通用異步收發(fā)器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協(xié)議。串行外設(shè)用到異步串行接口一般采用專用集成電路實(shí)現(xiàn)。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時(shí)常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當(dāng)在FPGA上設(shè)計(jì)時(shí),需要將UART功能集成到FPGA內(nèi)部而不能使用芯片。藍(lán)牙主機(jī)控制器接口則是實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備與藍(lán)牙模塊之間互操作的控制部件。當(dāng)在使用藍(lán)牙設(shè)備的時(shí)候尤其是在監(jiān)控場(chǎng)所,接口控制器在控制數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的傳輸上就起了至關(guān)重要的作用。 論文針對(duì)信息技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)過(guò)程中的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)了一個(gè)藍(lán)牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨(dú)使用,也可集成到系統(tǒng)芯片中,并且整個(gè)設(shè)計(jì)緊湊、穩(wěn)定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價(jià)值。 本設(shè)計(jì)采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法,整體上分為UART接口和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口兩部分。首先根據(jù)UART和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口的實(shí)現(xiàn)原理和設(shè)計(jì)指標(biāo)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)系統(tǒng)劃分模塊以及各個(gè)模塊的信號(hào)連接;然后進(jìn)行模塊設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出每個(gè)模塊的功能,并用VHDL語(yǔ)言編寫代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對(duì)各模塊進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真;最后進(jìn)行硬件驗(yàn)證,在Virtex-II開發(fā)板上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)了發(fā)送、接收和波特率發(fā)生等功能,驗(yàn)證了結(jié)果,表明設(shè)計(jì)正確,功能良好,符合設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: HCIUART FPGA 藍(lán)牙 控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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感應(yīng)加熱電源以其環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,逆變控制電路是直接影響感應(yīng)加熱電源能否安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵因素。目前的感應(yīng)加熱裝置很多采用模擬電路控制,而模擬控制電路觸點(diǎn)多,焊點(diǎn)多,系統(tǒng)可靠性低,對(duì)一些元件的工藝性要求高,電路中控制參數(shù)不容易進(jìn)行修改,靈活性較差。近年來(lái)隨著微處理機(jī)的發(fā)展,數(shù)字式控制精確,軟件設(shè)計(jì)靈活,因而整個(gè)控制系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn),在感應(yīng)加熱領(lǐng)域中運(yùn)用數(shù)字式控制已是一個(gè)發(fā)展方向。 本文在模擬逆變控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在可編程邏輯器件(FPGA)上進(jìn)行了數(shù)字式并聯(lián)逆變控制系統(tǒng)的研究。 首先,本文針對(duì)感應(yīng)加熱并聯(lián)逆變控制的數(shù)字化進(jìn)行了詳細(xì)的研究。在參閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合已有模擬并聯(lián)逆變控制電路的工作原理,設(shè)計(jì)了全數(shù)字鎖相環(huán)、它激轉(zhuǎn)自激掃頻啟動(dòng)模塊等逆變控制功能模塊,并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了相關(guān)的數(shù)學(xué)分析和功能仿真,結(jié)果證明可以達(dá)到預(yù)定的功能指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求。 然后,分析了感應(yīng)加熱電源的整體工作流程,針對(duì)模擬控制電路中控制參數(shù)不易進(jìn)行修改、靈活性較差等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、顯示等功能模塊,有利于系統(tǒng)的調(diào)試,參數(shù)修改等實(shí)際操作。 最后,以模擬逆變控制策略為基礎(chǔ),分析了數(shù)字控制器的控制要求和策略。由硬件狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制器的設(shè)計(jì),完成對(duì)整個(gè)逆變控制系統(tǒng)的整體控制操作。通過(guò)自上而下的總體設(shè)計(jì),將各個(gè)部分組合起來(lái),構(gòu)成一個(gè)SOC系統(tǒng)。在FPGA集成軟件中進(jìn)行了各部分和整體的仿真驗(yàn)證,結(jié)果證明該設(shè)計(jì)可以完成逆變控制的各項(xiàng)需求和預(yù)定的人機(jī)交互操作。
標(biāo)簽: FPGA 感應(yīng)加熱電源 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號(hào)與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時(shí)也是軟件無(wú)線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無(wú)線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了能夠滿足目前對(duì)軟件無(wú)線電接收機(jī)自適應(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺(tái)上設(shè)計(jì)SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過(guò)FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計(jì),并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可調(diào)試性。 在時(shí)序數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)上,充分利用FPGA中豐富的時(shí)序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計(jì)數(shù)器等,能夠方便的完成對(duì)系統(tǒng)輸入輸出時(shí)鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對(duì)各處時(shí)序延時(shí)進(jìn)行修正。 在存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)上,采用FPGA片內(nèi)存儲(chǔ)器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時(shí)進(jìn)行設(shè)置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計(jì)上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過(guò)FPGA中的宏功能模塊和IP資源實(shí)現(xiàn)了對(duì)這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進(jìn)行切換。 在系統(tǒng)工作過(guò)程控制上,通過(guò)VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過(guò)并行接口實(shí)現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機(jī)上完成對(duì)系統(tǒng)工作過(guò)程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的驗(yàn)證了在系統(tǒng)整個(gè)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的正確性和時(shí)序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測(cè)FPGA中眾多待測(cè)引腳的難度。 本文第四章針對(duì)FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對(duì)每個(gè)模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時(shí),文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、并行接口設(shè)計(jì)、PCI接口設(shè)計(jì)、PC端控制軟件設(shè)計(jì)以及用于調(diào)試過(guò)程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對(duì)系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計(jì)圖、實(shí)物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。
標(biāo)簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法作為一種比較成熟的智能控制算法,在空空導(dǎo)彈的理論研究中也得到了很多應(yīng)用,但它的實(shí)際應(yīng)用通常是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的,而軟件實(shí)現(xiàn)是串行執(zhí)行指令,運(yùn)行速度慢,可靠性低,很難滿足實(shí)際導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。控制算法硬件實(shí)現(xiàn)的最大特點(diǎn)就是可提高控制算法的實(shí)時(shí)運(yùn)算速度和可靠性。本課題針對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng),以FPGA為硬件平臺(tái)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)。本文首先對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法思想進(jìn)行了深入分析,并對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)階段進(jìn)行了理論推導(dǎo),最后對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID飛行控制算法進(jìn)行了研究和總結(jié),為硬件實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。基于對(duì)上述理論的深入研究和分析,本文提出了一種適合FPGA實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)模型。在該模型中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層之間采用串行執(zhí)行數(shù)據(jù)方式,層間則采用并行運(yùn)行方式,可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)算速度。由于模塊化、層次化的自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法可有效減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生,是設(shè)計(jì)復(fù)雜大規(guī)模系統(tǒng)的理想設(shè)計(jì)方法。本文采用了此設(shè)計(jì)方法,通過(guò)把系統(tǒng)模塊化,對(duì)各個(gè)子模塊分別用VHDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行描述,并基于QUARTUS II軟件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行綜合和仿真,直到達(dá)到研究設(shè)計(jì)要求。最后將仿真程序源代碼下載配置到具體的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,應(yīng)用于某實(shí)際導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的研究。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛行控制算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)是有效可行的,可滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,為制導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: FPGA PID 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 飛行控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·《直線交流伺服系統(tǒng)的精密控制技術(shù)》內(nèi)容簡(jiǎn)介:本書較詳細(xì)地介紹了高性能直線交流伺服系統(tǒng)所采用的各種控制策略與方法。這些控制方法包括PID控制、Smith預(yù)估控制、解耦控制、模型參考自適應(yīng)控制等。為了便于閱讀,在每章節(jié)前面,首先扼要介紹了相關(guān)概念和基本理論,為每種控制策略和方法的設(shè)計(jì)舉例,提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備。前言 ------------------------------------------
標(biāo)簽: 直線 交流伺服系統(tǒng) 控制技術(shù) 精密
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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·信息處理中的模糊技術(shù).pdf模糊自適應(yīng)控制理論及其應(yīng)用.pdf模糊知識(shí)處理的理論與技術(shù).pdf模糊系統(tǒng)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用程序設(shè)計(jì).pdf模糊數(shù)學(xué)在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用.pdf模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用.pdf模糊控制原理與應(yīng)用.pdf模糊控制與系統(tǒng).pdf模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).pdf模糊控制理論與實(shí)踐.pdf模糊控制技術(shù).pdf模糊控制技術(shù)(重大).pdf模糊控制技術(shù)(中紡).pdf模糊控制·神經(jīng)控制和智能控
標(biāo)簽: 模糊控制
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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在本課題中,兼顧了效率及線性度,采用自適應(yīng)預(yù)失真前饋復(fù)合線性化系統(tǒng)來(lái)改善高功率放大器的線性度。由于加入自適應(yīng)控制模塊,射頻電路不受溫度、時(shí)漂、輸入功率等的影響,可始終處于較佳工作狀態(tài),這使得整個(gè)放大系統(tǒng)更為實(shí)用,也更具有拓展價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-11-21
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為了提高太陽(yáng)能光伏組件的充電效率以及適應(yīng)外界氣候變化,設(shè)計(jì)了一套具有自適應(yīng)四種充電模式且具備最大功率點(diǎn)跟蹤的太陽(yáng)能充電控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用意法半導(dǎo)體公司的STM32FL03VC作為控制系統(tǒng)的核心,監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的正常工作,具有浮充、防過(guò)充功能。硬件設(shè)計(jì)采用高精度的集成芯片,使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易精確、集成度更高。測(cè)試結(jié)果表明,該控制器能實(shí)時(shí)跟蹤最大功率點(diǎn),正確監(jiān)控蓄電池各充電模式,充電效率高,性能可靠。
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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利用v自步離散法,得到變換器輸入控制變量與狀態(tài)變量之間的直接映射關(guān)系,基于混雜系統(tǒng)理論分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程,建立其分段仿射模型。在此模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合非線性預(yù)測(cè)控制算法,通過(guò)模型預(yù)測(cè)系統(tǒng)的輸出,利用反饋校正誤差,給出二次型性能指標(biāo)的優(yōu)化計(jì)算方法,并由此設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)控制器。最后,以Buck功率變換器為研究對(duì)象,通過(guò)與峰值電流控制算法的仿真結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證模型的正確性以及控制器設(shè)計(jì)的有效性。
上傳時(shí)間: 2013-10-30
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環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度和負(fù)載等因素對(duì)光伏電池的輸出特性影響很大,為了提高光伏電池的工作效率,需要準(zhǔn)確快速地跟蹤光伏電池的最大功率點(diǎn)。在分析了光伏電池的輸出特性的基礎(chǔ)上,建立了光伏電池的仿真模型;針對(duì)傳統(tǒng)爬山法的不足,采用了自適應(yīng)占空比擾動(dòng)法對(duì)最大功率點(diǎn)進(jìn)行了跟蹤控制。給出了上述兩種算法的工作原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。仿真結(jié)果表明:自適應(yīng)占空比擾動(dòng)算法跟蹤迅速,減少了系統(tǒng)在最大功率點(diǎn)附近的振蕩現(xiàn)象,提高了系統(tǒng)的跟蹤速度和精度。
上傳時(shí)間: 2013-12-04
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