本文以研究嵌入式微處理器為主,自主地設(shè)計(jì)了能夠運(yùn)行MCS-51系列單片機(jī)指令的MCU系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了VHDL 語(yǔ)言與原理框圖的綜合設(shè)計(jì)方法,并且在Altera公司的FPGA上通過(guò)驗(yàn)證。論文深入地研究了微處理器的指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)地址通路,采用VHDL 語(yǔ)言完成了取指單元,指令譯碼器單元,存儲(chǔ)器單元和邏輯運(yùn)算單元的電路模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);研究了控制單元的實(shí)現(xiàn)方法和基于全局狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)理論,采用硬件描述語(yǔ)言完成了對(duì)各個(gè)控制線的相關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。論文通過(guò)原理示意圖和示例代碼的演示,著重介紹了指令譯碼器的實(shí)現(xiàn)方式,基于此種方式形成的譯碼電路還能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的CISC指令。 本系統(tǒng)采用分模塊的設(shè)計(jì)方式,把具有相同功能的邏輯電路集中到一個(gè)框圖里,使得系統(tǒng)的可移植性大大地提高。系統(tǒng)還采用層次框圖的設(shè)計(jì)方式,把明顯地具有主從關(guān)系的電路放在不同的層次里,這也使得系統(tǒng)模塊功能的可擴(kuò)展性大大地增強(qiáng)。內(nèi)部邏輯共分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊;程序存儲(chǔ)器模塊;時(shí)序控制模塊;特殊功能寄存器模塊和Core核心模塊這五個(gè)部分,文中對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的介紹。本文在最后對(duì)已實(shí)現(xiàn)的部分典型指令進(jìn)行了邏輯仿真測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的MCU系統(tǒng)能夠如預(yù)期地執(zhí)行相應(yīng)的指令。在指令執(zhí)行的過(guò)程中,相應(yīng)寄存器和總線上的值也均符合設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
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0 引言 開(kāi)關(guān)電源具有效率高、重量輕、體積小,穩(wěn)壓范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)中期問(wèn)世以來(lái),發(fā)展極其迅猛,在計(jì)算機(jī)、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用,大有取代線性穩(wěn)壓電源之勢(shì)。提高電路的集成化是開(kāi)關(guān)電源的追求之一,對(duì)中小功率開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)是實(shí)現(xiàn)單片集成化。開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓器是指將控制電路、功率開(kāi)關(guān)管和保護(hù)電路等集成在一個(gè)芯片內(nèi),而由開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源就稱之為單片開(kāi)關(guān)電源。
標(biāo)簽: 大功率 單片開(kāi)關(guān) 電源設(shè)計(jì)
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altium designer教程下載:電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化( Electronic Design Automation ) EDA 指的就是將電路設(shè)計(jì)中各種工作交由計(jì)算機(jī)來(lái)協(xié)助完成。如電路圖( Sc
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現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)廣泛采用脈沖壓縮技術(shù),用以解決作用距離與分辨能力之間的矛盾。脈沖壓縮是指雷達(dá)通過(guò)發(fā)射寬脈沖,保證足夠的最大作用距離,而接收時(shí),采用相應(yīng)的脈沖壓縮法獲得窄脈沖以提高距離分辨率的過(guò)程。同時(shí),數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為雷達(dá)脈沖壓縮處理的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)提供了可能。 本文主要研究雷達(dá)多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在匹配濾波理論的指導(dǎo)下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可處理時(shí)寬在42μs以內(nèi)、帶寬在5MHz以下的線性調(diào)頻信號(hào)(LFM),非線性調(diào)頻信號(hào)(NLFM)和Taylor四相碼信號(hào),且技術(shù)指標(biāo)完全滿足實(shí)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。 本文完成的主要工作和創(chuàng)新之處有:(1)基于雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD10242設(shè)計(jì)高精度數(shù)據(jù)采集電路,為整個(gè)脈壓系統(tǒng)的工作提供必要的條件。完成了前端模擬信號(hào)輸入電路的優(yōu)化和差分輸入時(shí)鐘的產(chǎn)生,以實(shí)現(xiàn)高精度采樣。 (2)根據(jù)協(xié)議和脈壓系統(tǒng)的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系統(tǒng)控制,使整個(gè)脈壓系統(tǒng)正確穩(wěn)定地工作。同時(shí)以該FPGA生成雙口RAM,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)暫存,以匹配采樣速率和脈壓系統(tǒng)頻率。 (3)設(shè)計(jì)基于4片高性能ADSP21160M的緊耦合并行處理系統(tǒng),以完成多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮的全部運(yùn)算工作。4片DSP共享外部總線,且各DSP以鏈路口互連,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。各DSP還使用一個(gè)鏈路口連接到接口板DSP,將脈壓結(jié)果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208為核心,設(shè)計(jì)輸出板電路,完成數(shù)據(jù)對(duì)齊、求模和數(shù)據(jù)向下一級(jí)的輸出,并產(chǎn)生模擬輸出。 (5)調(diào)試并改進(jìn)處理板和輸出板。
標(biāo)簽: FPGA DSP 多波形 壓縮系統(tǒng)
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:電動(dòng)汽車蓄電池組的工作狀態(tài)主要指各電池在工作時(shí)的端電壓、工作電流和溫度3 個(gè)參數(shù)的變化情況。對(duì)電池工 作狀態(tài)的檢測(cè)通常有集中式檢測(cè)法和分布式檢測(cè)法,采用“部分”集中、“整體”分布的思路,將電池分成若干分組,每 個(gè)分組集中檢測(cè),各分組分布檢測(cè),同時(shí),采用“橋電容”技術(shù)解決了蓄電池組單體端電壓檢測(cè)中存在的參考點(diǎn)選擇和 被測(cè)電池與檢測(cè)設(shè)備隔離的問(wèn)題,形成了一種具有完全隔離功能的集中/ 分布式檢測(cè)法。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),該檢測(cè)法電壓、電流和溫度采集功能正常,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
標(biāo)簽: 電動(dòng)汽車 狀態(tài)檢測(cè) 蓄電池組 電池管理
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生物特征識(shí)別是指通過(guò)計(jì)算機(jī),利用人體固有的生理特征,如指紋,靜脈來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份鑒別的技術(shù)。由于生物特征唯一性和不變性,使得生物特征識(shí)別與傳統(tǒng)的方法如數(shù)字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統(tǒng)的高性能自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)大多基于PC平臺(tái)聯(lián)機(jī)應(yīng)用,然而在實(shí)際應(yīng)用中往往對(duì)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展使得實(shí)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)變?yōu)榱丝赡堋?生物特征識(shí)別系統(tǒng)主要由通用模塊的控制系統(tǒng)與非通用模塊的圖像采集設(shè)備與識(shí)別算法組成。本文針對(duì)通用模塊與非通用模塊接口問(wèn)題進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)工作良好的嵌入式平臺(tái)。 本課題在設(shè)計(jì)核心板、擴(kuò)展板、轉(zhuǎn)接板的硬件基礎(chǔ)上,移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Linux,編寫(xiě)各種接口與模塊的驅(qū)動(dòng)、多路攝像頭切換程序,并很好的解決了攝像頭采集生物特征時(shí)光強(qiáng)控制問(wèn)題,為很好的采集到清晰圖像提供了一個(gè)良好穩(wěn)定的硬件平臺(tái)。 本課題所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試,做了大量的實(shí)驗(yàn),并將所采集到的手指靜脈圖像進(jìn)行討論分析,具有實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 多模 生物特征識(shí)別
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遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)指能夠在本地計(jì)算機(jī)上通過(guò)遠(yuǎn)程控制軟件發(fā)送指令給遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī),從而操縱遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)使之能夠完成一系列工作的系統(tǒng)。本文介紹了一種以手持設(shè)備為主控端,個(gè)人電腦為被控端的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),
標(biāo)簽: 智能手機(jī) 電腦 遠(yuǎn)程控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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本文主要從單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)角度介紹一種公歷到農(nóng)歷轉(zhuǎn)換的算法思想, 算法采用MCS-51 指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。并給出程序流程圖,另外對(duì)二十四節(jié)氣和生肖的算法也做詳細(xì)介紹。關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);MCS-51 指
標(biāo)簽: 農(nóng)歷 日期轉(zhuǎn)換算法
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指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域,一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中性能評(píng)估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對(duì)應(yīng)用的假設(shè)過(guò)于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于模擬過(guò)程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見(jiàn),如何減少仿真過(guò)程中的指令譯碼時(shí)間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型,重點(diǎn)解決指令解碼過(guò)程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn),以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過(guò)分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級(jí)語(yǔ)言的描述,其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時(shí)間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟,同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來(lái)的內(nèi)存過(guò)度消耗難題。接下來(lái),描述了仿真器的實(shí)現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過(guò)劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對(duì)仿真器中普遍存在的調(diào)試難問(wèn)題,本文從一線程序開(kāi)發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗(yàn)證方案,并按照該方案對(duì)仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證,最后對(duì)進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。
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SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器(或片外存儲(chǔ)器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強(qiáng)的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來(lái)越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用,其應(yīng)用的擴(kuò)展面臨軟件擴(kuò)充的問(wèn)題,而X86平臺(tái)上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺(tái),則可以在一定程度上解決軟件擴(kuò)充的問(wèn)題。 本論文針對(duì)X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用,以智能手機(jī)的應(yīng)用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺(tái),使用X86指令到ARM指令的二進(jìn)制翻譯模塊,達(dá)到對(duì)X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級(jí)模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過(guò)程,通過(guò)仿真結(jié)果的比較,驗(yàn)證了利用二進(jìn)制翻譯模塊實(shí)現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
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