激光打標(biāo)是指利用高能量密度的激光束在物件表面作永久性標(biāo)刻。激光打標(biāo)以其“打標(biāo)速度快、性能穩(wěn)定、打標(biāo)質(zhì)量好”等優(yōu)勢，獲得了日益廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的激光打標(biāo)系統(tǒng)一般是基于ISA總線或PCI總線的，運動控制卡必須插在計算機的PCI插槽內(nèi)，且不支持熱捅拔，影響了控制卡的穩(wěn)定性；以單片機為主控制器的激光打標(biāo)控制卡雖然成本低、運行可靠，但由于其運算速度慢、存儲容量有限，限制了它的應(yīng)用范圍。 運動控制卡是激光打標(biāo)系統(tǒng)的核心組成部分。本文設(shè)計了一種新型的基于USB總線，以FPGA為主控單元的振鏡掃描式激光打標(biāo)控制卡，它利用了USB總線高速、穩(wěn)定、易用和FPGA資源豐富、處理能力強、易擴(kuò)展等優(yōu)點，將PC機強大的信息處理能力與運動控制卡的運動控制能力相結(jié)合，具有信息處理能力強、開放程度高、使用方便的特點。 本文首先介紹了激光打標(biāo)的原理，激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及激光打標(biāo)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。在對USB總線技術(shù)作了簡要介紹后，詳細(xì)討論了激光打標(biāo)控制卡的硬件電路設(shè)計，包括USB接口電路，F(xiàn)PGA主控單元電路，D/A單元電路，存儲器電路，I/O接口電路等。接著對USB接口單元的固件程序和FPGA中USB接口功能模塊、D/A寫控制功能模塊和SRAM讀寫控制功能模塊的程序做了詳細(xì)設(shè)計，通過軟硬件調(diào)試，控制卡實現(xiàn)了USB通信，輸出兩路模擬信號，SRAM數(shù)據(jù)讀寫，數(shù)字量輸入輸出等功能。
標(biāo)簽： FPGA USB 激光打標(biāo)
上傳時間： 2013-04-24
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA，F(xiàn)ield Programmable Gate Array)是可編程邏輯器件的一種，它的出現(xiàn)是隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計與制造集成電路的任務(wù)已不完全由半導(dǎo)體廠商來獨立承擔(dān)。系統(tǒng)設(shè)計師們更愿意自己設(shè)計專用集成電路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)．芯片，而且希望ASIC的設(shè)計周期盡可能短，最好是在實驗室里就能設(shè)計出合適的ASIC芯片，并且立即投入實際應(yīng)用之中。現(xiàn)在，F(xiàn)PGA已廣泛地運用于通信領(lǐng)域、消費類電子和車用電子。 本文中涉及的I/O端口模塊是FPGA中最主要的幾個大模塊之一，它的主要作用是提供封裝引腳到CLB之間的接口，將外部信號引入FPGA內(nèi)部進(jìn)行邏輯功能的實現(xiàn)并把結(jié)果輸出給外部電路，并且根據(jù)需要可以進(jìn)行配置來支持多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)。FPGA允許使用者通過不同編程來配置實現(xiàn)各種邏輯功能，在IO端口中它可以通過選擇配置方式來兼容不同信號標(biāo)準(zhǔn)的I/O緩沖器電路。總體而言，可選的I/O資源的特性包括：IO標(biāo)準(zhǔn)的選擇、輸出驅(qū)動能力的編程控制、擺率選擇、輸入延遲和維持時間控制等。 本文是關(guān)于FPGA中多標(biāo)準(zhǔn)兼容可編程輸入輸出電路(Input/Output Block)的設(shè)計和實現(xiàn)，該課題是成都華微電子系統(tǒng)有限公司FPGA大項目中的一子項，目的為在更新的工藝水平上設(shè)計出能夠兼容單端標(biāo)準(zhǔn)的I/O電路模塊；同時針對以前設(shè)計的I/O模塊不支持雙端標(biāo)準(zhǔn)的缺點，要求新的電路模塊中擴(kuò)展出雙端標(biāo)準(zhǔn)的部分。文中以低壓雙端差分標(biāo)準(zhǔn)(LVDS)為代表構(gòu)建雙端標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)轉(zhuǎn)換電路，與單端標(biāo)準(zhǔn)比較，LVDS具有很多優(yōu)點： (1)LVDS傳輸?shù)男盘枖[幅小，從而功耗低，一般差分線上電流不超過4mA，負(fù)載阻抗為100Ω。這一特征使它適合做并行數(shù)據(jù)傳輸。 (2)LVDS信號擺幅小，從而使得該結(jié)構(gòu)可以在2.5V的低電壓下工作。 (3)LVDS輸入單端信號電壓可以從0V到2.4V變化，單端信號擺幅為400mV，這樣允許輸入共模電壓從0.2V到2.2V范圍內(nèi)變化，也就是說LVDS允許收發(fā)兩端地電勢有±1V的落差。 本文采用0.18μm1.8V/3.3V混合工藝，輔助Xilinx公司FPGA開發(fā)軟件ISE，設(shè)計完成了可以用于Virtex系列各低端型號FPGA的IOB結(jié)構(gòu)，它有靈活的可配置性和出色的適應(yīng)能力，能支持大量的I/O標(biāo)準(zhǔn)，其中包括單端標(biāo)準(zhǔn)，也包括雙端標(biāo)準(zhǔn)如LVDS等。它具有適應(yīng)性的優(yōu)點、可選的特性和考慮到被文件描述的硬件結(jié)構(gòu)特征，這些特點可以改進(jìn)和簡化系統(tǒng)級的設(shè)計，為最終的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。設(shè)計中對包括20種IO標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的各電器參數(shù)按照用戶手冊描述進(jìn)行仿真驗證，性能參數(shù)已達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)簽： FPGA 標(biāo)準(zhǔn) 可編程
上傳時間： 2013-05-15
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊，在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應(yīng)性及靈活性的要求，并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)計SOC系統(tǒng)的思路，本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁，發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計，并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設(shè)計上，充分利用FPGA中豐富的時序資源，如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器，緩沖器FIFO、計數(shù)器等，能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進(jìn)行修正。 在存儲器設(shè)計上，采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進(jìn)行設(shè)置，并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計上，采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制，可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進(jìn)行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上，通過VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互，從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面，充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI，實時準(zhǔn)確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性，并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時，文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法，并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計圖、實物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。
標(biāo)簽： FPGA 控制 高速數(shù)據(jù)
上傳時間： 2013-07-09
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當(dāng)前，在系統(tǒng)級互連設(shè)計中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢。人們已經(jīng)意識到串行I/O“潮流”是不可避免的，因為在高于1Gbps的速度下，并行I/O方案已經(jīng)達(dá)到了物理極限，不能再提供可靠和經(jīng)濟(jì)的信號同步方法。基于串行I/O的設(shè)計帶來許多傳統(tǒng)并行方法所無法提供的優(yōu)點，包括：更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板（PCB）層數(shù)、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少，而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計中，包括PC、消費電子、海量存儲、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計算和控制、測試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議，它允許任何數(shù)據(jù)分組通過Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù)，每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴(kuò)展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個物理通道綁定在一起形成一個虛擬鏈路。16個通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用，如太位級路由器和交換機、遠(yuǎn)程接入交換機、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線背板。現(xiàn)在，高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps，甚至超過10Gbps。AdvancedTCA（先進(jìn)電信計算架構(gòu)）正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計算機制造商協(xié)會（PICMG）開發(fā)，其主要目的是定義一種開放的通信和計算架構(gòu)，使它們能被方便而迅速地集成，滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu)，支持高速互聯(lián)、不同背板拓?fù)洹⒏咝盘柮芏取?biāo)準(zhǔn)機械與電氣特性、足夠步線長度等特性，滿足當(dāng)前和未來高系統(tǒng)帶寬的要求。 采用FPGA設(shè)計高速串行接口將為設(shè)計帶來巨大的靈活性和可擴(kuò)展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個RocketIO收發(fā)器，提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器，為企業(yè)從并行連接向串行連接的過渡提供了一個理想的連接平臺。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口，該背板接口完全符合PICMG3.0規(guī)范。本文對串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了簡要的介紹和分析，詳細(xì)分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點檢測、擾碼、時鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時對AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進(jìn)行了分析， 并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計工具，可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。
上傳時間： 2013-05-29
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詳細(xì)講述了D類和E類的功率放大器設(shè)計原理及其參數(shù)選擇方法
標(biāo)簽： 功率放大器
上傳時間： 2013-06-15
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一種8 位I/O口的單片機顯示器和鍵盤接口
上傳時間： 2013-07-29
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介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉(zhuǎn)換器 AD7714的特點、內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和外部接口；詳細(xì)闡述 AD7714與單片機 AT89C51的接口技術(shù)。
上傳時間： 2013-06-30
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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(biāo)簽： D-TLV 87C51 2543 接口應(yīng)用
上傳時間： 2013-07-23
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本論文研究了基于ARM+Linux的嵌入式測控系統(tǒng)。論文闡述了嵌入式測控系統(tǒng)的特點。結(jié)合目前比較流行的SOC硬件技術(shù)，嵌入式軟件技術(shù)，以及目前較前沿的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對構(gòu)建一個既能進(jìn)行本地多傳感器信息采集又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及具有人機交互界的嵌入式測控系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計，即采用ARM+Linux架構(gòu)。 論文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括核心板設(shè)計和應(yīng)用底板設(shè)計。其中核心板又包括微處理器的設(shè)計和存儲器的設(shè)計；對于應(yīng)用板，介紹了基于CS8900A的網(wǎng)絡(luò)模塊的設(shè)計，基于RS232和RS485的串行總線設(shè)計，以及基于ZigBee的無線模塊設(shè)計。同時，本論文詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。結(jié)合本系統(tǒng)所采用的U-Boot介紹了嵌入式Bootloader設(shè)計，并針對本系統(tǒng)的板級硬件對U-Boot進(jìn)行了移植。結(jié)合本系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的概念，并對Linux進(jìn)行了板級移植。在分析研究嵌入式文件系統(tǒng)的特點的基礎(chǔ)上，確定Cramfs作為本系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，并結(jié)合現(xiàn)有的開源軟件Busybox搭建了一個完整的根文件系統(tǒng)命令集。 在本系統(tǒng)硬、軟件平臺上，研究了終端應(yīng)用層上的開發(fā)。并完成了在終端上的嵌入式圖形用戶界面QT的移植，并且為系統(tǒng)開發(fā)出相應(yīng)的I/O和A/D設(shè)備驅(qū)動驅(qū)動程序。 論文在最后介紹了本系統(tǒng)的一個簡單應(yīng)用，即利用QT圖形庫和多線程編程技術(shù)，在現(xiàn)有的硬件平臺上設(shè)計出了一個溫度和濕度的無線數(shù)據(jù)采集程序。顯示直觀，界面友好，體現(xiàn)了本平臺具有一定的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 測控 平臺設(shè)計
上傳時間： 2013-07-06
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應(yīng)用，從消費電器到工業(yè)設(shè)備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、消費電子和自動化控制等各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點之一。為了學(xué)習(xí)、研究和使用嵌入式技術(shù)，國內(nèi)許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。因此，研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學(xué)實驗系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出并研究設(shè)計了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設(shè)計流程、發(fā)展趨勢，分析了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)開展的必要性。根據(jù)實驗系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學(xué)內(nèi)容安排，設(shè)計了一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)的硬件平臺，詳細(xì)論述了硬件平臺的設(shè)計及實現(xiàn)過程，同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動和移植，包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計與實現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內(nèi)核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景，分析了嵌入式Boa服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu)，修改并實現(xiàn)了嵌入式Boa服務(wù)器。在Boa服務(wù)器的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應(yīng)用程序，實現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實驗結(jié)果表明，所設(shè)計的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗的要求。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)實驗系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-23
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