PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優點成為當今最流行的計算機局部總線。在嵌入式系統領域中,許多IP都是基于PCI總線設計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統的PCI北橋設計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統結構,并深入研究PCI2.2總線行為規范。在此基礎上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設計方案,整個設計主要分為主設備接口模塊,目標設備接口模塊,配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設備接口模塊和目標設備接口模塊,論文主要從數據通路和控制路徑的實現兩方面進行闡述。對于集成的總線仲裁器,設計采用兩優先級的循環優先算法,通過一組設備編號寄存器實現了PCI總線上的仲裁,此外,論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細的描述,最終采用自頂向下的方法實現了整個設計。 在驗證部分,引入了基于平臺的驗證思路,通過搭建驗證平臺,可以高效地實現驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立,并介紹了一種命令總線,通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外,為提高驗證的自動化程度,論文對驗證所使用的腳本也進行了描述。通過此驗證平臺和腳本,提高了整個驗證系統的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述,并使用仿真軟件完成對設計的仿真驗證。設計通過驗證并成功實現在基于ARM的集成處理器,達到預定的功能設計要求,并具有良好的性能,最后對后續開發進行了探討。
上傳時間: 2013-05-22
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文章開篇提出了開發背景。認為現在所廣泛應用的開關電源都是基于傳統的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術飛速發展的今天,這種傳統的模擬開關電源已經很難跟上時代的發展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關電源的控制部分正在向數字化方向發展。由于數字化,使開關電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態的遠距離監測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求,這就降低了開發周期和成本。依靠現代數字化控制和數字信號處理新技術,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。 在數字化領域的今天,最后一個沒有數字化的堡壘就是電源領域。近年來,數字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內容是在傳統開關電源模擬調節器的基礎上,提出了一種新的數字化調節器方案,即基于DSP和FPGA的數字化PID調節器。論文對系統方案和電路進行了較為具體的設計,并通過測試取得了預期結果。測試證明該方案能夠適合本行業時代發展的步伐,使系統電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關領域。 本文首先分析了國內外開關電源發展的現狀,以及研究數字化開關電源的意義。然后提出了數字化開關電源的總體設計框圖和實現方案,并與傳統的開關電源做了較為詳細的比較。本論文的設計方案是采用DSP技術和FPGA技術來做數字化PID調節,通過數字化PID算法產生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統的模擬PID調節器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統的模擬開關電源是將電流電壓反饋信號做PID調節后--分立元器件構成,采用專用脈寬調制芯片實現PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調節器和電壓調節器的反相輸入端,用來實現閉環控制。同時用來保證系統的穩定性及實現系統的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設計中應該注意的地方。整個系統由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環境開關量檢測、環境開關量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數字低通濾波。由于整個系統是閉環控制系統,要求采樣速率相當高。本系統采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統資源的問題,減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調節,從而產生PWM波來控制逆變橋的開關速率,從而達到閉環控制的目的。 最后,對數字化開關電源和模擬開關電源做了對比測試,得出了預期結論。同時也提出了一些需要改進的地方,認為該方案在其他相關行業中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數值還會隨著使用時間、溫度和其它環境條件的改變而變動并對系統穩定性和響應能力造成負面影響。數字電源則剛好相反,同時數字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發成本與風險。在當前對產品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩定度好等前提條件下,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。本系統來基本上達到了設計要求。能夠滿足較高精度的設計要求。但對于高精度數字化電源,系統還有值得改進的地方,比如改進主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統的精度。 本系統涉及電子、通信和測控等技術領域,將數字PID算法與電力電子技術、通信技術等有機地結合了起來。本系統的設計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關的領域都可以采用。
上傳時間: 2013-06-21
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測試儀廣泛應用于國民經濟和國防建設的各個領域,是科研和生產不可或缺的重要裝備之一。其工作原理是由信號發生裝置向被測對象發送激勵信號,同時由信號采集與處理裝置通過傳感器采集被測對象的響應信號,并送到上位機進行數據分析和處理。本文研究采用靈活的現場可編程邏輯陣列FPGA為核心,協調整個儀器的運轉,并采用先進的USB總線技術,將信號發生、信號采集與處理有機地集成為一體的多功能測試儀。 本文的第一章介紹了測試儀及其研究應用現狀,根據儀器的成本、便攜性和通用性要求不斷提高的發展趨勢,提出了本課題的研究任務和關鍵技術; 第二章從硬件和軟件兩個方面討論了測試儀的總體設計方案,并且分別詳述了電源模塊、USB模塊、FPGA模塊、DSP模塊、A/D模塊、D/A模塊這六個功能模塊的硬件設計; 第三章討論了USB模塊相關的軟件設計,其中包含USB固件設計、驅動程序設計和客戶應用程序設計三個方面的內容,詳細論述了各部分軟件的架構和主要功能模塊的實現。 第四章討論了主控器FPGA的設計,是本文的核心部分。先從總體上介紹了FPGA的設計方案,然后從MCU模塊、信號采集模塊、信號發生模塊三部分具體描述了其實現方式。軟件設計上采用了模塊化的設計思想,使得結構清晰,可讀性強,易于進一步開發;并且靈活的使用了有限狀態機,大大提高了程序的穩定性和運行效率。 第五章介紹了DSP模塊的設計,討論了波形生成的原理及實現,并提出了與FPGA接口的方式。 第六章詳細描述了實驗的步驟和結果,分別從單通道采樣和多通道采樣兩方面實驗,驗證了儀器的性能和設計的可行性。
上傳時間: 2013-06-25
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由于各種非線性電力電子裝置的和功率開關器件的廣泛應用產生了諧波。隨著對電能質量要求的不斷提高,各種治理諧波的電力電子裝置就產生了。諧波治理的方法主要有無源濾波技術和有源電力濾波器技術。傳統的方法采用LC 無源濾波器,與無源濾波器相比有源電力濾波器具有很大的優越性,因此越來越多的應用到治理諧波污染中。隨著以DSP 和FPGA 的高速發展,以全數字化控制技術實現的有源電力濾波器必將更多的應用到諧波裝置中去。本文深入分析了諧波治理的研究背景意義和有源濾波器的研究現狀和發展趨勢。介紹了有源濾波器的基本的工作原理;分類;諧波的檢測方法和控制策略,在各個方法的比較上選用基于瞬時無功功率理論的諧波檢測法對諧波電流進行了檢測。并提出了一種基于 DSP 及FPGA 控制的有源電力濾波器的設計方案,重點研究了三相并聯型有源濾波器的控制系統及硬件設計。本文還對系統的功率器件進行了分析并選用IGBT 作為其開關器件。設計了IGBT 驅動及保護電路,利用理論分析和仿真結果設定了系統直流側電容和輸出電感的參數。對整個系統進行了Simulink 仿真實驗,選用DSP 和和FPGA 作為核心處理芯片,DSP 用來采集數據并檢測諧波,FPGA 用來實現PWM 脈沖的輸出。設計并調試出非線性負載,傳感器采集,電流電壓調理電路,主電路,過零檢測電路,IGBT 的驅動及吸收緩沖電路。并在此基礎上搭建出了試驗平臺。給出了DSP 及FPGA 的軟件設計思想和流程。
上傳時間: 2013-04-24
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使用Verilog編寫的同步FIFO,可通過設置程序中的DEPTH設置FIFO的深度,FIFO_WRITE_CLOCK上升沿向FIFO中寫入數據,\r\nFIFO_READ_CLOCK上升沿讀取數據。本程序對FIFO上層操作簡單實用。
上傳時間: 2013-08-12
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附件有二個文當,都是dxp2004教程 ,第一部份DXP2004的相關快捷鍵,以及中英文對照的意思。第二部份細致的講解的如何使用DXP2004。 dxp2004教程第一部份: 目錄 1 快捷鍵 2 常用元件及封裝 7 創建自己的集成庫 12 板層介紹 14 過孔 15 生成BOM清單 16 頂層原理圖: 16 生成PCB 17 包地 18 電路板設計規則 18 PCB設計注意事項 20 畫板心得 22 DRC 規則英文對照 22 一、Error Reporting 中英文對照 22 A : Violations Associated with Buses 有關總線電氣錯誤的各類型(共 12 項) 22 B :Violations Associated Components 有關元件符號電氣錯誤(共 20 項) 22 C : violations associated with document 相關的文檔電氣錯誤(共 10 項) 23 D : violations associated with nets 有關網絡電氣錯誤(共 19 項) 23 E : Violations associated with others 有關原理圖的各種類型的錯誤 (3 項 ) 24 二、 Comparator 規則比較 24 A : Differences associated with components 原理圖和 PCB 上有關的不同 ( 共 16 項 ) 24 B : Differences associated with nets 原理圖和 PCB 上有關網絡不同(共 6 項) 25 C : Differences associated with parameters 原理圖和 PCB 上有關的參數不同(共 3 項) 25 Violations Associated withBuses欄 —總線電氣錯誤類型 25 Violations Associated with Components欄 ——元件電氣錯誤類型 26 Violations Associated with documents欄 —文檔電氣連接錯誤類型 27 Violations Associated with Nets欄 ——網絡電氣連接錯誤類型 27 Violations Associated with Parameters欄 ——參數錯誤類型 28 dxp2004教程第二部份 路設計自動化( Electronic Design Automation ) EDA 指的就是將電路設計中各種工作交由計算機來協助完成。如電路圖( Schematic )的繪制,印刷電路板( PCB )文件的制作執行電路仿真( Simulation )等設計工作。隨著電子工業的發展,大規模、超大規模集成電路的使用是電路板走線愈加精密和復雜。電子線路 CAD 軟件產生了, Protel 是突出的代表,它操作簡單、易學易用、功能強大。 1.1 Protel 的產生及發展 1985 年 誕生 dos 版 Protel 1991 年 Protel for Widows 1998 年 Protel98 這個 32 位產品是第一個包含 5 個核心模塊的 EDA 工具 1999 年 Protel99 既有原理圖的邏輯功能驗證的混合信號仿真,又有了 PCB 信號完整性 分析的板級仿真,構成從電路設計到真實板分析的完整體系。 2000 年 Protel99se 性能進一步提高,可以對設計過程有更大控制力。 2002 年 Protel DXP 集成了更多工具,使用方便,功能更強大。 1.2 Protel DXP 主要特點 1 、通過設計檔包的方式,將原理圖編輯、電路仿真、 PCB 設計及打印這些功能有機地結合在一起,提供了一個集成開發環境。 2 、提供了混合電路仿真功能,為設計實驗原理圖電路中某些功能模塊的正確與否提供了方便。 3 、提供了豐富的原理圖組件庫和 PCB 封裝庫,并且為設計新的器件提供了封裝向導程序,簡化了封裝設計過程。 4 、提供了層次原理圖設計方法,支持“自上向下”的設計思想,使大型電路設計的工作組開發方式成為可能。 5 、提供了強大的查錯功能。原理圖中的 ERC (電氣法則檢查)工具和 PCB 的 DRC (設計規則檢查)工具能幫助設計者更快地查出和改正錯誤。 6 、全面兼容 Protel 系列以前版本的設計文件,并提供了 OrCAD 格式文件的轉換功能。 7 、提供了全新的 FPGA 設計的功能,這好似以前的版本所沒有提供的功能。
上傳時間: 2013-10-22
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本書是按最新推出的中望CAD 軟件2006 版編寫,每章均附有該章小結及練習,小結是這一章內容的概括歸納和實踐經驗總結,對讀者學習有很大幫助,練習題目豐富,便于讀者掌握。書中提供了典型操作舉例,講述了操作的全過程。附錄部分收集了實用資料,包括常見問題的處理等。本書適合具備計算機基礎知識的工程師、設計師、高校學生以及其他對中望CAD軟件感興趣的讀者。只要具有中學文化基礎,都可用本教材來學習中望CAD 軟件。本書主要講述的內容有:中望CAD 基礎知識;中望CAD 的繪圖、編輯命令;繪圖環境設置、顯示控制;文本書寫、尺寸標注;圖塊與屬性的使用;數據交換;打印與規劃圖紙;工程圖綜合繪制;三維繪圖;中望CAD 用戶化與開發等知識。本書可作為各高等院校、高工專、高職及中專的教材,也可作為工程技術人員培訓或自學的參考書。
上傳時間: 2013-11-17
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上傳時間: 2013-10-16
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本資料是關于單片機電路設計的一些經驗,希望對大家有所幫助。。。 前言 MCU發展趨勢 未來以及相當長的一段時間內,單片機應用技術的發展趨勢為: 1、全盤CMOS化 CMOS 電路具有眾多的優點,如極寬的工作電壓范圍、極佳的本質低功耗及功耗管理特征,形成了嵌入式系統獨特的低功耗及功耗管理應用技術。 2、最大化的SoC設計 目前單片機已逐漸向片上系統發展,原有的單片機逐漸發展成通用型SoC 單片機(如C8051F 系列)或SoC 的標準IP 內核(如DW8051_core),以及各種專用的SoC 單片機。 3、以串行方式為主的外圍擴展 目前單片機外圍器件普遍提供了串行擴展方式。串行擴展具有簡單、靈活、電路系統簡單、占用I/O資源少等優點,是一種流行的擴展方式。 4、8位機仍有巨大發展空間 電路常識性概念(1)-輸入、輸出阻抗 1、輸入阻抗 輸入阻抗是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U,測量輸入端的電流I,則輸入阻抗Rin=U/I。你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端,這個電阻的阻值,就是輸入阻抗。 輸入阻抗跟一個普通的電抗元件沒什么兩樣,它反映了對電流阻礙作用的大小。 對于電壓驅動的電路,輸入阻抗越大,則對電壓源的負載就越輕,因而就越容易驅動,也不會對信號源有影響;而對于電流驅動型的電路,輸入阻抗越小,則對電流源的負載就越輕。因此,我們可以這樣認為:如果是用電壓源來驅動的,則輸入阻抗越大越好;如果是用電流源來驅動的,則阻抗越小越好(注:只適合于低頻電路,在高頻電路中,還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時,也要考慮阻抗匹配問題。)
上傳時間: 2013-11-08
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基于AT89S52的紅外遙控電子密碼鎖設計 本設計以單片機AT89S52作為密碼鎖監控裝置的檢測和控制核心,分為主機和從機,實現鑰匙信息在主機上的初步認證注冊、密碼信息的加密、紅外傳輸、鑰匙丟失報廢等功能。根據51單片機之間的串行通信原理,利用紅外來傳輸,這便于對密碼信息的隨機加密和保護。而且采用紅外遙控相對于機械鎖和鍵盤輸入的電子密碼鎖具有較高的優勢。如紅外線發射裝置采用紅外發光二極管,遙控發射器易于小型化且價格低廉;采用數字信號編碼和二次調制方式,不僅可以實現多路信息的控制,增加遙控功能,提高信號傳輸的抗干擾性,減少錯誤動作,而且功率消耗低;紅外線不會向室外泄露,不會產生信號串擾;反應速度快、傳輸效率高、工作穩定可靠等。所以紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。軟件設計采用自上而下的模塊化設計思想,以使系統朝著分布式、小型化方向發展,增強系統的可擴展性和運行的穩定性。測試結果表明,本系統各項功能已達到本設計的所有要求。
上傳時間: 2013-10-18
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