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機(jī)器人控制器

基于FPGA的I2C總線控制器的設(shè)計(jì)

本文利用Verilog HDL語言在FPGA上實(shí)現(xiàn)IC總線的規(guī)范，又簡要介紹了Quartus Ⅱ設(shè)計(jì)環(huán)境和設(shè)計(jì)方法，以及FPGA的設(shè)計(jì)流程。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了I

標(biāo)簽： FPGA I2C 總線控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的PID控制器研究與實(shí)現(xiàn)

基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題，如果實(shí)現(xiàn)PID軟算法的微處理器因?yàn)閺?qiáng)干擾或其他原因而出現(xiàn)故障，會引起輸出值的大幅度變化或停止響應(yīng)。而FPGA的應(yīng)用可以從本質(zhì)上解決這個(gè)問題。因此，利用FPGA開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能控制器算法的芯片化，使之能夠廣泛的用于各種場合，具有很大的應(yīng)用意義。首先分析FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)及開發(fā)流程，指出實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)難度，是擴(kuò)展設(shè)計(jì)功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價(jià)比的關(guān)鍵?？刂葡到y(tǒng)由四個(gè)模塊組成，主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機(jī)接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在分析FPGA設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出一種基于FPGA改進(jìn)型并行結(jié)構(gòu)的PID溫度控制器設(shè)計(jì)方法。在PID算法與FPGA的運(yùn)算器邏輯映像過程中，采用將補(bǔ)碼的加法器代替減法器設(shè)計(jì)，增加整數(shù)運(yùn)算結(jié)果的位擴(kuò)展處理，進(jìn)行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體，可以有效地減少邏輯運(yùn)算部件。應(yīng)用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PID控制器，用Modelsim仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性，用Synplify Pro進(jìn)行電路綜合，在Quaitus Ⅱ軟件中實(shí)現(xiàn)布局布線，最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，論文設(shè)計(jì)完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關(guān)外圍接口電路。將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象，以EP1C3T144 FPGA為核心，構(gòu)建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0～400℃的條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，達(dá)到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求，為降低FPGA實(shí)現(xiàn)PID控制器的設(shè)計(jì)難度提供了有效的方法。

標(biāo)簽： FPGA PID 控制器

上傳時(shí)間： 2013-05-24

上傳用戶：gyq
基于FPGA的視頻圖像畫面分割器

視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點(diǎn)之一，它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要對多路視頻信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果每一路視頻信號都占用一個(gè)監(jiān)視器屏幕，則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計(jì)的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此，本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進(jìn)行了分析，完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計(jì)；系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器，設(shè)計(jì)了視頻圖像畫面分割器的硬件電路，該電路在FPGA中，將數(shù)字電路集成在一起，電路結(jié)構(gòu)簡潔，具有較好的穩(wěn)定性和靈活性；在硬件電路平臺基礎(chǔ)上，以四路視頻圖像分割為例，完成了I2C總線接口模塊，異步FIFO模塊，有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊，圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計(jì)，首先，由攝像頭采集四路模擬視頻信號，經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后，根據(jù)畫面分割需要進(jìn)行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取，并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后，按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式，將四路視頻圖像合成一路編碼輸出，實(shí)現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗(yàn)證了電路設(shè)計(jì)和分割方法的正確性。本文通過由FPGA實(shí)現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能，I2C總線對兩片視頻解碼器進(jìn)行動態(tài)配置等方法，實(shí)現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成，提高了系統(tǒng)集成度，并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計(jì)和進(jìn)一步擴(kuò)展功能，同時(shí)提高了系統(tǒng)的靈活性。

標(biāo)簽： FPGA 視頻圖像畫面分割器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的邊界掃描控制器的設(shè)計(jì)

隨著印制電路板功能的日益增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，系統(tǒng)中各個(gè)功能單元之間的連線間距越來越細(xì)密，基于探針的電路系統(tǒng)測試方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在的測試需要。邊界掃描測試(BST)技術(shù)通過將邊界掃描寄存器單元安插在集成電路內(nèi)部的每個(gè)引腳上，相當(dāng)于設(shè)置了施加激勵和觀測響應(yīng)的內(nèi)建虛擬探頭，通過該技術(shù)可以大大的提高數(shù)字系統(tǒng)的可觀測性和可控性，降低測試難度。針對這種測試需求，本文給出了基于FPGA的邊界掃描控制器設(shè)計(jì)方法。　　完整的邊界掃描測試系統(tǒng)主要由測試控制部分和目標(biāo)器件構(gòu)成，其中測試控制部分由測試圖形、數(shù)據(jù)的生成與分析及邊界掃描控制器兩部分構(gòu)成。而邊界掃描控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它主要實(shí)現(xiàn)JTAG協(xié)議的自動轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描測試總線信號，而邊界掃描測試系統(tǒng)工作性能主要取決與邊界掃描控制器的工作效率。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠快速、準(zhǔn)確的完成JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換，并且具有通用性的邊界掃描控制器是本文的主要研究工作。　　本文首先從邊界掃描技術(shù)的基本原理入手，分析邊界掃描測試的物理基礎(chǔ)、邊界掃描的測試指令及與可測性設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，提出了邊界掃描控制器的總體設(shè)計(jì)方案。其次，采用模塊化設(shè)計(jì)思想、VHDL語言描述來完成要實(shí)現(xiàn)的邊界掃描控制器的硬件設(shè)計(jì)。然后，利用自頂向下的驗(yàn)證方法，在對控制器內(nèi)功能模塊進(jìn)行基于Testbench驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，利用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，將所設(shè)計(jì)的邊界掃描控制器集成到SOPC中，構(gòu)成了基于SOPC的邊界掃描測試系統(tǒng)。并且對SOPC系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件協(xié)同仿真，實(shí)現(xiàn)對邊界掃描控制器的功能驗(yàn)證后將其應(yīng)用到實(shí)際的測試電路當(dāng)中。最后，在基于SignalTapⅡ硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上，軟硬件結(jié)合對整個(gè)系統(tǒng)可行性進(jìn)行了測試。從測試結(jié)果看，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，該邊界掃描控制器的設(shè)計(jì)方案是正確可行的。　　本文設(shè)計(jì)的邊界掃描控制器具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可以與其他處理器結(jié)合構(gòu)成完整的邊界掃描測試系統(tǒng)，并且為SOPC系統(tǒng)提供了一個(gè)很有實(shí)用價(jià)值的組件，具有很明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

標(biāo)簽： FPGA 邊界掃描控制器

上傳時(shí)間： 2013-07-20

上傳用戶：hewenzhi
卷積Turbo碼編譯碼器FPGA實(shí)現(xiàn)

卷積Turbo碼因其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能越來越受人門的關(guān)注，而編碼器和譯碼器是編碼理論實(shí)際應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。論文根據(jù)IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)，以低時(shí)延、高吞吐量、支持高時(shí)鐘頻率、參數(shù)可配置為目標(biāo)，對卷積Turbo碼編碼器和譯碼器的FPG...

標(biāo)簽： Turbo FPGA 卷積編譯碼器

上傳時(shí)間： 2013-05-19

上傳用戶：cuibaigao
射頻識別(RFID)技術(shù)—無線電感應(yīng)的應(yīng)答器和非接觸IC 卡的原理與應(yīng)用

·射頻識別（RFID）技術(shù)——無線電感應(yīng)的應(yīng)答器和非接觸IC 卡的原理與應(yīng)用【德】Klaus Finkenzeller著陳大才譯王卓人審譯/電子工業(yè)出版社/344頁/2001年6月出版

標(biāo)簽： RFID nbsp IC 射頻識別

上傳時(shí)間： 2013-06-03

上傳用戶：lrx1992
利用比較器實(shí)現(xiàn)MSP430欠壓監(jiān)控

2005年全國單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)學(xué)術(shù)交流會論文,利用模擬比較器實(shí)現(xiàn)MSP430系統(tǒng)的欠壓監(jiān)控,介紹了利用MSP430系列微控制器自身所集成的模擬比較器ComparatorA設(shè)計(jì)的電源電壓欠壓檢測和保護(hù)電路，給出了程序的流程圖。

標(biāo)簽： MSP 430 比較器欠壓

上傳時(shí)間： 2013-06-15

上傳用戶：luyanping
并網(wǎng)太陽能微型逆變器參考設(shè)計(jì)

使用_dsPIC_數(shù)字信號控制器的并網(wǎng)太陽能微型逆變器參考設(shè)計(jì)

標(biāo)簽： 并網(wǎng)太陽能參考設(shè)計(jì) 微型逆變器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：hzy5825468
一種以CPLD為核心、以VHDL為開發(fā)工具的時(shí)間控制器

本文介紹一種以CPLD[1]為核心、以VHDL[2]為開發(fā)工具的時(shí)間控制器，該控制器不僅具有時(shí)間功能，而且具有定時(shí)器功能，能在00：00～23：59之間任意設(shè)定開啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，其設(shè)置方便、靈活，廣泛應(yīng)用于路燈、廣告燈箱、霓虹燈等處的定時(shí)控制。

標(biāo)簽： CPLD VHDL 核心開發(fā)工具

上傳時(shí)間： 2013-08-16

上傳用戶：chenjjer
基于MC9S08SL8的電動汽車儀表盤信號轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

筆者以Freescale的S08系列8位微處理器MC9S08SL8為核心，為某電動汽車設(shè)計(jì)了一款儀表盤信號轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測、與電機(jī)控制器的LIN通信、原車儀表信號模擬等功能。利用芯片內(nèi)部資源特性設(shè)計(jì)了其硬件結(jié)構(gòu)及電路，根據(jù)儀表盤的原理和工作方式設(shè)計(jì)了軟件流程，裝車試驗(yàn)運(yùn)行穩(wěn)定，有很高的實(shí)用價(jià)值。

標(biāo)簽： MC9 S08 SL8 MC

上傳時(shí)間： 2013-11-23

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