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硬件系統

硬件系統是指構成計算機的物理設備，即由機械、光、電、磁器件構成的具有計算、控制、存儲、輸入和輸出功能的實體部件。如CPU、存儲器、軟盤驅動器、硬盤驅動器、光盤驅動器、主機板、各種卡及整機中的主機、顯示器、打印機、繪圖儀、調制解調器等等，整機硬件也稱“硬設備”。隨著電子系統的復雜化，系統設計已經成為一門重要的學科，傳統的反復試驗法已經越來越不適應時代的發展。發展迅速的軟硬件協同設計技術越來越受到人們的重視。它是在系統目標要求的指導下，通過綜合分析系統軟硬件功能及現有資源，最大限度地挖掘系統軟硬件之間的并發性，協調設計軟硬件體系結構，以使系統工作在最佳工作狀態。

圖像采集與遠程傳輸系統的研究

嵌入式圖像采集、處理與傳輸系統具有體積小、穩定性高等優點，在智能交通、電力、通訊、計算機視覺等領域應用廣泛。隨著DSP技術的發展，在DSP上用軟件實現實時視頻壓縮成為數字視頻壓縮標準應用的亮點，這種應用比起專門的壓縮芯片更具有靈活性和升級潛力。本文主要研究一種基于DSP TMS320VC5402脫機視頻采集、壓縮編碼和視頻數據通信的方法和DSP外圍硬件系統設計。在本設計中，圖像采集部分利用SAA7111視頻采集芯片完成視頻信號的精確采集；利用FPGA完成復雜且高速的邏輯控制及時序設計，完成DSP外擴RAM，Flash等高速硬件電路設計，同時完成DSP的地址譯碼電路，將采集的數字視頻信號存儲在DSP外擴存儲空間中；用FPGA基于N1OSⅡ來虛擬設計了I

標簽： 圖像采集遠程傳輸

上傳時間： 2013-07-02

上傳用戶：亞亞娟娟123
基于FPGA的實時圖像融合處理系統

隨著多媒體技術發展，數字圖像處理已經成為眾多應用系統的核心和基礎。圖像處理作為一種重要的現代技術，已經廣泛應用于軍事指揮、大視場展覽、跟蹤雷達、電視會議、導航等眾多領域。因而，實現高分辨率高幀率圖像實時處理的技術不僅具有廣泛的應用前景，而且對相關領域的發展也具有深遠意義。大視場可視化系統由于屏幕尺寸很大，只有在特制的曲面屏幕上才能使細節得到充分地展現。為了在曲面屏幕上正確的顯示圖像，需要在投影前實時地對圖像進行幾何校正和邊緣融合。而現場可編程門陣列(FPGA)則是用硬件處理實時圖像數據的理想選擇，基于FPGA的圖像處理技術是世界范圍內廣泛關注的研究領域。本課題的主要工作就是設計一個以FPGA為核心的硬件系統，該系統可對高分辨率高刷新率(1024*768@60Hz)的視頻圖像實時地進行幾何校正和邊緣融合。論文首先介紹了圖像處理的幾何原理，然后提出了基于FPGA的大視場實時圖像融合處理系統的設計方案和模塊功能劃分。系統分為算法與軟件設計，硬件電路設計和FPGA邏輯設計三個大的部分。本論文主要負責FPGA的邏輯設計。圍繞FPGA的邏輯設計，論文先介紹了系統涉及的關鍵技術，以及使用Verilog語言進行邏輯設計的基本原則。論文重點對FPGA內部模塊設計進行了詳細的闡述。仲裁與控制模塊是頂模塊的主體部分，主要實現系統狀態機和時序控制；參數表模塊主要實現SDRAM存儲器的控制器接口，用于圖像處理時讀取參數信息。圖像處理模塊是整個系統的核心，通過調用FPGA內嵌的XtremeDSP模塊，高速地完成對圖像數據的乘累加運算。最后論文提出并實現了一種基于PicoBlaze核的12C總線接口用于配置FPGA外圍芯片。經過對寄存器傳輸級VerilogHDL代碼的綜合和仿真，結果表明，本文所設計的系統可以應用在大視場可視化系統中完成對高分辨率高幀率圖像的實時處理。

標簽： FPGA 實時圖像處理系統

上傳時間： 2013-05-19

上傳用戶：戀天使569
基于FPGA的智能小車系統

基于FPGA的智能小車系統就是本地計算機通過接入Internet小車實現對遠端工作現場、危險工作地段等特殊環境進行監視和控制的系統。智能小車是智能行走機器人的一種，這種智能小車可以適應不同環境，不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響，可以在人類無法進入或生存的環境中完成人類無法完成的探測任務。適用于國防及民用多個領域。整個系統以遙控小車裝置為基礎，通過配置在上面的攝像頭實現圖像的采集及對行車道的檢測，通過配置的紅外測溫儀探測環境和目標的溫度，具有一定的智能性。其明顯的優點是可以通過網絡遠程控制小車運行及采集現場的溫度、圖像等相關信息，完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學研究、探索未知領域、遠程監控等有著重要的意義。論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統的基礎上，提出了基于FPGA的智能小車遠程監控方案。采用FPGA來實現，可以充分利用現有的IP核，功能擴展容易，設計開發成本低，上市時間快，修改方便，甚至可以遠程重構系統。與單片機相比，集成度高，可靠性好，調試和維護方便。論文主要內容包括以下幾個部分：在對智能小車功能分析的基礎上，設計了硬件系統，并在FPGA上構建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統，配置了SPI、串行口和以太網接口模塊和驅動程序，以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統，配置嵌入式Web服務器，編寫CGI程序，設計了動態網頁；并對行車道檢測系統進行了研究，在DSP Builder中構建了該模塊，并在Matlab中進行了仿真。在研究數碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎上，編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運動控制程序，并對系統進行了調試，初步達到通過Internet實現遠程監控的目的。

標簽： FPGA 智能小車

上傳時間： 2013-08-05

上傳用戶：cjf0304
實時三維信息獲取系統

三維彩色信息獲取系統目的是獲取對象的三維空間坐標和顏色信息。它是計算機視覺研究的重要內容，也是當前信息科學研究中的一個重要熱點。本文首先介紹了三維信息獲取技術的意義和實時可重構三維激光彩色信息獲取系統總體方案。該方案合理劃分了系統的圖像處理任務，充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統結構及其工作原理和系統工作時序。本文還研究了圖像處理系統中的數字邏輯設計，總結出了較完整、規范化的設計流程和方法，介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規范化映射方法，總結了在視頻系統中的高級設計技巧，包括并行流水線技術和循環結構的硬件實現方式等。為了說明提出的設計方法，本文分析了基于自適應閾值的結構光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實現。該算法是把自適應閾值法與可變方向模板法相結合，具有穩定性好、精度高、計算簡單、數據存儲量小、實現速度快的特點，此外，該方法有利于硬件快速實現。實踐證明這種方法是實用的、有效的。本文的重點在于研制了具有完全自主知識產權的實時可重構三維激光彩色信息獲取系統中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實現系統快速算法的核心，使用現場可編程器FPGA器件EPlK50實現提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法；該集成電路還要實現系統所需的控制邏輯。控制部分包括將視頻采集輸出端口信號轉化為RGB真彩色信號的數據鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統需要的其它信號控制模塊。提出提取輪廓線快速算法，即由FPGA處理器與主機交互式共同快速完成提取人頭正側影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實時可重構三維激光彩色信息獲取系統實現的關鍵。

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上傳時間： 2013-07-23

上傳用戶：lguotao
基于STC89C52RC的超聲波測距系統設計

摘　要：本文介紹了一種基于STC89C52RC的超聲波測距系統的工作原理及其硬件組成和相應的軟件流程。硬件系統由脈沖發射電路、接收電路、溫度補償電路和相應的控制電路組成。軟件部分采用單片機C語言程序編程,主要由鍵盤掃描、定時器/計數器初始化、超聲波發射子程序、中斷服務子程序和LED動態顯示子程序構成。同時,為了提高超聲波測距精度,采用溫度傳感器進行環境溫度檢測,對超聲波的傳播速度進行校正。實測證明,系統具有較高的測量精度和較強的適應性。

標簽： STC 89C C52 89

上傳時間： 2013-10-09

上傳用戶：kxyw404582151
單片機控制系統的抗干擾設計

單片機應用系統在發動機電噴中得到了廣泛的應用,然而由于發動機工作環境惡劣，提高控制系統的抗干擾性至關重要。分析了單片機干擾的主要來源，并從硬件和軟件抗干擾設計中總結了一些取得良好抗干擾性的方法。在進行單片機應用開發的過程中，經常遇到在實驗室調整很好的單片機一到工作現場就會出現這樣或那樣的問題，這主要是由于設計未充分考慮到外界環境存在的干擾，如機械震動、各種電磁波和環境溫差都會影響硬件系統的性能，導致電控單元不能正常工作。鑒于此本文較全面分析了干擾單片機應用系統的因素并結合自己的研究課題，提出一些可增強系統抗干擾性的方法。

標簽： 單片機控制系統抗干擾設計

上傳時間： 2013-11-10

上傳用戶：Jerry_Chow
基于NRF9E5射頻無線遙控系統的設計

介紹了一種基于8051內核的無線射頻傳輸芯片nRF9E5，采用該芯片制作了撲翼微型飛行器的遙控系統，對遙控系統的收發裝置進行了硬件設計，并對設計出的硬件系統進行了軟件編程和系統的調試，實驗表明，該系統具有成本少、功耗低、尺寸小的特點，能以較高質量在100～150米范圍內進行信號的無線傳輸。

標簽： NRF9E5 射頻無線遙控系統

上傳時間： 2013-11-17

上傳用戶：1234xhb
基于MC9S12DP256的AMT系統的設計

ＡＭＴ（機械式自動變速器）是在機械式變速器的基礎上發展起來的一種自動變速器，文章對其工作原理及結構組成進行了簡要介紹，并且完成了以MC9S12DP256微控制器為核心的電子控制單元的硬件系統設計，通過在AMT中應用MC9S12DP256來實現對AMT系統的控制。同時系統中采用Freescale公司的高端驅動芯片MC33289來實現對電磁閥的驅動，系統結合自身CAN模塊，選用Philips公司的PCA82C250設置了CAN的接口電路，用于故障碼的傳輸以及與其他系統之間進行CAN通訊。

標簽： 256 AMT MC9 S12

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：515414293
基于P89C51RA的智能廣播系統控制器

介紹了P89C51RA 單片機的性能和特點，設計了智能廣播系統控制器。詳細分析了該型號單片機ISP 功能，實現了智能廣播系統控制器的在系統升級。通過串口通信對PC 主機命令進行接收并解析，實現對廣播設備和廣播分區的控制。系統成功地進行了系統調試，經長期運行表明，該系統結構簡潔，運行穩定可靠，性價比高。關鍵詞：控制器；智能廣播系統；P89C51RA；ISP；串口通信隨著計算機技術和多媒體技術的發展，計算機越來越多地應用到社會各個領域。智能廣播系統是計算機技術和多媒體技術在廣播系統中的綜合應用，是在原有廣播系統的基礎上增加計算機系統和控制器實現廣播系統的智能化升級。智能廣播系統具有以下功能：程序化自動廣播；廣播分區預設；無人職守全自動運行；支持多種廣播模式。智能廣播系統一方面可以大大減輕廣播節目制作和播放人員的工作量，另一方面還為廣播節目的制作提供了豐富的素材和節目來源。智能廣播系統將廣泛地應用于大、中、小各類學校和部分企、事業單位。智能廣播系統主要由計算機軟件系統、計算機硬件系統、控制器和原有廣播體系構成。控制器在整個系統中起著連接計算機系統和原有廣播體系的橋梁作用，實現對計算機發出的各種控制指令的解釋和執行，因此，智能廣播系統控制器的性能在一定程度上決定著整個系統安全、可靠和穩定地運行。本文研究開發了一種基于P89C51RA 的智能廣播系統控制器來實現整個系統的安全可靠運行。

標簽： P89 89C C51 89

上傳時間： 2014-01-07

上傳用戶：mengmeng444425
單片機系統軟件抗干擾方法

單片機系統軟件抗干擾方法:在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機系統為例，對微機系統軟件抗干擾方法進行研究。1、軟件抗干擾方法的研究在工程實踐中，軟件抗干擾研究的內容主要是：􀁺 消除模擬輸入信號的嗓聲（如數字濾波技術）；􀁺 程序運行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。1.1 指令冗余CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數。當PC受干擾出現錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當亂飛到某雙字節指令，若取指令時刻落在操作數上，誤將操作數當作操作碼，程序將出錯。若“飛”到了三字節指令，出錯機率更大。在關鍵地方人為插入一些單字節指令，或將有效單字節指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節指令和三字節指令后插入兩個字節以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當作操作數執行，程序自動納入正軌。此外，對系統流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執行。1.2 攔截技術所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設計陷阱，其次要將陷阱安排在適當的位置。1.2.1 軟件陷阱的設計當亂飛程序進入非程序區，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區填入以下指令作為軟件陷阱：

標簽： 單片機系統軟件抗干擾

上傳時間： 2013-10-29

上傳用戶：大三三

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