隨著嵌入式控制在工業領域的不斷滲入,進入21世紀之后,基于ARM體系Linux操作系統的嵌入式一體化工業控制系統成為了工業控制的主要發展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩定以及成本低的優點,在嵌入式系統中得到了廣泛的應用。 本文研究的主要內容是基于Linux操作系統ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發的ARM9嵌入式系統和Linux操作系統的設備,整個系統體積小,結構精簡,并有很高的執行效率。它根據特定的工業控制對象定制特定的模型與控制算法。另外,該設備自身還具備各種數字PID控制算法,實現PID閉環控制。可以應用于工業控制領域中的各類被控設備,以及為高校自動化控制實驗和工業應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發環境實現,Qt是基于C++的針對構造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統進行選型,然后提出了系統的軟硬件整體架構和系統的啟動流程。接著介紹了系統開發環境的搭建,包括啟動加載器的設計和實現,Linux內核的移植,設備驅動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現。最后,詳細介紹了一個具有創新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應用前景,并且其設計和實現過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-27
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低密度校驗碼(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一種性能接近香農極限的信道編碼,已被廣泛地采用到各種無線通信領域標準中,包括我國的數字電視地面傳輸標準、歐洲第二代衛星數字視頻廣播標準(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至將來4G通信系統中的核心技術之一。 當今LDPC碼構造的主流方向有兩個,分別是結合準循環(QC,Quasi Cyclic)移位結構的單次擴展構造和類似重復累積(RA,Repeat Accumulate)碼構造。相應地,主要的LDPC碼編碼算法有基于生成矩陣的算法和基于迭代譯碼的算法。基于生成矩陣的編碼算法吞吐量高,但是需要較多的寄存器和ROM資源;基于迭代譯碼的編碼算法實現簡單,但是吞吐量不高,且不容易構造高性能的好碼。 本文在研究了上述幾種碼構造和編碼算法之后,結合編譯碼器綜合實現的復雜度考慮,提出了一種切實可行的基于二次擴展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC碼構造方法,以實現高吞吐量的LDPC碼收發端;并且充分利用該類碼校驗矩陣準循環移位結構的特點,結合RU算法,提出了一種新編碼器的設計方案。 基于二次擴展的QC-LDPC碼構造方法,是通過對母矩陣先后進行亂序擴展(Pex,Permutation Expansion)和循環移位擴展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)實現的。在此基礎上,為了實現可變碼長、可變碼率,一般編譯碼器需同時支持多個亂序擴展和循環移位擴展的擴展因子。本文所述二次擴展構造方法的特點在于,固定循環移位擴展的擴展因子大小不變,支持多個亂序擴展的擴展因子,使得譯碼器結構得以精簡;構造得到的碼字具有近似規則碼的結構,便于硬件實現;(偽)隨機生成的循環移位系數能夠提高碼字的誤碼性能,是對硬件實現和誤碼性能的一種折中。 新編碼器在很大程度上考慮了資源的復用,使得實現復雜度近似與碼長成正比。考慮到吞吐量的要求,新編碼器結構完全拋棄了RU算法中串行的前向替換(FS,Forward Substitution)模塊,同時簡化了流水線結構,由原先RU算法的6級降低為4級;為了縮短編碼延時,設計時安排每一級流水線計算所需的時鐘數大致相同。 這種碼字構造和編碼聯合設計方案具有以下優勢:相比RU算法,新方案對可變碼長、可變碼率的支持更靈活,吞吐量也更大;相比基于生成矩陣的編碼算法,新方案節省了50%以上的寄存器和ROM資源,單位資源下的吞吐量更大;相比類似重復累積碼結構的基于迭代譯碼的編碼算法,新方案使高性能LDPC碼的構造更為方便。以上結果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到驗證。 通過在實驗板上實測表明,上述基于二次擴展的QC-LDPC碼構造和相應的編碼方案能夠實現高吞吐量LDPC碼收發端,在實際應用中具有很高的價值。 目前,LDPC碼正向著非規則、自適應、信源信道及調制聯合編碼方向發展。跨層聯合編碼的構造方法,及其對應的編碼算法,也必將成為信道編碼理論未來的研究重點。
上傳時間: 2013-07-26
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數字存儲示波器(DSO)上世紀八十年代開始出現,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。隨著數字電路、大規模集成電路及微處理器技術的發展,尤其是高速模/數(A/D)轉換器及半導體存儲器(RAM)的發展,數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數字存儲示波器的研制。通過對具體功能和技術指標的分析,提出了FPGA+ARM架構的技術方案。然后,本文分模塊詳細敘述了整機系統中部分模塊,包括前端高速A/D轉換器和FPGA的硬件模塊設計,數據處理模塊軟件的設計,以及DSO的GPIB擴展接口邏輯模塊的設計。 本文在分析了傳統DSO架構的基礎上,提出了本系統的設計思想和實現方案。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轉換器芯片ADC08D500,利用其雙邊沿采樣模式(DES)實現對單通道1GHz的采樣速率,并且用Xilinx公司Spraten-3E系列FPGA作為數據緩沖單元和存儲單元,提高了系統的集成度和穩定性。其中,FPGA緩沖單元完成對不同時基情況下多通道數據的抽取,處理單元完成對數據正弦內插的計算,而DSO中其余數據處理功能包括數字濾波和FFT設計在后端的ARM內完成。DSO中常用的GPIB接口放在FPGA內集成,不僅充分利用了FPGA內豐富的邏輯資源,而且降低了整機成本,也減少了電路規模。 最后,利用ChipscopePro工具對采樣系統進行調試,并分析了數據中的壞數據產生的原因,提出了解決方案, 并給出了FPGA接收高速A/D的正確數據。
上傳時間: 2013-07-07
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正交頻分復用(OFDM)是一種無線環境下的高速傳輸技術,它使用一系列低速子載波并行傳輸數據,具有抗多徑干擾的能力、能以很高的頻譜利用率實現高速數據傳輸等優點。數字音頻廣播(DAB)系統中采用OFDM調制技術。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實現方法,分析了DAB中不同模式下OFDM調制的參數和特點。實現OFDM的核心技術是快速傅立葉變換(FFT)。本文在分析研究了多種FFT算法的基礎上選擇了最適合FPGA實現的,滿足DAB系統中OFDM調制要求的FFT算法,即將2048點FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點是使用FPGA實現2048點復數FFT處理器。2048點FFT由五級基-4運算和一級基-2運算組成。針對這一算法以及FPGA特點,進行系統結構設計、各個模塊設計、FPGA實現和測試。一個基-4和基-2復用的蝶形運算模塊是整個FFT處理器的核心部分。此外系統還包括:系統控制模塊,地址產生模塊,RAM和ROM。本文特別針對2048點按頻率抽取基-4/2順序處理的FFT處理器提出了一種巧妙的數據地址和旋轉因子地址生成的方法。 仿真和驗證表明,運算的結果可以達到一定的精度要求,運算速度滿足系統要求,說明該OFDM調制器的設計是可行的,可以應用于DAB系統中
上傳時間: 2013-06-05
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【經典設計】VHDL源代碼下載~~ 其中經典的設計有:【自動售貨機】、【電子鐘】、【紅綠燈交通信號系統】、【步進電機定位控制系統】、【直流電機速度控制系統】、【計算器】、【點陣列LED顯示控制系統】 基本數字邏輯設計有:【鎖存器】、【多路選擇器】、【三態門】、【雙向輸入|輸出端口】、【內部(緩沖)信號】、【編碼轉換】、【加法器】、【編碼器/譯碼器】、【4位乘法器】、【只讀存儲器】、【RSFF觸發器】、【DFF觸發器】、【JKFF觸發器】、【計數器】、【分頻器】、【寄存器】、【狀態機】
上傳時間: 2013-05-27
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·作者:耿德根 宋建國 馬潮 葉勇建 出版社:北京航空航天大學出版社圖書簡介:本書詳細介紹ATMEL公司開發的AVR高速嵌入式單片機的結構;講述AVR單片機的開發工具和集成開發環境(IDE),包括avr Studio調試工具、AVR單片機匯編器和單片機串行下載編程;學習指令系統時,每條指令均有實例,邊學習邊調試,使學習者看得見指令流向及操作結果,真正理解每條指令的功能及使用注意事項;介紹AVR系列多
上傳時間: 2013-07-17
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AC/DC適配器(ADAPTER)高頻電子變壓器的設計有很多制約條件,比如空間體積、熱的問題、轉換器的效率、電磁干擾、PWM控制IC、性價比等。所以磁心選用受到一定的限制,不像一般資料中介紹的滿足功率容量即可,選擇的余地不大。所以本文不講解具體的磁心選擇,僅利用計算軟件對磁心的功率容量進行校驗。目前與NOTEBOOK和LCD配套的中高檔ADAPTER工作頻率在60KHz~100KHz左右。變壓器的繞組已用上了三重絕緣線,再要做小變壓器已經有難度。我們知道小型化開關變壓器有兩種方法:一、提高開關頻率,帶來的問題是對EMI的控制有一定難度;二、選用更高飽和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 見表(1)。如果在100℃時Bsat能達到450mT~500mT,那么我們在設計開關變壓器時就能使用更少的圈數,減少銅損,同時又能提高初級繞組的電感量,降低峰值電流,減少開關管的能量損耗,從而減少開關變壓器的體積,進一步地實現ADAPTER的小型化。
上傳時間: 2013-08-04
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1.ICCAVR是一個綜合了編輯器和工程管理器的集成工作環境(IDE); 2.源文件全部被組織到工程之中,文件的編輯和工程的構筑也在這個環境中完成,錯誤顯 示在狀態窗口中,并且當你點擊編譯錯誤時,光標自動跳轉到錯誤的那一行; 3.該工程管理器還能直接產生 INTEL HEX格式文件的燒寫文件(該格式的文件可被大多數 編程器所支持,可以直接下載到芯片中使用)和符合 AVRStudio的調試文件(COFF格式)。 4.ICCAVR是一個32位的程序,支持長文件名。 5.ICCAVR]是一個綜合了編輯器和工程管理器的集成開發環境(IDE),是一個純32位的程序,可在 Win 95、Win 98、Win ME、Win NT、Win 2000、Win XP和Win 7環境下運行。
上傳時間: 2013-04-24
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Labview與單片機機通訊程序 介紹利用LabVIEW實現PC(上位機)與下位機(調制解調器(Modem)、串行打印機、各種監控模塊、PLC、攝像頭云臺、數控機床、單片機及智能設備等)單片機串口通信的程序設計方法
上傳時間: 2013-05-30
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本晶振封裝大全收錄了各封裝SMD諧振器、49S/49SMD、圓柱晶體及晶體振蕩器(有源鐘振)、溫控(TCXO)、壓控(VCXO)及濾波器。對廣大電子愛好者了解,設計及畫PCB板有很大的幫助!
上傳時間: 2013-05-31
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