當前,在系統級互連設計中高速串行I/O技術迅速取代傳統的并行I/O技術正成為業界趨勢。人們已經意識到串行I/O“潮流”是不可避免的,因為在高于1Gbps的速度下,并行I/O方案已經達到了物理極限,不能再提供可靠和經濟的信號同步方法。基于串行I/O的設計帶來許多傳統并行方法所無法提供的優點,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、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技術正被越來越廣泛地應用于各種系統設計中,包括PC、消費電子、海量存儲、服務器、通信網絡、工業計算和控制、測試設備等。迄今業界已經發展出了多種串行系統接口標準,如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網、10G以太網XAUI、串行ATA等等。 Aurora協議是為私有上層協議或標準上層協議提供透明接口的串行互連協議,它允許任何數據分組通過Aurora協議封裝并在芯片間、電路板間甚至機箱間傳輸。Aurora鏈路層協議在物理層采用千兆位串行技術,每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴展到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的全雙工數據傳輸速率。Aurora可優化支持范圍廣泛的應用,如太位級路由器和交換機、遠程接入交換機、HDTV廣播系統、分布式服務器和存儲子系統等需要極高數據傳輸速率的應用。 傳統的標準背板如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的并行總線背板。現在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進電信計算架構)正是在這種背景下作為新一代的標準背板平臺被提出并得到快速的發展。它由PCI工業計算機制造商協會(PICMG)開發,其主要目的是定義一種開放的通信和計算架構,使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統業務的要求。ATCA作為標準串行總線結構,支持高速互聯、不同背板拓撲、高信號密度、標準機械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當前和未來高系統帶寬的要求。 采用FPGA設計高速串行接口將為設計帶來巨大的靈活性和可擴展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內置了最多24個RocketIO收發器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數據速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標準。結合其強大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內置PowerPC處理器,為企業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規范。本文對串行高速通道技術的發展背景、現狀及應用進行了簡要的介紹和分析,詳細分析了所涉及到的主要技術包括線路編解碼、控制字符、逗點檢測、擾碼、時鐘校正、通道綁定、預加重等。同時對AdvancedTCA規范以及Aurora鏈路層協議進行了分析, 并在此基礎上給出了FPGA的設計方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設計工具,可在標準ATCA機框內完成單通道速率為2.5Gbps的全網格互聯。
上傳時間: 2013-05-29
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電氣圖紙制圖規范及電氣圖紙的識讀方法,分享分享
上傳時間: 2013-04-24
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海洋臺站自動觀測系統是一套應用于海濱觀測的儀器設備,負責對氣象、水文參數進行實時觀測。諸多的參數通過相應的傳感器進行測量,海洋臺站自動觀測系統對測量的信息進行匯總,再將其通過有線或無線的通訊方式傳輸到各級海洋環境監測預報中心,供天氣預報和海洋預報使用。 本文以我國“海洋臺站自動觀測系統政府采購計劃”為背景,重點設計了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺站自動觀測系統。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺站自動觀測系統的設計與開發。根據實際的需要,分析海洋臺站自動觀測系統的整體要求,對傳感器進行選型,進行方案設計,完成整個系統的搭建。為了降低系統功耗,CPU所采用的是Samsung公司推出的無內存管理單元的處理器S3C44BO,設計了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關電路。同時,為了減少驅動開發所帶來的不便,使用TL16C554A對串口電路進行了擴展,便于數據處理,也使得系統具有更好的可擴展性。軟件方面設計主要涉及了BootLoader引導裝載程序的建立,選用uClinux操作系統,并對其內核進行配置和裁剪,添加源代碼中沒有的驅動程序。為了縮短研發周期和降低開發難度,選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統,深入分析了MiniGUI的結構、原理,并將其移植到uClinux系統中。本系統采用的是MiniGUI-Threads多線程模式,主線程協調各個線程進行相應的數據處理。為了使系統操作變得直觀、簡單,對用戶界面進行了初步設計,使用復用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數據阻塞問題。此外,為了更好的將臺站所測得的信息量發送給海洋環境監測預報中心,需要完善通訊協議以便于數據交換。 最后,根據本系統實際研究開發結果,總結分析了系統的特點,并對下一步設計工作進行了展望。
上傳時間: 2013-07-12
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在永磁直流電機中,即使電樞繞組不通電,由于永磁體產生的磁場同電樞鐵芯的齒槽相互作用而產生轉矩,即齒槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使電機輸出轉矩波動,產生振動及噪聲。文中闡述了產生定位力矩的原理,綜述了包括德昌電機公司的技術在內的抑制定位力矩的方法和研究現狀。抑制定位力矩的方法,主要就是減小電樞旋轉過程中氣隙中磁場能量的變化。 文中以少槽永磁直流電機為例,通過有限元分析,以及DOE實驗驗證,對轉子沖片增加輔助凹槽、充磁方式和轉子沖片不同類型對定位力矩的影響進行了研究,深入分析了沖片輔助凹槽對抑制少槽永磁直流電機定位力矩的作用,結果表明,同一沖片上在對稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果,而以沖片中心線對稱地加兩個輔助凹槽時,輔助凹槽角度不同作用不同。對不同沖片,適合的輔助凹槽角度也是不同的。文中找出了一個較成熟的抑制少槽永磁直流電機定位力矩的系統方法,給出了生產中實用的抑制方法,同時通過實驗給出了這些方法對電機性能的影響。 DOE方法能從不同因素中找出對定位力矩起主要作用的變異因素,并且尋找到各變異因素之間的影響作用,給出抑制定位力矩各變量的最佳組合,相比現時生產中的方法,該組合可將定位力矩降低70%。
上傳時間: 2013-07-10
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自動開袋機是一種比較復雜的機電一體化縫紉機械,用于加工服裝口袋,與常規手動開裁縫制口袋相比,具有高效率、高品質、高精度的優勢,越來越受到服裝廠青睞。自動開袋機控制系統的研究可滿足市場對此的需求。 論文根據對自動開袋機的機械結構、電氣系統、縫制過程及工藝實現進行分析,提出一種基于ARM9處理器S3C2410和嵌入式WinCE操作系統的控制方案,隨后進行了硬件設計、氣動控制系統設計以及軟件設計。系統的硬件電路部分,論文根據開袋機動作要求及處理器情況,進行了最小系統、電源模塊、串口接口、I/O擴展接口、液晶屏顯示接口等電路設計。氣動控制系統部分,論文進行了滿足動作要求的氣動元件選型以及系統氣動回路設計。系統的軟件設計部分,分析了系統啟動代碼的實現方法,對WinCE操作系統進行定制,并基于EVC開發出應用程序(含用戶圖形界面)部分。論文最后,進行了系統調試工作,并對課題進行總結和展望。 論文設計的自動開袋機控制系統基于WinCE操作系統,人機界面簡潔美觀,操作方便,機器功能比較完善,性能好。在研究過程中,對傳統的開袋機定位方式進行改進,軟件方面考慮到優化性設計。
上傳時間: 2013-04-24
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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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智能儀表人機界面軟件自動生成的方法 The Method of Automatic Generation for HMI Software in Intelligent Inst
上傳時間: 2013-07-04
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提出了一種基于PLC的四相步進電機控制的方法,介紹了控制系統的設計方案及其軟硬件的實現方法。實現對四相步進電機的轉速控制、正反轉控制、以及步數控制。提出設計總體方案,詳細闡述了驅動電路組成。方
上傳時間: 2013-04-24
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電力變壓器是電力系統的重要設備之一,其安全運行對于保障電力系統的安全可靠運行意義重大。對變壓器繞組進行狀態檢測和故障診斷,及時發現變壓器的事故隱患,避免事故的發生,對提高變壓器運行的安全可靠性,具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測基礎、嵌入式系統設計基礎、硬件設計和軟件設計四個部分。前兩個部分主要介紹基礎的背景知識:首先簡要介紹了變壓器繞組變形的幾種測試方法與比較,重點介紹了頻響法的診斷原理與模型;然后介紹了嵌入式系統的概念與組成,特別是Linux在ARM上的相關移植。后面的兩個部分則在前面的理論基礎上分別從硬件和軟件介紹了如何實現基于嵌入式系統的變壓器繞組變形測試儀:在硬件部分中,利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器,簡化了系統設計,并針對系統需要設計了掃頻信號發生器、數據高速采集與緩存等模塊;在軟件部分中,介紹了ARM基于Linux操作系統的I/O口、USB、LCD驅動的編寫,以及相關應用程序的編寫包括數據采集部分程序、LCD、串口通訊程序等,同時本文充分考慮了通訊環節可能引起的延遲問題以及提高系統資源利用效率等因素,提出了將系統設計成多進程的思路,并實現之。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著海洋勘測技術的發展,研制高性能的海洋測流儀器越來越重要。多普勒聲學海流剖面儀就是一種非常重要的用來測量海流速度的儀器。在調試多普勒聲學海流剖面儀的過程中,多普勒聲學海流剖面儀信號模擬器是很重要的設備,它是數字模擬技術與多普勒聲學技術相結合的產物,它通過模擬的方法產生聲學海流剖面儀回波信號,以便在不具備實際海洋情況的條件下,可以在實驗室環境中對聲學海流剖面儀的樣機進行系統調試。在此情況下,本文研制了一種聲學海流剖面儀信號模擬器,并對聲學海流剖面儀回波信號接收過程中使用的算法進行了研究。 本文首先比較了多普勒聲學海流剖面儀的發射信號與接收信號之間的關系,分析了產生多普勒頻移的原因。選用直接數字頻率合成技術(DDS)生成多普勒聲學海流剖面儀調試所需要的回波信號o DDS技術克服了傳統信號源的頻率精度不高和頻率不穩等問題。本文選用專用DDS芯片AD9833來實現回波信號的產生,利用ARM嵌入式技術對輸出信號進行控制。 信號模擬器以S3C2410處理器為核心構建了硬件平臺,采用核心板與擴展板相結合的硬件結構。核心板主要包括了存儲系統、網絡接口和各種通訊接口。其主要功能是存儲大量數據信號和通訊功能;擴展電路包括了16路DDS信號輸出及信號調理電路,可以通過軟件來配置16路信號相應的工作狀態及選擇信號輸出形式。硬件設計預留了一定數量的I/O接口以備將來擴展之用。 建立嵌入式Linux開發環境;并分析BootLoader啟動機制,移植VIVI;通過配置內核相關文件,移植Linux2.4.18內核到模擬器系統;編寫16路DDS的驅動程序;設計了模擬器的上位機通訊程序及用應程序;對系統進行了軟硬件調試,調試結果表明模擬器完全能夠模擬聲學海流剖面儀的回波信號。 最后,結合回波信號形式,采用基帶解調、復相關等技術對接收回波信號所使用的算法進行了研究,估算出多普勒頻移,配合了調試海流剖面儀樣機工作的進行。該模擬器不但可以模擬回波信號,還可以作為發射信號來用,大大提高了模擬器的實用性。關鍵詞:聲學海流剖面儀;S3C2410; AD9833;嵌入式Linux;回波信號
上傳時間: 2013-04-24
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