隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展,尤其是現場可編程器件的出現,為滿足實時處理系統的要求,誕生了一種新穎靈活的技術——可重構技術。它采用實時電路重構技術,在運行時根據需要,動態改變系統的電路結構,從而使系統既有硬件優化所能達到的高速度和高效率,又能像軟件那樣靈活可變,易于升級,從而形成可重構系統。可重構系統的關鍵在于電路結構可以動態改變,這就需要有合適的可編程邏輯器件作為系統的核心部件來實現這一功能。 論文利用可重構技術和“FD-ARM7TDMLCSOC”實驗板的可編程資源實現了一個8位微程序控制的“實驗CPU”,將“實驗CPU”與實驗板上的ARMCPU構成雙內核CPU系統,并對雙內核CPU系統的工作方式和體系結構進行了初步研究。 首先,文章研究了8位微程序控制CPU的開發實現。通過設計實驗CPU的系統邏輯圖,來確定該CPU的指令系統,并給出指令的執行流程以及指令編碼。“實驗CPU”采用的是微程序控制器的方式來進行控制,因此進行了微程序控制器的設計,即微指令編碼的設計和微程序編碼的設計。為利用可編程資源實現該“實驗CPU”,需對“實驗CPU”進行VHDL描述。 其次,文章進行了“實驗CPU”綜合下載與開發。文章中使用“Synplicity733”作為綜合工具和“Fastchip3.0”作為開發工具。將“實驗CPU”的VHDL描述進行綜合以及下載,與實驗箱上的ARMCPU構成雙內核CPU,實現了基于可重構技術的雙內核CPU的系統。根據實驗板的具體環境,文章對雙內核CPU系統存在的關鍵問題,如“實驗CPU”的內存讀寫問題、微程序控制器的實現,以及“實驗CPU'’框架等進行了改進,并通過在開發工具中添加控制模塊和驅動程序來實現系統工作方式的控制。 最后,文章對雙核CPU系統進行了功能分析。經分析,該系統中兩個CPU內核均可正常運行指令、執行任務。利用實驗板上的ARMCPU監視用“實驗CPU”的工作情況,如模擬“實驗CPU”的內存,實現機器碼運行,通過串行口發送的指令來完成單步運行、連續運行、停止、“實驗CPU"指令文件傳送、“實驗CPU"內存修改、內存察看等工作,所有結果可顯示在超級終端上。該系統通過利用ARMCPU來監控可重構CPU,研究雙核CPU之間的通信,嘗試新的體系結構。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國民經濟的發展和社會的進步,人們越來越需要便捷的交通工具,從而促進了汽車工業的發展,同時汽車發動機檢測維修等相關行業也發展起來。在汽車發動機檢測維修中,發動機電腦(Electronic Control.Unit-ECU)檢測維修是其中最關鍵的部分。發動機電腦根據發動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發動機的噴油、點火和排氣。所以,維修發動機電腦時,必須對其施加正確的信號。目前,許多發動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統信號,而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號,本文研究并設計了一種能夠產生復雜波形的低成本任意波形發生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發生器依據直接數字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行設計現場可編程門陣列(FPGA)的方案實現頻率合成,擴展數據存儲器存儲波形的量化幅值(波形數據),在微控制單元(MCU)的控制與協調下輸出頻率和相位均可調的信號。 任意波形發生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現DDFS的硬件算法。波形調整及濾波由兩級放大電路來完成:第一級對D/A輸出信號進行調整;第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調節。電源模塊利用三端集成穩壓器進行電壓值變換,利用極性轉換芯片ICL7660實現正負極性轉換。 該任意波形發生器與通用模擬信號源相比具有:輸出頻率誤差小,分辨率高,可產生任意波形,成本低,體積小,使用方便,工作穩定等優點,十分適合汽車維修行業使用,具有較好的市場前景。
上傳時間: 2013-04-24
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LTC2400是凌特公司生產的一種微功耗、高精度24位A/D轉換器,該芯片內部集成有振蕩器,工作電壓 2.7-5.5V,積分線性誤差為4ppm,RMS噪聲為0.3ppm,供電電流僅為200A,
上傳時間: 2013-07-07
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8051處理器自誕生起近30年來,一直都是嵌入式應用的主流處理器,不同規模的805l處理器涵蓋了從低成本到高性能、從低密度到高密度的產品。該處理器極具靈活性,可讓開發者自行定義部分指令,量身訂制所需的功能模塊和外設接口,而且有標準版和經濟版等多種版本可供選擇,可讓設計人員各取所需,實現更高性價比的結構。如此多的優越性使得8051處理器牢固地占據著龐大的應用市場,因此研究和發展8051及與其兼容的接口具有極大的應用前景。在眾多8051的外設接口中,I2C總線接口扮演著重要的角色。通用的12C接口器件,如帶12C總線的RAM,ROM,AD/DA,LCD驅動器等,越來越多地應用于計算機及自動控制系統中。因此,本論文的根本目的就是針對如何在8051內核上擴展I2C外設接口進行較深入的研究。 本課題項目采用可編程技術來開發805l核以及12C接口。由于8051內核指令集相容,我們能借助在現有架構方面的經驗,發揮現有的大量代碼和工具的優勢,較快地完成設計。在8051核模塊里,我們主要實現中央處理器、程序存儲器、數據存儲器、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統等七大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線,這些都是標準8051核所具有的模塊。在其之上我們再嵌入12C的串行通信模塊,采用自下而上的方法,逐次實現一位的收發、一個字節的收發、一個命令的收發,直至實現I2C的整個通信協議。 8051核及I2C總線的研究通過可編程邏輯器件和一塊外圍I2C從設備TMPl01來驗證。本課題的最終目的是可編程邏輯器件實現的8051核成功并高效地控制擴展的12C接口與從設備TMPl01通信。 用EP2C35F672C6芯片開發的12C接口,數據的傳輸速率由該芯片嵌入8051微處理的時鐘頻率決定。經測試其傳輸速率可達普通速率和快速速率。 目前集成了該12C接口的8051核已經在工作中投入使用,主要用于POS設備的用戶數據加密及對設備溫度的實時控制。雖然該設備尚未大批量投產,但它已成功通過PCI(PaymentCardIndustry)協會認證。
上傳時間: 2013-06-18
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SL811HS是一個嵌入式的主/從設備控制器,可以全速或低速與USB設備通信。SL811HS可以接微處理器,微控制器,DSP,或者直接接到多種總線上如:ISA,PCMCIA和其它。SL811HS
上傳時間: 2013-04-24
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使用Java語言有非常多的好處,如安全的對象引用、語言級支持多線程和跨平臺等特性。但是嵌入式系統中Java語言的應用卻很少見,這是由于Java如下兩方面的不足: (1)Java虛擬機實現需要大量的硬件資源;(2)Java語言的運行時間不可預測。 為此,本論文將實現一個能夠應用在低端FPGA器件的實時Java虛擬機。論文的主要創新點如下: 1.使用基于堆棧的RISC模型處理器實現CISC模型的JVM; 2.處理器微指令無任何相關性; 3.所設計的JVM能使Java程序擁有足夠的底層訪問能力。 論文的主要內容和工作如下: 1.制定基于堆棧的RISC結構處理器各級結構。 2.設計簡潔高效的處理器微指令,并且微指令能夠滿足字節碼的需要。 3.制定Java字節碼到處理器代碼的轉換關系和快速轉換結構。 4.設計中使用高速緩存,提高運行速度。 5.優化堆棧的硬件結構,使得出棧入棧操作更加簡潔快速。 6.設計一系列的本地方法,使得Java程序能夠直接訪問底層資源。 7.將Java類庫使用本地方法實現。 8.自定義程序在內存中的結構,并使用裝載工具實現。 9.制定處理外圍數據處理機制,如IO和內存接口10.制定中斷處理方式,并且實現軟中斷的機制。
上傳時間: 2013-06-11
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在工業控制領域,多種現場總線標準共存的局面從客觀上促進了工業以太網技術的迅速發展,國際上已經出現了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業以太網協議。將傳統的商用以太網應用于工業控制系統的現場設備層的最大障礙是以太網的非實時性,而實現現場設備間的高精度時鐘同步是保證以太網高實時性的前提和基礎。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統中實現高精度時鐘同步的協議——精確時間協議(Precision Time Protocol)。PTP協議集成了網絡通訊、局部計算和分布式對象等多項技術,適用于所有通過支持多播的局域網進行通訊的分布式系統,特別適合于以太網,但不局限于以太網。PTP協議能夠使異質系統中各類不同精確度、分辨率和穩定性的時鐘同步起來,占用最少的網絡和局部計算資源,在最好情況下能達到系統級的亞微級的同步精度。 基于PC機軟件的時鐘同步方法,如NTP協議,由于其實現機理的限制,其同步精度最好只能達到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統的驅動層,其同步精度能夠達到微秒級。現場設備間微秒級的同步精度雖然已經能滿足大多數工業控制系統對設備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時鐘同步方法受限于操作系統中斷響應延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達到亞微秒級的同步精度。 本文設計并實現了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協議,以Ethernet作為底層通訊網絡,以嵌入式軟件形式實現TCP/IP通訊,以數字電路形式實現時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準確捕獲報文時間戳和動態補償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網上能夠達到亞微秒級的同步精度。
上傳時間: 2013-07-28
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uclinux表示micro-control linux.即“微控制器領域中的Linux系統”,是Lineo公司的主打產品,同時也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit)的嵌入式系統而設計的。它已經被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU,其多任務的實現需要一定技巧。
標簽: uClinux
上傳時間: 2013-06-13
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KEILC51標準C編譯器為8051微控制器的軟件開發提供了C語言環境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強, 使你可以更加貼近CPU本身,及其它的衍生產品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發環境中,這個集成開發環境包含:編譯器,匯編器,實時操作系統,項目管理器,調試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發環境。 C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發平臺。它可以支持所有8051的衍生產品,也可以支持所有兼容的仿真器,同時支持其它第三 方
上傳時間: 2013-04-24
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TASKING 產品是工業標準計算機平臺的嵌入式軟件開發環境,是嵌入式軟件開發的世界領先地位的工具, 它融合了嵌入式交流通信時代競爭所需的先進的軟件設計技術。 TASKING綜合發展的環境, 編譯器, 調試器和RTOS給嵌入式所有發展領域的DSPs, 8-, 16- 和 32-bit微處理器及微控制器。 TASKING產品目前已擁有100,000得到許可的使用商, 其中包括世界一流的汽車業、工業、電信、數據通信和計算機外圍設備制造商, TASKING產品在技術領導和革新方面歷史悠久。 ?
上傳時間: 2013-05-20
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