數據采集系統是信號與信息處理系統中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統中的核心模塊,在現代雷達系統以及無線基站系統中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現在高性能FPGA平臺上設計SOC系統的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數據采集系統設計方案及實現方法。其中FPGA作為本系統的控制核心和傳輸橋梁,發揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統中全部數字電路部分的設計,并且使系統具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環PLL、觸發器,緩沖器FIFO、計數器等,能夠方便的完成對系統輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內存儲器??筛鶕到y需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數據格式的合并、拆分以及數據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統調試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統整個傳輸過程中數據的正確性和時序性,并極大的降低了用常規儀器觀測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計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節詳細介紹了系統的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
標簽: FPGA 控制 高速數據
上傳時間: 2013-07-09
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在團簇與激光相互作用的研究中和在團簇與加速器離子束的碰撞研究中,需要對加速器束流或者激光束進行脈沖化與時序同步,同時用于測量作用產物的探測系統如飛行時間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時序匹配。在整個實驗中,需要用到符合要求的多路脈沖時序信號控制器,而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復頻率等方便可調。為此,本論文基于FPGA設計完成了一款多路脈沖時序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,設計出了一款可以同時輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調高精度延遲、可調脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結構及開發流程,著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實現方法,以及如何利用VHDL語言實現硬件電路軟件化設計的技巧與方法,給出了整個系統設計的原理與實現。討論了高精密電源的PWM技術原理及實現,并由此設計了FPGA所需電源系統。給出了配置電路設計、數據通信及接口電路的實現。開發了上層控制軟件來控制各路脈沖時序及屬性。 該電路工作頻率200MHz,輸出脈沖最小寬度可達到10ns,最大寬度可達到us甚至ms量級??梢酝瑫r提供l路同步脈沖和7路脈沖,并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時間可調,調節步長為5ns。
標簽: FPGA 多路 脈沖
上傳時間: 2013-06-15
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工業X-CT(X-ray Computed Tomography)無損檢測技術是以不損傷或者破壞被檢測對象的一種高新檢測技術,被譽為最佳的無損檢測手段,在無損檢測領域日益受到人們的青睞。近年來,各國都在投入大量的人力、物力對其進行研究與開發。 目前,工業CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業CT第三代掃描方式中,掃描系統僅作“旋轉”運動,控制系統比較簡單。對此,我國已取得了可喜的成績。然而,對工業CT系統中的二代掃描運動控制系統,即針對“平移+旋轉”運動的控制系統的研究,我國已有采用,但與發達國家相比,還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比,具有對被檢物的尺寸沒有要求,且能夠對感興趣的檢測區域進行局部掃描的獨特優點。同時X光源的射線出束角較?。ㄒ话阈∮?0°),因此在工業X-CT系統主要采用二代掃描運動控制。有鑒于此,本論文結合有關科研項目,開展了工業X-CT二代掃描控制系統的研究。 論文首先介紹了工業X-CT系統的工作原理和各種掃描運動控制方式的特點,闡述了開展二代掃描控制的研究目的和意義。其次,根據二代掃描控制的特點,提出了“在優先滿足工業X-CT二代掃描控制的基礎上,力求實現對工業X-CT掃描運動的通用控制,使其能同時支持一、三代掃描方式”的設計思想。據此,研究確立了基于單片機AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運動控制架構,以實現二代掃描控制系統的設計方案。論文詳細介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開發流程,并對其相關開發環境QuartusII4.1作了闡述。結合運動控制系統的硬件設計,詳細介紹了各功能模塊的具體設計過程,給出了相關的設計原理框圖和實際運行波形。并制作了相應的PCB板,調試了整個硬件控制系統。最后,論文還詳細研究了利用VisualC++6.0來完成上位機控制軟件的設計,給出了運動控制主界面及掃描運動控制功能軟件設計的流程圖。 論文對整個運動控制系統采用的經濟型的開環控制技術所帶來的不利影響,分析研究了增加步進電機的細分數以提高掃描精度的可能性,并對所研究的控制系統在調試過程中出現的一些問題及解決方案作了簡要的分析,提出了一些完善方法。
標簽: FPGA X-CT 工業 掃描控制
上傳時間: 2013-04-24
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遠程控制系統指能夠在本地計算機上通過遠程控制軟件發送指令給遠程的計算機,從而操縱遠程計算機使之能夠完成一系列工作的系統。本文介紹了一種以手持設備為主控端,個人電腦為被控端的遠程控制系統的實現,
標簽: 智能手機 電腦 遠程控制 系統設計
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在工業領域中,經常需要在產品表面留下永久性的標識,通常作為便于今后追蹤的商標、流水號、日期等等。特別在機械行業對零部件的管理,在市場上需要對其進行識別和質量跟蹤。機械行業在零部件上的標記打印在追求美觀的同時,要求有一定的打印速度和打印深度。標記打印能夠為企業提供產品的可追溯性,更好的貫徹IS09000標準。 由于傳統的標記打印在打印效率、美觀以及防偽等方面存在問題,不適應現代化大生產要求,而激光打印技術雖然較好的克服了傳統工藝的許多缺點,但激光器在惡劣的生成現場缺乏長期穩定性的工作特點的制約,不能完全滿足生產實際的需要。為了彌補上述不足,適應大批量生產發展需要,氣動標記打印技術成為一種較好的選擇。 本課題在分析了現在市場上存在氣動標記刻印系統的優缺點后,針對現有的標記打印機打印速度相對較慢,打印精度相對較低以及控制軟件不靈活的缺點,設計了一套新的控制方案,使用FPGA作為核心控制器,配合PC機標記打印軟件工作,代替以往PC或單片機的控制。該方案充分利用了FPGA可以高速并行工作的特點,能夠高精度平穩的輸出控制脈沖,使打印過程平穩進行。 本文描述了從總體方案設計到一些關鍵模塊的設計思路和設計細節。根據設計要求,總體方案中提出了整個控制系統的劃分和關鍵設計指標上的考慮。在硬件設計方面完成硬件電路設計,包括接口電路設計和抗干擾設計;在設計FPGA控制器時,采用了優化后的比較積分直線插補算法使得輸出的插補脈沖均勻穩定;采用梯形速率控制算法,克服了速度突變情況時的失步或過沖現象;在軟件方面,新開發了一套PC工業標記系統軟件,采用了多線程技術和TTF矢量字庫等技術。 整套標記打印系統經過較長時間的運行調試,表現穩定,現已經試用性投放市場.從生產廠家重慶恒偉精密機械有限公司和客戶的反饋信息來看,系統工作穩定,打印速度達到設計指標,能夠在256細分下驅動電機平穩快速運動,打印精度高,達到市場領先水平,并且得到客戶充分的肯定。
標簽: 工業 標記 控制系統
上傳時間: 2013-06-21
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標簽: FPGA 控制 高速數據 采集系統
上傳時間: 2013-06-09
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介紹了以PIC16F690單片機為核心的控制系統實現方法,給出了設計的總體框圖,部分硬件電路和控制軟件流程圖。該驅動器現已投入生產,經實際應用表明,該設計具有結構簡單、精確、高效等特點,能夠滿足實際工程應用的要求。
標簽: 24V 直流電機控制 系統方案
上傳時間: 2013-11-24
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在研究車內有害氣體成份的基礎上,設計了一個基于PICl6F877A的車內有害氣體檢測控制系統。對該系統的控制方案、電源電路、復位電路、振蕩電路、傳感器檢測電路、車窗控制電路、語音控制電路和相應的控制軟件進行了設計。試驗表明,該系統能有效檢測車內確定的有害氣體成份,并能對車內有害氣體濃度進行有效調節,可改善車內空氣質量。
標簽: F877 877A PIC 16F
上傳時間: 2013-11-05
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隨著計算機技術以及網絡技術的發展,將RS-485網絡控制系統應用在排隊控制上,設計一種可以代替人們來排隊的系統,可以提高人們生活質量。本文詳細介紹了排隊機系統各控制器的設計,包括各個功能模塊的硬件電路和控制軟件的設計,這些功能模塊和控制器是排隊機控制系統的重要組成部分。
標簽: 485 RS 單片機 控制系統設計
上傳時間: 2013-10-17
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[摘要]文章結合小型膠訂包本機和書本膠訂工藝流程,以89C51單片機作為控制核心。采用光電耦合器TLP521輸入,繼電器輸出,開發了無線膠訂包本機的控制系統。同時在控制軟件設計中,增加了運轉保護、抗干擾和故障監測功能,保證了系統工作質量的穩定與可靠。關鍵詞:89C51;無線膠訂;智能控制
標簽: 單片機 中的應用 膠訂機 智能控制系統
上傳時間: 2014-12-27
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