如今電力電子電路的控制旨在實現高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數字化的方向發展。現場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經濟、高速度、低功耗等優勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發和維護(升級)等顯著優點。與單片機和DSP相比,FPGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發展和應用?! ”疚奶岢隽艘环N采用現場可編程門陣列(FPGA)器件實現數字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產生多路PWM脈沖,具有開關頻率可調、各路脈沖間的相位可調、接口簡單、響應速度快、易修改、可現場編程等特點,可應用于PWM的全數字化控制。文中對方案的實現進行了比較詳細的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現、PWM波形的產生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數字化通用PWM控制器對這種軟開關Boost變換器進行控制,給出了比較完滿的實驗結果。實驗結果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
上傳時間: 2013-07-10
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隨著計算機技術、通信技術、集成電路技術和控制技術的發展,傳統的工業控制領域正經歷著一場前所未有的變革,開始向網絡化方向發展。本文即從未來工業控制網絡發展的需要出發,設計并實現了以S3C2410微處理器為核心的嵌入式網絡控制器。 本文以S3C2410-32 位微處理為核心,設計并實現了具有1路以太網接口、1路 USB Host 接口、1路USB Device 接口、3路RS232串口、1個CAN總線擴展卡、1個RS485擴展卡、1個RS422擴展卡使用、8路A/D、1路D/A、4路 PWM、一個 240×320TFT LCD 顯示觸摸屏的功能強大的嵌入式網絡控制器。并在此基礎上,結合嵌入式操作系統Windows CE建立了一個嵌入式軟件開發平臺。 在深入研究和分析CANopen協議的基礎上,實現了基于Windows CE 的嵌入式 CANopen 協議棧,大大提高了嵌入式網絡控制器在現場總線上的通信和控制能力,為新型的網絡控制算法研究提供了實驗平臺。在探討了TCP/IP協議的基礎上研究了基于 Windows CE 的嵌入式 TCP/IP 協議棧,掌握了Windows CE 平臺的網絡 Socket 通信編程,使控制器能夠通過以太網接到Intranet或Intemet上。 在完成嵌入式網絡控制器硬件與軟件設計的基礎上,將控制器應用到了網絡化的嵌入式數控系統的中央數控單元中,實現數控系統等數控設備小型化、網絡化和集成化的需要。并以此為基礎,結合計算機控制實驗室建設,構建了三層(信息層、控制層和設備層)工業網絡實驗平臺,實現了實驗室設備真正的網絡互連,為網絡控制研究提供了一個高性能的平臺。
上傳時間: 2013-06-10
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隨著微電子技術的快速發展,電子設備逐漸向著小型化、集成化方向發展;人們在要求設備性能不斷提升的同時,還要求設備功耗低、體積小、重量輕、可靠性高。同樣在我軍武器裝備的研制過程中,也對各武器裝備都提出了新的要求,特別是針對單兵配備的便攜設備,對體積、功耗、擴展性的要求更是嚴格。 在某手持式設備的開發項目中,需要設計一塊接口板,要求實現高達8個串行口擴展以及能源管理和數字輸入輸出接口等功能,該接口板與處理器模塊的連接總線采用LPC總線,整個手持設備除了對功能有基本的要求以外,對體積及功耗都提出了極高的要求。針對項目的具體設計要求,經過與傳統設計方法的比較,決定采用FPGA來實現LPC接口及UART控制器功能。 論文的主要目標是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的實現。對于各模塊中的關鍵的功能部分,文中對其實現都進行了詳細的說明。整個設計全部采用硬件描述語言(HDL)實現,并且采用了分模塊的設計風格,具有很好的重用性。 為了在硬件平臺上驗證設計,還實做了FPGA驗證平臺,并用C語言編寫了測試程序。經過驗證,該方案完全實現了接口板的功能要求,并且滿足體積和功耗上的要求,取得了良好的效果。 論文通過采用FPGA作為電路設計的核心,以一種新的數字電路設計方法實現電路功能;旨在通過這種方式,不斷提高設備的性能并拓展設計者思想。
上傳時間: 2013-05-21
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當前,片上系統(SOC)已成為系統實現的主流技術。流片風險與費用增加、上市時間壓力加大、產品功能愈加復雜等因素使得SOC產業逐漸劃分為IP提供者、SOC設計服務者和芯片集成者三個層次。SOC設計已走向基于IP集成的平臺設計階段,經過嚴格驗證質量可靠的IP核成為SOC產業中的重要一環。 GPIB控制器芯片是組建自動測試系統的核心,在測試領域應用廣泛。本人通過查閱大量的技術資料,分析了集成電路在國內外發展的最新動態,提出了基于FPGA的自主知識產權的GPIB控制器IP核的設計和實現。 本文首先討論了基于FPGA的GPIB控制器的背景意義,接著對FPGA開發所具備的基本知識作了簡要介紹。文中對GPIB總線進行了簡單的描述,根據芯片設計的主要思想,重點在于論述怎樣用FPGA來實現IEEE-488.2協議,并詳細闡述了GPIB控制器的十種接口功能及其狀態機的IP核實現。同時,對數據通路也進行了較為細致的說明。在設計的時候采用基于模塊化設計思想,用VerilogHDL語言完成各模塊功能描述,通過Synplifv軟件的綜合,用Modelsim對設計進行了前、后仿真。最后利用生成的模塊符號采取類似畫電路圖的方法完成整個系統芯片的lP軟核設計,并用EDA工具下載到了FPGA上。 為了更好地驗證設計思想,借助EDA工具對GPIB控制器的工作狀態進行了軟件仿真,給出仿真結果,仿真波形驗證了GPIB控制器的工作符合預想。最后,本文對基于FPGA的GPIB控制器的IP核設計過程進行了總結,展望了當前GPIB控制器設計的發展趨勢,指出了開展進一步研究需要做的工作。
上傳時間: 2013-04-24
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溫度是生活中最基本的環境參數。溫度的監測與控制,對于生物生存生長,工業生產發展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應用涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、消費電子產品和專用設備等各個領域。傳統的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計RTD和NTC熱敏電阻等。但信號調理,模數轉換及恒溫器等功能全都會增加成本。現代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價格迅速地占據了市場。Dallas Semiconductor公司推出的數字式溫度傳感器DS1820采用數字化一線總線技術具有許多優異特性。其一,它將控制線、地址線、數據線合為一根導線,允許在同一根導線上掛接多個控制對象,形成多點一線總線測控系統。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數字信號,所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設計基于數字化一線總線技術的溫度測控系統。本系統采用FPGA實現一個溫度采集控制器,用于傳感器和上位機的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發平臺,運用MSComm控件進行串口通信,進行命令的發送和接收。
上傳時間: 2013-07-29
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隨著印制電路板功能的日益增強,結構日趨復雜,系統中各個功能單元之間的連線間距越來越細密,基于探針的電路系統測試方法已經很難滿足現在的測試需要。邊界掃描測試(BST)技術通過將邊界掃描寄存器單元安插在集成電路內部的每個引腳上,相當于設置了施加激勵和觀測響應的內建虛擬探頭,通過該技術可以大大的提高數字系統的可觀測性和可控性,降低測試難度。針對這種測試需求,本文給出了基于FPGA的邊界掃描控制器設計方法。 完整的邊界掃描測試系統主要由測試控制部分和目標器件構成,其中測試控制部分由測試圖形、數據的生成與分析及邊界掃描控制器兩部分構成。而邊界掃描控制器是整個系統的核心,它主要實現JTAG協議的自動轉換,產生符合IEEE標準的邊界掃描測試總線信號,而邊界掃描測試系統工作性能主要取決與邊界掃描控制器的工作效率。因此,設計一個能夠快速、準確的完成JTAG協議轉換,并且具有通用性的邊界掃描控制器是本文的主要研究工作。 本文首先從邊界掃描技術的基本原理入手,分析邊界掃描測試的物理基礎、邊界掃描的測試指令及與可測性設計相關的標準,提出了邊界掃描控制器的總體設計方案。其次,采用模塊化設計思想、VHDL語言描述來完成要實現的邊界掃描控制器的硬件設計。然后,利用自頂向下的驗證方法,在對控制器內功能模塊進行基于Testbench驗證的基礎上,利用嵌入式系統的設計思想,將所設計的邊界掃描控制器集成到SOPC中,構成了基于SOPC的邊界掃描測試系統。并且對SOPC系統進行軟硬件協同仿真,實現對邊界掃描控制器的功能驗證后將其應用到實際的測試電路當中。最后,在基于SignalTapⅡ硬件調試的基礎上,軟硬件結合對整個系統可行性進行了測試。從測試結果看,達到了預期的設計目標,該邊界掃描控制器的設計方案是正確可行的。 本文設計的邊界掃描控制器具有自主知識產權,可以與其他處理器結合構成完整的邊界掃描測試系統,并且為SOPC系統提供了一個很有實用價值的組件,具有很明顯的現實意義。
上傳時間: 2013-07-20
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DU1763是一款兼容可控硅調光器的高壓線性恒流控制器,可直接驅動多通道LED燈串。其電源系統結構簡單,只需很少的外圍元件就可以實現優秀的恒流特性的調光特性。主要應用于對體積、成本要求苛刻的非隔離兼容可控硅調光器的LED恒流驅動電源系統。同時由于無需電解電容及磁性元件等特點,可以實現很長的電源壽命。 DU1763可以根據實際應用情況去選擇三通道或二勇斗。DU1763還可以多芯片并聯或串聯應用:其輸出電流可通過電流采樣電阻進行編程??勺赃m輸出LED燈串的電壓大小。 DU1763集成了專利的防過沖技術和過溫補償功能。DU1763還集成了各種保護功能,包括輸出短路、輸出開路、過溫保護。從而提高了LED恒流電源的可靠性。
上傳時間: 2013-11-06
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摘要:主要是研究機器人視覺中的LED光源控制器,即基于單片機的恒流源控制器。該恒流源以AT89S51為控制核心,采用了集成運放負反饋型的場效應管恒流源的基本結構。它的整體設計思路是運用負反饋原理,使整個閉環反饋系統處于動態的平衡中,從而達到穩定輸出電流的目的。出于對LED背光源和場效應管的保護,系統中添加了短路保護和過流保護電路。系統采用了12位的A/D 芯片MAX197和l2位的D/A 芯片MAX532,以完成單片機對輸出電流的實時檢測和實時控制。人機接口采用LED數碼管顯示器、獨立鍵盤、外接串口,控制界面直觀、簡潔,具有良好的人機交互性能。
上傳時間: 2013-11-21
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單片微控制器(micro-controller)是將計算機的基本環節如中央處理器(CPU)、存儲器、輸入輸出接口等集成在一起,并能協調完成獨立控制、運算等工作。我們常常也叫它單片機。隨著電子技術和制造工藝的飛速發展,單片微控制器行業百花齊放,并已滲入到人類生活中的各個角落。 單片微處理器(micro-processor)跟單片機有些類似,只是我們常常用它做更多的數據處理工作。電子技術發展到現在,單片機的運算能力越來越強,存儲空間越來越大,外設也越來越豐富。所以單片機與單片微處理器之間的區別也越來越小。廣義的講,他們都可以叫做單片機。作為初學者,糾結這些模糊的概念沒有太多的意義,我們還是把精力放在了解他們的用處和特性上面。 圖一 AT89C52 8051單片機與STM32 ARM單片機
上傳時間: 2013-10-26
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產品描述: MSP430是TI公司的一個超低功耗微控制器系列,片內組合了不同功能模塊,可適應不同應用層次的需求,在硬件架構上,提供架構上,提供了五種低功耗模式,可最大限度的延長手持設備的電池壽命.MSP430系列的CPU采用16位精簡指令集,集成了16個通用寄存器和常數發生器,極大的提高了代碼的執行效率,它的數字可控振蕩器(DCO)可在LUS內由低功耗模式切換到活動模式.
上傳時間: 2013-11-12
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