頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域。目前,常用的頻率合成技術(shù)有直接式頻率合成,鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。本次設(shè)計(jì)是利用FPGA完成一個(gè)DDS系統(tǒng)并利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化調(diào)頻。 DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲(chǔ)器作查尋表,然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個(gè)典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括:相位累加器,可在時(shí)鐘的控制下完成相位的累加;相位碼—幅度碼轉(zhuǎn)換電路,一般由ROM實(shí)現(xiàn);DA轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細(xì)且相位連續(xù)的信號,也可以通過改變相位字改變信號的相位,因此也廣泛用于數(shù)字調(diào)頻和調(diào)相。本次數(shù)字化調(diào)頻的基本思想是利用AD轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,同時(shí)用該數(shù)字信號與一個(gè)固定的頻率字累加,形成一個(gè)受模擬信號幅度控制的頻率字,從而獲得一個(gè)頻率受模擬信號的幅度控制的正弦波,即實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。該DDS數(shù)字化調(diào)頻方案的硬件系統(tǒng)是以FPGA為核心實(shí)現(xiàn)的。使用Altera公司的ACEX1K系列FPGA,整個(gè)系統(tǒng)由VHDL語言編程,開發(fā)軟件為MAX+PLUSⅡ。經(jīng)過實(shí)際測試,該系統(tǒng)在頻率較低時(shí)與理論值完全符合,但在高頻時(shí),受器件速度的限制,波形有較大的失真。
標(biāo)簽: FPGA DDS 數(shù)字化 調(diào)頻
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1. 數(shù)碼管顯示原理 數(shù)碼的顯示方式一般有三種: 第一種是字型重疊式; 第二種是分段式; 第三種是點(diǎn)陣式。 目前以分段式應(yīng)用最為普遍,主要器件是七段發(fā)光二極管(LED)顯示器。它可分為兩種, 一是共陽極顯示器(發(fā)光二極管的陽極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上) ,另一是共陰極顯示器(發(fā)光 二極管的陽極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上,使用時(shí)公共點(diǎn)接地) 。 EXCD-1 開發(fā)板使用的數(shù)碼管為四位共陰極數(shù)碼管, 每一位的共陰極 7 段數(shù)碼管由 7個(gè) 發(fā)光 LED 組成,呈“ ”字狀,7 個(gè)發(fā)光 LED 的陰極連接在一起,陽極分別連接至 FPGA 相應(yīng)引腳。SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和 SEG_SEL4 為四位 7 段數(shù)碼管的位選擇 端。當(dāng)其值為“1”時(shí),相應(yīng)的 7 段數(shù)碼管被選通。當(dāng)輸入到 7 段數(shù)碼管 SEG_A~ SEG_G和 EG_DP 管腳的數(shù)據(jù)為高電平時(shí),該管腳對應(yīng)的段變亮,當(dāng)輸入到 7 段數(shù)碼管 SEG_A~ EG_G和 SEG_DP 管腳的數(shù)據(jù)為低電平時(shí),該管腳對應(yīng)的段變滅。
標(biāo)簽: Lab 七段數(shù)碼 顯示設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用,井下長距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行制動(dòng)和安全制動(dòng)問題對保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,針對煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計(jì)算機(jī)控制液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡單,動(dòng)態(tài)制動(dòng)性能好;結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗(yàn)和智能控制理論,并依據(jù)制動(dòng)控制方案,設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行在線調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng),在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制信號的輸入、輸出方式及其電路;分析了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計(jì)及其在S3C44BOX上的移植過程;制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機(jī)制,狀態(tài)檢測與控制任務(wù)并行運(yùn)行,數(shù)據(jù)采集采用定時(shí)中斷的方式;系統(tǒng)可擴(kuò)展性、可移植性好,控制算法容易實(shí)現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護(hù)方便。 該液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)可用于大型下運(yùn)帶式輸送機(jī)的正常工作制動(dòng)、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動(dòng),對輸送機(jī)的輔助啟動(dòng)也起重要作用。制動(dòng)力矩依據(jù)輸送機(jī)載荷大小和輸送機(jī)制動(dòng)減速時(shí)速度的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,制動(dòng)曲線可調(diào),輸送機(jī)減速時(shí)不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標(biāo)簽: ARM 帶式輸送機(jī) 制動(dòng)系統(tǒng) 軟
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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闡述了一種基于反射式光電傳感器的直流電機(jī)測速及控制系統(tǒng)K該系統(tǒng)可適用于無法采用旋轉(zhuǎn)編碼器和測速電機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)測速與控制的場合L 文中采用斯密特觸發(fā)器、異或門、D 觸發(fā)器以及可逆計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)了可用于脈沖
標(biāo)簽: 反射式 光電傳感器 直流電機(jī) 測速
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ASIC對產(chǎn)品成本和靈活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有較高的靈活性和較低的成本,然而抗干擾性和可靠性相對較低,運(yùn)算速度也受到限制.常規(guī)ASIC的硬件具有速度優(yōu)勢和較高的可靠性及抗干擾能力,然而不是靈活性較差,就是成本較高.與傳統(tǒng)硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的場可編程門陣列(FPGA)的出現(xiàn),使建立在可再配置硬件基礎(chǔ)上的進(jìn)化硬件(EHW)成為智能硬件電路設(shè)計(jì)的一種新方法.作為進(jìn)化算法和可編程器件技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,可重構(gòu)FPGA的研究屬于EHW的研究范疇,是研究EHW的一種具體的實(shí)現(xiàn)方法.論文認(rèn)為面向分類的專用類可重構(gòu)FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重構(gòu)電路粒度劃分的針對性更強(qiáng)、設(shè)計(jì)更易實(shí)現(xiàn).論文研究的可重構(gòu)FPGA的BCH通訊糾錯(cuò)碼進(jìn)化電路是一類ASR-FPGA電路的具體方法,具有一定的實(shí)用價(jià)值.論文所做的工作主要包括:(1)BCH編譯碼電路的設(shè)計(jì)——求取實(shí)驗(yàn)用BCH碼的生成多項(xiàng)式和校驗(yàn)多項(xiàng)式及其相應(yīng)的矩陣并構(gòu)造實(shí)驗(yàn)用BCH碼;(2)建立基于可重構(gòu)FPGA的基核——構(gòu)造具有可重構(gòu)特性的硬件功能單元,以此作為可重構(gòu)BCH碼電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ);(3)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)BCH糾錯(cuò)碼電路的方法——建立可重構(gòu)糾錯(cuò)碼硬件電路算法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;(4)在可重構(gòu)糾錯(cuò)碼電路基礎(chǔ)上,構(gòu)造進(jìn)化硬件控制功能塊的結(jié)構(gòu),完成各進(jìn)化RLA控制模塊的驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn).課題是將可重構(gòu)BCH碼的編譯碼電路的實(shí)現(xiàn)作為一類ASR-FPGA的研究目標(biāo),主要成果是根據(jù)可編程邏輯電路的特點(diǎn),選擇一種可編程樹的電路模型,并將它作為可重構(gòu)FPGA電路的基核T;通過對循環(huán)BCH糾錯(cuò)碼的構(gòu)造原理和電路結(jié)構(gòu)的研究,將基核模型擴(kuò)展為能滿足糾錯(cuò)碼電路需要的糾錯(cuò)碼基本功能單元T;以T作為再劃分的基本單元,對FPGA進(jìn)行"格式化",使T規(guī)則排列在FPGA上,通過對T的控制端的不同配置來實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)碼的各個(gè)功能單元;在可重構(gòu)基核的基礎(chǔ)上提出了糾錯(cuò)碼重構(gòu)電路的嵌套式GA理論模型,將嵌套式GA的染色體串作為進(jìn)化硬件描述語言,通過轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的VHDL語言描述以實(shí)現(xiàn)硬件電路;采用RLA模型的有限狀態(tài)機(jī)FSM方式實(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)糾錯(cuò)碼電路的EHW的各個(gè)控制功能塊.在實(shí)驗(yàn)方面,利用Xilinx FPGA開發(fā)系統(tǒng)中的VHDL語言和電路圖相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法建立了循環(huán)糾錯(cuò)碼基核單元的可重構(gòu)模型,進(jìn)行循環(huán)糾錯(cuò)BCH碼的電路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn).課題在研究模型上選取的是比較基本的BCH糾錯(cuò)碼電路,立足于解決基于可重構(gòu)FPGA核的設(shè)計(jì)的基本問題.課題的研究成果及其總結(jié)的一套ASR-FPGA進(jìn)化硬件電路的設(shè)計(jì)方法對實(shí)際的進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義,提出的基于專用類基核FPGA電路結(jié)構(gòu)的研究方法為新型進(jìn)化硬件的器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可提供一種借鑒.
標(biāo)簽: FPGA 可重構(gòu) 通訊 糾錯(cuò)
上傳時(shí)間: 2013-07-01
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頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域。目前,常用的頻率合成技術(shù)有直接式頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細(xì)且相位連續(xù)的信號,也可以通過改變相位字改變信號的相位,因此也廣泛用于數(shù)字通信領(lǐng)域。 本論文是利用FPGA完成一個(gè)DDS系統(tǒng)。DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲(chǔ)器作查尋表,然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個(gè)典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括:相位累加器,可在時(shí)鐘的控制下完成相位的累加(一般由ROM實(shí)現(xiàn));DA轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。 本文根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),進(jìn)行了DDS系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì),包括DDS系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì),相位控制字和頻率控字的設(shè)計(jì),以及軟件和硬件設(shè)計(jì),重點(diǎn)在于利用FPGA改進(jìn)設(shè)計(jì),包括控制系統(tǒng)(頻率控制器和初始相位控制器),尋址系統(tǒng)(相位累加器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器),以及轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(D/A轉(zhuǎn)換器和濾波器)的設(shè)計(jì)。介紹了利用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)數(shù)控振蕩器(DNO,即DDS)的原理、電路結(jié)構(gòu),重點(diǎn)介紹了DDS技術(shù)在FPGA中的實(shí)現(xiàn)方法,給出了采用ALTERA公司的FIEX1OK系列FPGA芯片EPF10K20TC144-4芯片進(jìn)行直接數(shù)字頻率合成的VHDL源程序。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于過采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點(diǎn),例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實(shí)現(xiàn)嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無法達(dá)到的精度和動(dòng)態(tài)范圍。在高精度測量,音頻轉(zhuǎn)換,汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,在24比特的輸入信號下,達(dá)到了約150dB的信噪比。作為一個(gè)靈活的音頻DAC實(shí)現(xiàn)方案。該DAC可以對CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號進(jìn)行處理,接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字長為16/18/20/24比特的PCM數(shù)據(jù),具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在,高階∑-△調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)原則和方法,闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計(jì)流程;并據(jù)此設(shè)計(jì)了達(dá)到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調(diào)制器。本文創(chuàng)新性地提出了∑-△調(diào)制器的一種高效率流水線實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明,與其他常見的∑-△調(diào)制器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比,本方案具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)算單元少等優(yōu)點(diǎn);此外在同樣信號采樣率下,調(diào)制器所需的時(shí)鐘頻率大大降低。 文中的過采樣濾波模塊采用三級半帶濾波器和一個(gè)可變CIC濾波器級聯(lián)組成,可以達(dá)到最高128倍的過采樣比,同時(shí)具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計(jì)中采用了CSD編碼,使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡化。 本文提出的過采樣DAC方案具有可重配置結(jié)構(gòu),讓使用者能夠方便地控制過采樣比和調(diào)制器階數(shù)。通過積分梳狀濾波器的配置,能夠獲得32/64/128倍的不同過采樣比,從而實(shí)現(xiàn)對于32~192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長情況下,通過調(diào)制器的重構(gòu),則可以將調(diào)制器由高精度的5階模式改變?yōu)楣母偷?階模式,滿足不同分辨率信號輸入時(shí)的不同精度要求。這是本文的另一創(chuàng)新之處。 目前,該過采樣DAC已經(jīng)在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。測試表明,對于從32kHz到192kHz的不同輸入信號,該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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·書中包括的索引使你能夠根據(jù)自己的需要,直接閱讀你所關(guān)注的內(nèi)容。主要內(nèi)容包括:設(shè)計(jì)核心,關(guān)注嵌入核心和嵌入存儲(chǔ)器;系統(tǒng)集成和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)問題;AC掃描、正常速度掃描和嵌入式可測試性設(shè)計(jì);內(nèi)建、自測試、含內(nèi)存BIST、邏輯BIST及掃描BIST;虛擬測試套接字和隔離測試 ·重用設(shè)計(jì),包括重用和隔離測試;用VSIA和IEEE P1500標(biāo)準(zhǔn)處理測試問題。 書中穿插的整幅圖解直接來自作者的教學(xué)材
標(biāo)簽: 數(shù)字集成電路 嵌入式 內(nèi)核
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·摘 要:采用TI公司新一代移相PWM控制芯片UCC3895,針對大功率全橋ZV—ZCS—PWM開關(guān)電源開發(fā)設(shè)計(jì)了電源控制器。應(yīng)用Matlab的可視化仿真工具Simulink建立了移相式令橋電源控制器仿真模型。仿真結(jié)果表明,改變移相角從而改變輸出電壓值,達(dá)到了移相控制的目的。[著者文摘]
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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針對RC橋式低頻信號振蕩器的性能和應(yīng)用,對振蕩電路的基本結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)進(jìn)行探討,分別從選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)及頻率可調(diào)三個(gè)方面對電路性能進(jìn)行改進(jìn),并結(jié)合仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證,得出性能完善,頻率可在17 Hz~265.4 kHz之間連續(xù)可調(diào)的正弦波振蕩器。
上傳時(shí)間: 2013-11-23
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