電能質(zhì)量實時監(jiān)測系統(tǒng)，有效的進行電能質(zhì)量監(jiān)測，對保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設(shè)備和各種用電器具的安全經(jīng)濟運行、保障國民經(jīng)濟各行各業(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)量的標準，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)計原則，詳細分析了現(xiàn)有的各種設(shè)計方案，并比較各自的優(yōu)缺點，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)計方案。硬件設(shè)計方面，詳細分析了主要元件的應(yīng)用選型，重點研究了硬件平臺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)計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)高精度的采樣，利用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率實現(xiàn)硬件同步；同時充分發(fā)揮DSP的信號處理能力和ARM處理器的協(xié)調(diào)管理能力，設(shè)計了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設(shè)計方面，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)計了基于Qt/Embedded的人機交互界面。

標簽： ARM DSP 電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)

上傳時間： 2013-06-03

上傳用戶：jcljkh
基于ARM和LINUX的車載監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)

本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)的基礎(chǔ)之上，利用嵌入式開發(fā)技術(shù)，采用ARM9為核心，設(shè)計開發(fā)了一個基于ARM和Linux的功能強大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構(gòu)成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛(wèi)星的GPS信號，傳送給ARM監(jiān)控終端，監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上，并定時通過GPRS模塊向后臺監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)控，同時GPRS模塊也接收從后臺監(jiān)控中心發(fā)來的指令，通過解析從而控制車載終端本地工作實現(xiàn)特定的功能。本文首先對車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析；然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計及實現(xiàn)方法；最后完成了車載監(jiān)控終端的應(yīng)用軟件的設(shè)計及實現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)、多線程編程和Socket編程技術(shù)，實現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。實驗結(jié)果證明，基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高，實時性好，數(shù)據(jù)傳輸及時可靠，實現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能，可以滿足實用化要求。

標簽： LINUX ARM 車載監(jiān)控終端

上傳時間： 2013-06-17

上傳用戶：杜瑩12345
位A/D-TLV2543與87C51的接口應(yīng)用

本文介紹一種多通道的 12 位串行A/D 轉(zhuǎn)換器TLV2543 的功能特點和工作過程，討論了軟件編程輸入數(shù)據(jù)對器件工作方式的選擇，簡要敘述了器件時的工作時序，并給出TLV2543 與8

標簽： D-TLV 87C51 2543 接口應(yīng)用

上傳時間： 2013-07-23

上傳用戶：zhangsan123
基于ARM與Zigbee的風蝕風沙小氣候監(jiān)控系統(tǒng)的研究

隨著科技的不斷進步，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。針對與風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術(shù)的實際需要，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)的風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。針對風蝕風沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要，本選題選擇了功能強大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺，以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設(shè)計方案。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總線進行連接的設(shè)計思路。在對數(shù)據(jù)進行處理方法的選擇上，本選題進行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網(wǎng)絡(luò)無線遠程發(fā)送相結(jié)合的設(shè)計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設(shè)備如U盤、SD卡等。在進行GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸時，本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)的無縫對接，以進行終端設(shè)備與遠端服務(wù)器的通信。軟件設(shè)計上，采用了模塊化設(shè)計，使用多線程編程，提高了軟件運行的能力，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)實現(xiàn)了硬件設(shè)計、軟件設(shè)計的全部過程，并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學實驗站安裝使用。實踐表明，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、準確、可靠等特點，適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)用。

標簽： Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：tzl1975
基于ARMLinux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀的研究與設(shè)計

大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統(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)定運行，對系統(tǒng)中用戶也造成嚴重威脅。因此，對電能質(zhì)量的實時監(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，同時對影響電能質(zhì)量的指標參數(shù)的數(shù)字測量原理與算法進行了深入的研究。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)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面，根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實際特點，在前置測量采集模塊中，采用了ADS7864芯片設(shè)計了多通道信號采樣保持和快速轉(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)計方面，依據(jù)裝置所要實現(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，給出了詳細的程序流程圖；設(shè)計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(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、人機交互性好、系統(tǒng)升級簡單、還能進行遠程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進一步開發(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，具有較大的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景。

標簽： ARMLinux 嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀

上傳時間： 2013-05-16

上傳用戶：frank1234
板級光互連協(xié)議研究與FPGA實現(xiàn)

隨著集成電路頻率的提高和多核時代的到來，傳統(tǒng)的高速電互連技術(shù)面臨著越來越嚴重的瓶頸問題，而高速下的光互連具有電互連無法比擬的優(yōu)勢，成為未來電互連的理想替代者，也成為科學研究的熱點問題。目前，由OIF(Optical Intemetworking Forum，光網(wǎng)絡(luò)論壇)論壇提出的甚短距離光互連協(xié)議，主要面向主干網(wǎng)，其延遲、功耗、兼容性等都不能滿足板間、芯片間光互連的需要，因此，研究定制一種適用于板級、芯片級的光互連協(xié)議具有非常重要的研究意義。本論文將協(xié)議功能分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層來設(shè)計，鏈路層功能包括了協(xié)議原語設(shè)計，數(shù)據(jù)幀格式和數(shù)據(jù)傳輸流程設(shè)計，流量控制機制設(shè)計，協(xié)議通道初始化設(shè)計，錯誤檢測機制設(shè)計和空閑字符產(chǎn)生、時鐘補償方式設(shè)計；物理層功能包含了數(shù)據(jù)的串化和解串功能，多通道情況下的綁定功能，數(shù)據(jù)編解碼功能等。然后，文章采用FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)技術(shù)實現(xiàn)了定制協(xié)議的單通道模式。重點是數(shù)據(jù)鏈路層的實現(xiàn)，物理層采用定制具備其功能的IP(Intellectual Property,知識產(chǎn)權(quán))——RocketIO來實現(xiàn)。實現(xiàn)的過程中，采用了Xilinx公司的ISE(Integrated System Environment,集成開發(fā)環(huán)境)開發(fā)流程，使用的設(shè)計工具包括:ISE，ModelSim，Synplify Pro,ChipScope等。最后，本文對實現(xiàn)的協(xié)議進行了軟件仿真和上扳測試，訪真和測試結(jié)果表明，實現(xiàn)的單通道模式，支持的最高串行頻率達到3.5GHz，完全滿足了光互連驗證系統(tǒng)初期的要求，同時由RocketIO的高速串行差分口得到的眼圖質(zhì)量良好，表明對物理層IP的定制是成功的。

標簽： FPGA 板級光互連協(xié)議研究

上傳時間： 2013-06-28

上傳用戶：guh000
大場景圖像融合可視化系統(tǒng)

隨著圖像處理技術(shù)和投影技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對高沉浸感的虛擬現(xiàn)實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在屏幕上投影出多幅高清晰的圖像，再把這些單獨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)計為柱面屏幕，甚至是球面屏幕。當圖像投影在柱面屏幕的時候就會發(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)。一個大場景可視化系統(tǒng)由投影機、投影屏幕、圖像融合機等主要模塊組成。在虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)中，要實現(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)還需要運用幾何數(shù)字變形及邊緣融合等圖像處理技術(shù)，實現(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，它實時采集圖形服務(wù)器，或者PC的圖像信號，通過圖像處理模塊對圖像信息進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運算以及圖像數(shù)據(jù)的D/A輸出。系統(tǒng)設(shè)計的核心部分在于系統(tǒng)的控制以及數(shù)字信號的處理。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)計了一個ARM處理器模塊，用于上電時對系統(tǒng)在圖像變化處理時所需參數(shù)進行傳遞，并能實時從上位機更新參數(shù)。該設(shè)計在提高了系統(tǒng)性能的同時也便于系統(tǒng)擴展。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)計方案及模塊劃分，然后圍繞FPGA的設(shè)計介紹了SDRAM控制器的設(shè)計方法，最后介紹了ARM處理器的接口及外圍電路的設(shè)計。

標簽： 圖像融合可視化

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：1047385479
基于FPGA的高速實時數(shù)字存儲示波器

數(shù)字存儲示波器（DSO）上世紀八十年代開始出現(xiàn)，由于當時它的帶寬和分辨率較低，實時性較差，沒有具備模擬示波器的某些特點，因此并沒有受到人們的重視。隨著數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路及微處理器技術(shù)的發(fā)展，尤其是高速模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器及半導體存儲器（RAM）的發(fā)展，數(shù)字存儲示波器的采樣速率和實時性能得到了很大的提高，在工程測量中，越來越多的工程師用DSO來替代模擬示波器。本文介紹了一款雙通道采樣速率達1GHz，分辨率為8Bits，實時帶寬為200MHz數(shù)字存儲示波器的研制。通過對具體功能和技術(shù)指標的分析，提出了FPGA＋ARM架構(gòu)的技術(shù)方案。然后，本文分模塊詳細敘述了整機系統(tǒng)中部分模塊，包括前端高速A/D轉(zhuǎn)換器和FPGA的硬件模塊設(shè)計，數(shù)據(jù)處理模塊軟件的設(shè)計，以及DSO的GPIB擴展接口邏輯模塊的設(shè)計。本文在分析了傳統(tǒng)DSO架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了本系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方案。在高速A/D選擇上，國家半導體公司2005年推出的雙通道采樣速率達500MHz高速A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC08D500，利用其雙邊沿采樣模式（DES）實現(xiàn)對單通道1GHz的采樣速率，并且用Xilinx公司Spraten-3E系列FPGA作為數(shù)據(jù)緩沖單元和存儲單元，提高了系統(tǒng)的集成度和穩(wěn)定性。其中，F(xiàn)PGA緩沖單元完成對不同時基情況下多通道數(shù)據(jù)的抽取，處理單元完成對數(shù)據(jù)正弦內(nèi)插的計算，而DSO中其余數(shù)據(jù)處理功能包括數(shù)字濾波和FFT設(shè)計在后端的ARM內(nèi)完成。DSO中常用的GPIB接口放在FPGA內(nèi)集成，不僅充分利用了FPGA內(nèi)豐富的邏輯資源，而且降低了整機成本，也減少了電路規(guī)模。最后，利用ChipscopePro工具對采樣系統(tǒng)進行調(diào)試，并分析了數(shù)據(jù)中的壞數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，提出了解決方案, 并給出了FPGA接收高速A/D的正確數(shù)據(jù)。

標簽： FPGA 高速實時數(shù) 字存儲示波器

上傳時間： 2013-07-07

上傳用戶：asdkin