硬件設計指南，電路設計說明，E文介紹,IC DESIGN
上傳時間： 2013-07-29
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本文著重于圖像壓縮傳輸技術的研究和硬件平臺的的制作。首先對視頻壓縮技術的背景及主要壓縮標準及其目前圖像處理ASIC芯片市場作一個簡單的回顧和分析，然后對目前比較流行的圖像壓縮和傳輸硬件平臺方案作一些分析和比較，選擇了一種DSP+ARM架構的圖像處理及傳輸模式，設計擬采用JPEG靜態(tài)圖像壓縮標準對單幅畫面實現壓縮，并通過DSP的HPI口把壓縮后的圖片傳輸至ARM處理器，通過ARM去實現圖像的存儲傳輸。 在硬件平臺的具體實現上，以TI的TMS320VC5402實現單幅靜態(tài)圖像的壓縮，ALTER公司的EPMT064S實現VC5402擴展存儲器的邏輯控制，通過VC5402的HPI接口實現與具有ARM920T內核的S3C2410通信。在硬件平臺的制作上，選擇了國際流行的0rCAD+PowerPCB作為其原理圖和PCB板的制作工具。在軟件開發(fā)平臺上，選擇了以LINUX作為系統(tǒng)操作平臺。成本低、系統(tǒng)靈活、能基本滿足靜態(tài)圖像壓縮傳輸嵌入式開發(fā)平臺。 實驗初步結果表明該系統(tǒng)架構設計可行，為以后圖像壓縮傳輸技術的進一步研究打下了良好的基礎。
標簽： ARMDSP 圖像壓縮 傳輸 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-14
上傳用戶：hongmo
隨著金融行業(yè)的不斷發(fā)展，IC智能卡正在并已經融入當今信息技術的主流，人們已愈來愈多地開始接受和使用IC智能卡。根據應用環(huán)境的不同，傳統(tǒng)的IC卡讀寫機具可以分為兩種：座式IC卡讀寫器和IC卡手持POS機。無線局域網、嵌入式系統(tǒng)和生物鑒別三種技術相結合的IC卡手持POS機是一種很好的方式。因此我們提出了一種基于ARM+DSP協(xié)作架構的射頻IC卡無線手持POS機設計方案。 本文首先介紹了ARM+DSP嵌入式系統(tǒng)，指紋識別技術和無線數傳技術，提出了ARM+DSP協(xié)作架構的雙處理器連接方案。之后，給出了系統(tǒng)的總體結構圖，包括硬件部分和軟件部分。 硬件部分為ARM和DSP兩個子系統(tǒng)，分別以LPC2210和TMS320VC54025為核心，加上存儲器和各種外設。詳細說明了兩個CPU通過HPI主機方式進行通信、主機系統(tǒng)的主控處理器LPC2210外設的接口電路設計。 軟件部分包括嵌入式μ C/OS-Ⅱ移植要點，任務設計，驅動程序設計等。詳細說明了在嵌入式μ C/OS-Ⅱ平臺中，顯示任務，鍵盤任務和IC卡讀寫任務設計過程以及它們的驅動程序的代碼的編寫。 本課題的研究己取得階段性成果，能夠實現一些基本的功能。
上傳時間： 2013-06-07
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CAN總線作為最有前途的現場總線之一，其應用范圍已逐漸擴展到航空領域，并有望作為次級總線與目前的航空總線互連組網。ARINC429總線則是航空領域比較常用的航空總線之一，很多航空電子設備都采用此總線。解決好CAN總線與ARINC429總線的互連問題，必將能夠使CAN總線在航空領域得到更廣泛的應用。本文的工作就是為解決這一總線互連問題而開發(fā)出總線網關系統(tǒng)，即CAN-ARINC429網關。 隨著嵌入式技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的成本低、體積小、穩(wěn)定性好等眾多優(yōu)點使其應用領域越來越廣。本課題將嵌入式技術應用到CAN-ARINC429網關系統(tǒng)開發(fā)中，采用比較有影響力的嵌入式處理器ARM作為網關系統(tǒng)的核心，開發(fā)了網關系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分。 本文著重討論了CAN-ARINC429網關系統(tǒng)設計的三大部分：硬件設計、控制軟件設計和用戶軟件設計。硬件設計部分完成了CAN和ARINC429的總線數據收發(fā)電路設計，以及ARM處理器分別與CAN總線控制器和ARINC429總線協(xié)議芯片的接口電路設計。控制軟件部分是在Linux平臺下開發(fā)的，因此本文控制軟件部分首先研究并實現了Linux平臺下ARM編譯系統(tǒng)的建立，其后的程序啟動代碼和總線數據交換設計是控制軟件的關鍵部分，CAN總線和ARINC429總線的數據收發(fā)程序設計在本文的控制軟件部分中也都有詳細討論。本文還開發(fā)了基于Windows平臺的用戶軟件，該用戶軟件是為提高CAN-ARINC429網關的通用性而設計，具有網關工作方式設置和功能測試等功能。在給出對CAN-ARINC429網關的測試報告后，本文對課題的研究工作進行了總結和展望。
上傳時間： 2013-04-24
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自上個世紀九十年代以來，我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的應用物理中的逆問題，例如費米體系逆問題、信號處理等，開創(chuàng)了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法，其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評與高度評價。華僑大學蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形（包括周期矩形脈沖，奇偶對稱方波和三角波等）的傅立葉級數的逆變換運算，得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開；并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族，以用于各展開系數的計算與信息的解調；而后把它們應用到通信系統(tǒng)中，提出了一種新的通信系統(tǒng)，即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中，把這種正交函數族應用于系統(tǒng)的相干調制解調中，取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調制解調所采用的三角正交函數族。正是這種正交函數族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高，保密性加強，而且正交函數族產生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實現兩個方面對Chen-Mobius通信系統(tǒng)進行了驗證。首先，利用MATLAB軟件構建Chen-Mobius數字通信系統(tǒng)，通過計算機編程，對Chen-Mobius單路、四路和八路的數字通信系統(tǒng)進行仿真分析，對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算，并繪出了信噪比-錯誤概率曲線；其次，在QuartusⅡ軟件平臺上，利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構建Chen-Mobius數字通信系統(tǒng)，對該系統(tǒng)進行了仿真，包括設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等；再次，在QuartusⅡ軟件仿真的基礎上，在Altera公司的Stratix GX芯片上，實現了硬件的編程和下載，從而完成了Chen-Mobius數字通信系統(tǒng)的FPGA實現；最后，從MATLAB軟件仿真和硬件實現的結果出發(fā)，通過分析系統(tǒng)的性能，簡單展望了Chen-Mobius數字通信系統(tǒng)的應用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數字通信系統(tǒng)的信噪比-錯誤概率曲線，從理論上驗證了該系統(tǒng)的強的抗干擾能力；利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實現，從實際上驗證了該系統(tǒng)的可實現性。從兩方面都可以說明，Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個新的起點，但它卻預示著光明的應用前景。
標簽： ChenMobius MATLAB FPGA 數字通信系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-19
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在利益的驅使下，超限運輸在世界各地已成為了普遍現象。這給國家?guī)砹酥T多經濟和社會問題。實踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）能有效地抑制超限運輸，但同時也存在部分問題，這些問題的解決有賴于國家相關法規(guī)的出臺，也有賴于關鍵測量設備（WIM系統(tǒng)）性能的提高。 由于應變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾，對環(huán)境適應性差，課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器，它具有很強的抗干擾性，利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關鍵是波長解調技術，本文在比較了幾種常見解調技術的前提下，結合課題的實際情況選用了基于F-P腔可調諧濾波解調方法，文章在分析該解調方法原理的基礎上，設計了解調器中的各個硬件電路模塊；此外，為了提高數據采集、傳輸的效率，文章還對數據緩沖電路進行了設計，在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術。 鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲，稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗知識的基礎上，將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結合應用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，為了驗證算法的有效性，利用MATLAB對實測數據進行了仿真分析，結果表明該算法能夠提高測量精度。 提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標的另一方面是提高系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺，處理器時鐘可高達400MHz；軟件上采用了多用戶、多任務的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進行了合適的配置，成功地將它移植到了課題的ARM平臺上，并且在此操作系統(tǒng)上設計了基于MiniGUI的人機交互界面及波長解調和數據緩沖電路的驅動程序。
標簽： ARM 光纖傳感技術 動態(tài)稱重 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-26
上傳用戶：neibuzhuzu
嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序4部分組成，用于實現對其它設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。其廣泛應用于控制領域、消費電子產品等行業(yè)，已成為現代電子領域的重要研究方向之一。而隨著電子技術，多媒體技術及網絡技術快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也正在向嵌入式，數字化，網絡化方向發(fā)展。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)充分利用大規(guī)模集成電路和網絡的科技成果，實現體積小巧，性能穩(wěn)定，通訊便利的監(jiān)控產品。本項的目的正是建立一個完整的基于 ARM9 核心處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本項目是在 ARM 微處理器平臺上，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸任務。系統(tǒng)采用 ARM 微處理器 AT91RM9200作為主處理器，以視頻采集芯片 ADV7181 作為視頻采集設備，用 H.263視頻壓縮協(xié)議對視頻數據進行壓縮，最后通過中興通信公司 MG815+CDMA通信模塊傳輸到服務器上。 本論文主要分成五個章節(jié)： 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點和當前的發(fā)展概況，然后說明了本文的課題背景及意義； 第二章:描述了硬件開發(fā)平臺。本系統(tǒng)采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺，并擴展了以視頻采集模塊和CDMA無線傳輸模塊； 第三章:描述了本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，包括嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作，如 U-Boot 的移植、Linux內核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作等； 第四章:首先論述了本系統(tǒng)中的難點 FIFO 設備的驅動編寫，隨后在對H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎上針對塊匹配運動估計給出了一種改進的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法，并且通過實驗結果證明，經算法改進優(yōu)化的新菱形算法優(yōu)于原先的三步搜索法； 第五章:得出了實驗結果，完成了視頻數據的無線網絡傳輸。
標簽： LINUX ARM 嵌入式 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：martinyyyl
視頻目標識別與跟蹤技術是當今世界重要的研究課題,它涉及圖像處理、自動控制、計算機應用等學科,該文主要論述該項目的具體實現及相關理論分析,重點在于該系統(tǒng)的硬件模塊實現及分析.該系統(tǒng)的硬件模塊是典型的高速數字電路,這也是當今世界電路設計的一大熱點.同時,該系統(tǒng)的硬件模塊不同于傳統(tǒng)的模擬、數字電路.嚴格的說它是基于可編程芯片的系統(tǒng)(System On Programmable Chip).它與傳統(tǒng)電路的最大不同在于,硬件模塊本身不具備任何功能,但該硬件模塊可以與相應的軟件結合(此處,我們將FPGA中的可編程指令也廣義的歸入軟件范疇),實現相應的功能.換言之,該硬件模塊通過換用其他軟件,可以實現其他功能.所以從這個意義上講,我們也可以將其稱為基于可編程芯片的通用平臺系統(tǒng)(General System On Programmable Chip).此外,該文還對該系統(tǒng)進行了嘗試性的層狀結構描述,這種描述同樣適用于其它IT目的或電子系統(tǒng).
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：yumiaoxia
二次雷達(Secondary Surveillance Radar)是民航空中管制(Air Traffic Control)和軍事敵我識別(Identification Friend or Foe)系統(tǒng)中的關鍵部分,由于這兩個應用領域都要求很高的可靠性和穩(wěn)定性,因此,二次雷達一直是國內外雷達信號處理領域的研究熱點.傳統(tǒng)的機載二次雷達應答器普遍采用中小規(guī)模集成電路和分立元件設計,其穩(wěn)定性和可靠性差,實時處理能力也很有限,無法完成高密度、大容量的應答.針對這些缺陷,本論文提出一種全新的應答數字信號處理器硬件結構,即FPGA+DSP的混合結構.這種硬件體系結構的特點是可靠性高,集成度高,通用性強,適于模塊化設計,處理速度快,能實時處理多個應答信號,以及進行置信度分析和生成報表.此項目中,本文作者主要負責FPGA部分硬件設計.FPGA主要完成雙通道數據采集、產生視頻信號和旁瓣抑制信號、計算當前飛機相對本地接收天線的方位和距離、與DSP實時交換數據、上傳報表等功能.論文詳細分析了接收機信號處理算法在FPGA中的硬件實現方案,在提高系統(tǒng)可靠性、堅固性以及FPGA資源的合理利用方面做了深入的探討.同時給出不同層次關鍵模塊的HDL實現及其時序仿真結果.
標簽： FPGA 機載 二次雷達 硬件系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：西伯利亞狼
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上傳時間： 2013-06-19
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