在數字化推進速度加快的大背景下,全球農業也由傳統農業向現代農業方向轉變,而實現農業信息與數字化則是現代化農業的重要標志與核心技術。我國農業具有地域分散、對象多樣、生物自身變異大、環境因子不確定等特點,也是受環境影響最明顯的領域,因此對環境與生物信息的監測顯得十分重要。同時現代無線網絡信息技術和計算機應用等技術近幾年得到了長足的發展,廣泛的應用于工業的各個領域。因此,將這些最新的技術應用于相對發展較慢的農業各領域顯得迫在眉睫。 本文根據農業對象具有偏遠、分散、易變、多樣等特點,提出了一種針對農業環境信息遠程監測的系統設計方案,并從軟件和硬件二方面詳細介紹了系統方案的設計和實現方法。本研究通過采用μC/OS-Ⅱ系統的嵌入式技術,實現了數據采集系統底層網絡與信息發布上層網絡的無縫連接為建立基于WEB的農業環境遠程監測系統奠定了基礎,同時也為農業網絡通信“最后一公里”問題的解決提供了一種解決方案。 該系統的設計充分利用了網絡技術。通過INTERNET,用戶可以隨時了解農業環境的實時情況以采取措施。系統中嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ的應用提高了系統的實時性、可靠性和可擴展性:減少了對系統硬件的依賴,增加了系統安全性;降低了成本。特別是自主開發的核心板卡,經連續的調試運行穩定、數據可靠。 本文首先介紹了高速實時數據采集系統的發展和現狀。由于傳統的設計方式的欠缺而考慮到將嵌入式操作系統引入到該系統中,很好的解決了多傳感器的接入,使得本系統具有巨大的靈活性和可擴展性。 本文以源碼開放的嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ為核心,以LPC2210微控制器為載體,充分利用GPRS無線網絡傳輸技術,實現了高速實時信息監測系統的關鍵設計。 考慮到該系統以后的可擴展性,在設計的過程中硬件部分預留了一部分接口電路以備后續開發使用;軟件的設計過程中應該注意的問題和實際操作中出現的一系列問題以及解決辦法在文中都有詳細的說明,并且軟件的基本構架在文章中也有所體現,文章結尾給出了一些系統經實驗后在WEB上發布顯示的數據。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著計算機網絡與嵌入式控制技術的迅速發展,作為傳統運輸行業的鐵路系統對此也有了新的要求,列車通信網絡應運而生。經過多年的發展,國際電工委員會(IEC)為了規范列車通信網絡,于1999年通過了IEC61375-1標準。該標準將列車通信網絡分為兩條總線:絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)。MVB是一個標準通信介質,為掛在其上的設備傳輸和交換數據。而多功能車輛總線控制器(MVBC)是MVB與MVB實際物理層之間的接口,其主要實現MVB數據鏈路層的功能。由于該項關鍵技術仍被國外公司壟斷,因此開發具有自主知識產權的MVBC迫在眉睫。 鑒于上述原因,本文深入研究了IEC61375-1標準。根據MVBC的技術特點,本文提出了使用FPGA來實現其具體功能的方案。掛在MVB總線上的設備分為五類,他們的功能各不相同。而支持4類設備的MVBC具有設備狀態、過程數據、消息數據通信和總線管理功能,并且兼容2類和3類設備。本文的目的就是用FPGA實現支持4類設備的MVBC。 本文采用自頂向下的設計方法。整個MVBC主要劃分為:編碼模塊、譯碼模塊、冗余控制模塊、報文分析單元、通信存儲控制器、主控制單元、地址邏輯模塊。在整個開發流程中,使用Xilinx的ISE集成開發環境。使用Verilog HDL硬件描述語言對上述各個模塊進行RTL級描述,并用Synplify Pro進行綜合。最后,在ModelSim中對各個模塊進行了布線后仿真和驗證。 在實驗室條件下,通過嚴格的仿真驗證后,其結果證明了本文設計的模塊達到了IEC61375-1標準的要求。因此,用FPGA實現MVBC這一方案具有可操作性。 關鍵詞:列車通信網;多功能車輛總線;多功能車輛總線控制器;現場可編程門陣列
上傳時間: 2013-07-18
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電力電子裝置的控制技術隨著電力電子技術的發展而愈來愈復雜。開關電源是現代電力電子設備中不可或缺的組成部分,其質量的優劣以及體積的大小直接影響電子設備整體性能。高頻化、小型化、數字化是開關電源的發展方向。 在應用數字技術進行控制系統設計時,數字控制器的性能決定了控制系統的整體性能。數字化電力電子設備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實現離散域的運算及控制。在很多高頻應用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設計靈活、集成度高、速度快、設計周期短等優點,與單片機和DSP相比,FPGA具有更高的處理速度。同時FPGA應用在數字化電力電子設備中,還可以大大簡化控制系統結構,并可實現多種高速算法,具有較高的性價比。 依據FPGA的這些突出優點,本文將FPGA應用于直流開關電源控制器設計中,以實現開關電源數字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數字控制器中A/D采樣控制、數字PI算法的實現;重點描述了采用混合PWM方法實現高分辨率、高精度數字PWM的設計方案,并對各模塊進行了仿真測試;用FPGA開發板進行了一部分系統的仿真和實際結果的檢測,驗證了文中的分析結論,證實了可編程邏輯器件在直流開關電源控制器設計中的應用優勢。
上傳時間: 2013-07-23
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固態硬盤是一種以FLASH為存儲介質的新型硬盤。由于它不像傳統硬盤一樣以高速旋轉的磁盤為存儲介質,不需要浪費大量的尋道時間,因此它有著傳統硬盤不可比擬的順序和隨機存儲速度。同時由于固態硬盤不存在機械存儲結構,因此還具有高抗震性、無工作噪音、可適應惡劣工作環境等優點。隨著計算機技術的高速發展,固態硬盤技術已經成為未來存儲介質技術發展的必然趨勢。 本文以設計固態硬盤控制芯片IDE接口部分為項目背景,通過可編程邏輯器件FPGA,基于ATA協議并使用硬件編程語言verilog,設計了一個位于設備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機所發送的IDE指令并控制硬盤設備進行相應的狀態遷移和指令操作,從而完成硬盤設備端與主機端之間基本的狀態通信以及數據通信。論文主要完成了幾個方面的內容。第一:論文從固態硬盤的基本結構出發,分析了固態硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協議主要傳輸模式所必須遵循的時序要求,并概括了IDE控制器設計的要點和難點;第二:論文設計了IDE控制器的總體功能框架,將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗模塊六大子功能模塊,并分析了各個子功能模塊的基本工作原理和具體功能設計;第三:論文以設計狀態機流程和主要控制信號的方式實現了各個具體子功能模塊并列舉了部分關鍵代碼,同時給出了主要子功能模塊的時序仿真圖;最后,論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實現,并通過SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ對IDE控制器進行了功能測試和分析,驗證了本論文設計的正確性。
上傳時間: 2013-07-31
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CAN的源碼 CAN源程序 c51單片機 sja1000控制器 自己寫的
上傳時間: 2013-05-17
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過程
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機及其外圍設備的發展,傳統的并行接口和串行接口在靈活性和接口擴展等方面存在的缺陷愈來愈不可回避,并逐漸成為計算機通信的瓶頸。在這種情況下,通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)誕生了。USB由于具有傳輸速率高、價格便宜、使用方便、靈活性高、支持熱插拔、接口標準化和易于擴展等優點,目前已經成為計算機外設接口的主流技術,在計算機外圍設備和消費類電子領域正獲得越來越多的應用。 @@ 本文基于USB2.0協議規范,設計了一款支持高速和全速傳輸的USB2.0設備控制器IP核。文中著重介紹了這款設備控制器IP核的設計和FPGA驗證工作,詳細研究并分析了USB2.0規范,根據規范提出了一種USB2.0設備控制器整體構架方案,描述了各個功能子模塊硬件電路的功能及實現。從可重用的角度出發,對設備控制器模塊進行優化設計,增加多個靈活的配置選項,根據不同的應用對硬件進行配置,使其在滿足要求的情況下去除冗余電路,以減少占用面積和功耗,從而使其靈活地應用于各種USB系統。本文還研究了IP核的驗證方法,并對所設計的USB2.0設備控制器建立了功能完備的ModelSim仿真驗證環境,搭建了FPGA硬件驗證平臺,設計了具有AHB接口的設備控制器和帶有8051的設備控制器,并分別在FPGA平臺上進行了功能驗證。 @@ 本文所設計的USB2.0設備控制器IP核可配置性高,使用者可以自由配置所需端點的個數以及每個端點類型等,可以集成于多種USB系統中,適于各類USB設備的開發。本課題所取得的成果為USB2.0設備類的研究和開發積累了經驗,并為后來實驗室某項目測試芯片的USB數據采集提供了參考方案,也為未來USB3.0接口IP核的開發和應用奠定了基礎。 @@關鍵詞USB2.0控制器;IP核;FPGA;驗證
上傳時間: 2013-06-30
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作為電子類專業學生,實驗是提高學生對所學知識的印象以及發現問題和解決問題的能力,增加學生動手能力的必須環節。本設計的目的就是開發一套滿足學生實驗需求的信號源,基于此目的本信號源并不需要突出的性能,但經濟上要求低成本,同時要求操作簡單,能夠輸出多種波形,并且利于學生在此平臺上認識信號源原理,同時方便在此平臺上進行拓展開發。 設計中運用虛擬儀器技術將計算機屏幕作為儀器面板,采用EPP接口,同時在FPGA上開發控制電路,為后續開發留下了空間,同時節省了成本。本設計采用地址線16位,數據線12位的靜態RAM作為信號源的波形存儲器,后端采用兩種濾波類型對需要濾波的信號進行濾波。啟動信號時軟件需要先將波形數據預存在存儲器中便于調用,最后得到的結果基本滿足教學實驗的需求。 本文結構上首先介紹了直接采用DDS芯片制作信號源的利弊,及作者采用這種設計的初衷,然后介紹了信號源的整體結構,總體模塊。以下章節首先介紹FPGA內部設計,包括總體結構和幾大部分模塊,包括:時鐘產生電路,相位累加器,數據輸入控制電路,濾波器控制電路,信號源啟動控制電路。 然后介紹了其他模塊的設計,包括存儲器選擇,幅度控制電路的設計以及濾波器電路的設計,本設計的幅度控制采用兩級DA級聯,以及后端電阻分壓網絡調節的方式進行設計,提高了幅度調節的范圍。對于濾波器的設計,依據不同的信號頻率,分成了4個部分,對于500K以下的信號采用的是二階巴特沃斯有源低通濾波,對于500K以上至5M以下信號采用的五階RC低通濾波器。 在軟件設計部分,分成兩個部分,對于底層驅動程序采用以Labwindows/CVI為平臺進行開發,利用其編譯和執行速度快,并且和LabVIEW能夠很好連接的特性。對于上層控制軟件,采用以LabVIEW為平臺進行開發,充分利用其圖化設計,易于擴展。 論文最后對所做工作進行了總結,提出了進一步改進的方向。
上傳時間: 2013-04-24
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焊有元件的印制電路板在線測試是印制電路板生產過程中的一個重要環節,關系著整個電子產品的質量。本文在深入研究國內外印制電路板自動測試技術的基礎上,結合當前先進的電子技術,設計出一套高性能,低價位,小體積,便于攜帶和操作的印制電路板在線測試儀。 本文設計的在線測試儀系統包括控制器電路、信號發生電路、信號采集電路、元件測試電路、USB通信電路和開關矩陣電路等,其中控制器電路是以FPGA可編程控制芯片為核心,負責控制下位機其它所有電路的正常工作,并實現與上位機間的通信。 針對模擬元件的測試,本文首先探討了對印制電路板上模擬元件測試時的隔離原理,繼而詳細闡述了電阻、電容(電感)、二極管、三極管、運算放大器等的測試方法,并分別設計了硬件測試電路。因為測試時需向被測元件施加測試激勵信號,本文設計并完成了一信號發生電路,可輸出幅值可調的直流恒壓源信號和直流恒流源信號、幅值和頻率都可調的交流信號。 針對數字器件的測試,本文將數字器件分為兩種,一種為具有邊界掃描功能單元的器件,另一類為非邊界掃描器件,并分別對兩種類型的數字器件的測試原理和方法進行了詳細的描述,在文中給出了相關的硬件測試電路圖。 本設計中,所有測試激勵信號經測試電路后輸出的測試結果都是直流電壓信號,所以本文設計了一通用信號采集電路來完成對測試結果的取樣。本文還設計了開關矩陣電路,用于將被測印制電路板上的元件接入到測試電路中。對通信電路的設計,本文采用USB通信方式與上位機進行有效的數據交換,并通過USB接口芯片完成了硬件電路的設計。 在軟件方面,本文采用NiosⅡ C語言完成所有軟件設計,以協助硬件部分來完成對印制電路板的測試工作。 本文已完成各部分電路試驗及系統聯調,試驗證明設計達到了項目預定要求。
上傳時間: 2013-08-02
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近年來,大容量數據存儲設備主要是機械硬盤,機械硬盤采用機械馬達和磁片作為載體,存在抗震性能低、高功耗和速度提升難度大等缺點。固態硬盤是以半導體作為存儲介質及控制載體,無機械裝置,具有抗震、寬溫、無噪、可靠和節能等特點,是目前存儲領域所存在問題的解決方案之一。本文針對這一問題,設計基于FPGA的固態硬盤控制器,實現數據的固態存儲。 文章首先介紹硬盤技術的發展,分析固態硬盤的技術現狀和發展趨勢,闡述課題研究意義,并概述了本文研究的主要內容及所做的工作。然后從分析固態硬盤控制器的關鍵技術入手,研究了SATA接口協議和NANDFLASH芯片特性。整體設計采用SOPC架構,所有功能由單片FPGA完成。移植MicroBlaze嵌入式處理器軟核作為主控制器,利用Verilog HDL語言描述IP核形式設計SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作為高速串行傳輸接口,實現SATA1.0協議,根據協議劃分四層模型,通過狀態機和邏輯電路實現協議功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片陣列,將NAND FLASH接口轉換成通用的SRAM接口,提高訪問效率。控制器完成NAND FLASH存儲管理和糾錯算法,實現數據的存儲和讀取。最后完成固態硬盤控制器的模塊測試和整體測試,介紹了測試方法、測試工具和測試流程,給出測試數據和結果分析,得出了驗證結論。 本文設計的固態硬盤控制器,具有結構簡單和穩定性高的特點,易于升級和二次開發,是實現固態硬盤和固態存儲系統的關鍵技術。
上傳時間: 2013-05-28
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