目前，數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域，信號處理算法理論己趨于成熟，但其具體硬件實(shí)現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來廣泛應(yīng)用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件，由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點(diǎn)，大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的單片化、自動化，縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期、提高了設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性，在超高速信號處理和實(shí)時(shí)測控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文對FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進(jìn)行研究，基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點(diǎn)，把FPGA作為整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究內(nèi)容如下： FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對數(shù)據(jù)采集與處理，對FPGA進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。把整個控制系統(tǒng)分為三個部分：多通道采樣控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，存儲控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設(shè)計(jì)。利用4片AD7506和一片AD7862對64路模擬量進(jìn)行周期采樣，分別設(shè)計(jì)了通道選擇控制模塊和A/D轉(zhuǎn)換控制模塊，并進(jìn)行了仿真，完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)。FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位，因此本文研究了FFT的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提出了用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT的一種設(shè)計(jì)思想，給出了總體實(shí)現(xiàn)框圖。分別設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法器，碟形運(yùn)算單元，存儲器，控制器，并分別進(jìn)行了仿真。重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元，采用了一種高效乘法器算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器，從而提高了蝶形處理器的運(yùn)算速度，降低了運(yùn)算復(fù)雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明，狀態(tài)機(jī)控制器成功地對各個模塊進(jìn)行了有序、協(xié)調(diào)的控制。 存儲控制模塊的設(shè)計(jì)。利用閃存芯片K9K1G08UOA對采集處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，設(shè)計(jì)了FPGA與閃存的硬件連接，設(shè)計(jì)了存儲控制模塊。 本文對FFT算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，結(jié)合單片系統(tǒng)的特點(diǎn)，把整個系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，存儲控制模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。設(shè)計(jì)采用VHDL編寫程序的源代碼。仿真測試結(jié)果表明，此FPGA單片系統(tǒng)可完成對實(shí)時(shí)信號的高速采集與處理。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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在團(tuán)簇與激光相互作用的研究中和在團(tuán)簇與加速器離子束的碰撞研究中，需要對加速器束流或者激光束進(jìn)行脈沖化與時(shí)序同步，同時(shí)用于測量作用產(chǎn)物的探測系統(tǒng)如飛行時(shí)間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時(shí)序匹配。在整個實(shí)驗(yàn)中，需要用到符合要求的多路脈沖時(shí)序信號控制器，而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復(fù)頻率等方便可調(diào)。為此，本論文基于FPGA設(shè)計(jì)完成了一款多路脈沖時(shí)序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8，設(shè)計(jì)出了一款可以同時(shí)輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調(diào)高精度延遲、可調(diào)脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結(jié)構(gòu)及開發(fā)流程，著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實(shí)現(xiàn)方法，以及如何利用VHDL語言實(shí)現(xiàn)硬件電路軟件化設(shè)計(jì)的技巧與方法，給出了整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理與實(shí)現(xiàn)。討論了高精密電源的PWM技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)，并由此設(shè)計(jì)了FPGA所需電源系統(tǒng)。給出了配置電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通信及接口電路的實(shí)現(xiàn)。開發(fā)了上層控制軟件來控制各路脈沖時(shí)序及屬性。 該電路工作頻率200MHz，輸出脈沖最小寬度可達(dá)到10ns，最大寬度可達(dá)到us甚至ms量級。可以同時(shí)提供l路同步脈沖和7路脈沖，并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時(shí)間可調(diào)，調(diào)節(jié)步長為5ns。
上傳時(shí)間： 2013-06-15
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常規(guī)的壓控電源采用的是并聯(lián)電流負(fù)反饋電路，這種電路輸出電壓柔性較差，電壓輸出效率低，因?yàn)槿与娮枰嫉艉艽笠徊糠值碾妷海⑶页Ｒ?guī)的壓控電流源不能實(shí)現(xiàn)一端接地，這也是并聯(lián)電流負(fù)反饋本身的
標(biāo)簽： Howland 電流泵 電流源設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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點(diǎn)陣LCD的驅(qū)動顯控原理，lcd方面的使用已經(jīng)實(shí)例。
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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耦合、隔直和旁路電容的選擇。。對電源方面會有一定的幫助。。
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展；新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化的方向發(fā)展；其中占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動化儀表方面重點(diǎn)發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動化儀表；閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重，以及超限報(bào)警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機(jī)，8/16位單片機(jī)功能簡單難以滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)、圖像傳輸?shù)纫螅覍θ穗H交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡(luò)功能差、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題，開發(fā)設(shè)計(jì)高性能新型智能儀表。以設(shè)計(jì)出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點(diǎn)，在分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上，合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，為在同一硬件平臺下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括：閘門開度和荷重自動檢測、實(shí)時(shí)性控制；過閘流量實(shí)時(shí)自動監(jiān)測；閘門運(yùn)行狀態(tài)診斷與故障報(bào)警；實(shí)時(shí)工況圖像處理；工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線接口與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?/p>
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)是測定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一，應(yīng)用范圍廣泛。隨著試驗(yàn)機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，舊有的試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)廣大用戶的測試需求，迫切要求新一代試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進(jìn)。 本課題研究的主要任務(wù)是在分析和總結(jié)國內(nèi)外同類試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，吸收先進(jìn)的微電子技術(shù)和試驗(yàn)機(jī)控制技術(shù)，開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)。論文圍繞這個任務(wù)，主要進(jìn)行了如下幾個方面的研究工作： 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù)，制定試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行具體分析。 2.依照總體方案，設(shè)計(jì)出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器，對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動模塊及外圍電路進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)；分析系統(tǒng)交流驅(qū)動單元的工作原理，并對ARM實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制，在建立交流系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實(shí)現(xiàn)無級精度調(diào)速。 4.移植實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210，編寫啟動代碼和主任務(wù)程序，對各任務(wù)模塊設(shè)計(jì)用戶應(yīng)用程序，并對上位機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試，并完成部分試驗(yàn)。
標(biāo)簽： ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗(yàn)機(jī) 測控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-06
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在基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的集散控制系統(tǒng)中，對智能測控模板— 熱電偶(TC)信號輸人模板進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行介紹和分析，然后給出了熱電偶信號輸人模板的設(shè)計(jì)與具
標(biāo)簽： 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 智能測控 模板
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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現(xiàn)代社會中相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用越來越廣泛，相控陣?yán)走_(dá)在目標(biāo)識別、空間探測、雷達(dá)成像等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的研究不斷深入。相控陣?yán)走_(dá)的各個部分開始采用全數(shù)字化的控制方式，這對波束控制器提出了更高的技術(shù)要求：運(yùn)算速度快、設(shè)備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應(yīng)這些要求，結(jié)合嵌入式技術(shù)的發(fā)展，論文先介紹了相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢，然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，接著提出基于嵌入式ARM（Advanced RISC Machines）的雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案和開發(fā)調(diào)試過程，論證了基于ARM嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的運(yùn)算、控制、通信等功能的可行性，最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實(shí)現(xiàn)方法和其原理框圖，通過軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)滿足雷達(dá)波控系統(tǒng)對組件的控制功能，完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設(shè)計(jì)思想。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 雷達(dá) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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以電子計(jì)算機(jī)為中心，以最佳統(tǒng)計(jì)理論為方法，將載體上的某些或全部的導(dǎo)航設(shè)備綜合在一起，形成一個有機(jī)的統(tǒng)一整體，提高導(dǎo)航信息精度，擴(kuò)大單一導(dǎo)航設(shè)備或系統(tǒng)的功能，這樣的系統(tǒng)通稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 本文以某校研制的綜導(dǎo)顯控臺為工程背景，在對綜導(dǎo)顯控臺進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上提出了基于ARM-Linux平臺的綜導(dǎo)顯控臺的設(shè)計(jì)方案。在對系統(tǒng)軟硬件平臺給出了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上闡述了系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的思想和基本原則，然后對應(yīng)用軟件的任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的劃分并完成了系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。研究了基于ARM-Linux平臺的綜合導(dǎo)航顯控臺的CAN總線、串口通信、以太網(wǎng)接口通信技術(shù)并完成了相應(yīng)的軟件。 本文對嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)技術(shù)作了詳細(xì)而深入的研究，介紹了嵌入式系統(tǒng)的組成原理及特點(diǎn)。深入研究了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Linux及l(fā)inux環(huán)境下應(yīng)用程序的開發(fā)，包括linux下設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)、符合硬件環(huán)境的系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader和文件系統(tǒng)的、Linux內(nèi)核的裁剪和移植、嵌入式GUI的開發(fā)。依照軟件工程學(xué)的一般流程對綜導(dǎo)顯控臺從分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)進(jìn)行完整的論述。最后從系統(tǒng)運(yùn)行的情況來看本論文所設(shè)計(jì)的基于ARM-Linux的綜導(dǎo)顯控臺基本上滿足了用戶系統(tǒng)的要求，提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間： 2013-07-05
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