首先, 簡要介紹四足微型爬壁機器人的機構部分, 然后詳細介紹四足微型爬壁機器人控制系統的 硬件設計, 以及實時多任務操作系統 c/os—I I在Phi¨ P s公司32位ARM處理器LPC2
上傳時間: 2013-06-28
上傳用戶:xuanjie
信息技術在建筑行業的高速發展使得智能住宅和智能小區迅速崛起并成長為巨大的新興產業。文章提出了一個基于$3C2410的高性能、低價格的WLAN智能住宅控制終端的設計方案。該方案依托成熟的無線局域
上傳時間: 2013-05-26
上傳用戶:66wji
為了克服傳統的局部特征匹配算法對噪聲和圖像灰度非線性變換敏感的不足,提出了基于SIFT(Scale Invariant Feature Transform)描述算子的特征匹配算法。該算法首先
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:hphh
利用單片機及溫度傳感器測量溫度,并將測量溫度值和設定溫度值(50度)比較,根據比較結果控制斷續加熱器(用發光二極管模擬)的通斷占空比,一個工作周期3S左右。
上傳時間: 2013-06-21
上傳用戶:xiaoyunyun
隨著ASIC設計規模的增長,功能驗證已成為整個開發周期的瓶頸。傳統的基于軟件模擬和硬件仿真的邏輯驗證方法已難以滿足應用的要求,基于FPGA組的原型驗證方法能有效縮短系統的開發周期,可提供更快更全面的驗證。由于FPGA芯片容量的增加跟不上ASIC設計規模的增長,單芯片已無法容納整個設計,所以常常需要對設計進行邏輯分割,將子邏輯塊映射到FPGA陣列中。 本文對邏輯驗證系統的可配置互連結構和ASIC邏輯分割算法進行了深入的研究,提出了FPGA陣列的非對稱可配置互連結構。與現有的對稱互連結構相比,該結構能提供更多的互連通道,可實現對I/O數量、電平類型和互連路徑的靈活配置。 本文對邏輯分割算法進行了較深入的研究。針對現有的兩類分割算法存在的不足,提出并實現了基于設計模塊的邏輯分割算法,該算法有三個重要特征:1)基于設計代碼;2)以模塊作為邏輯分割的最小單位;3)使用模塊資源信息指導邏輯分割過程,避免了設計分割過程的盲目性,簡化了邏輯分割過程。 本文還對并行邏輯分割方法進行了研究,提出了兩種基于不同任務分配策略的并行分割算法,并對其進行了模擬和性能分析;驗證了采用并行方案對ASIC邏輯進行分割和映射的可行性。 最后基于改進的芯片互連結構,使用原型系統驗證方法對某一大規模ASIC設計進行了邏輯分割和功能驗證。實驗結果表明,使用改進后的FPGA陣列互連結構可以更方便和快捷地實現ASIC設計的分割和驗證,不但能顯著提高芯片間互連路徑的利用率,而且能給邏輯分割乃至整個驗證過程提供更好的支持,滿足現在和將來大規模ASIC邏輯驗證的需求。
上傳時間: 2013-06-12
上傳用戶:極客
本文將電路接口技術與硬件可編程技術相結合,提出了用可編程芯片來控制IDE硬盤進行高速數據記錄,能夠滿足機載數據記錄設備重量輕、容量大、速度快的要求。 論文對硬盤ATA接口標準進行了研究,對VHDL語言、現場可編程門陣列器件(FPGA)實現硬件電路的原理和方法進行了深入分析,在此基礎上完成了基于FPGA的數據記錄控制器的設計。文中選擇了具有低功耗、低成本、高性能的FPGA芯片(型號為CycloneEP1C3T144C8),將各功能模塊級聯成系統在該芯片上完成了控制器系統級的設計與仿真驗證,驗證結果表明了用FPGA實現高速數據記錄控制器的可行性。所設計的VHDL代碼經QuartusⅡ綜合、布局布線、管腳分配后,在FPGA內部可以達到104.46Mhz的電路工作速度,FPGA與硬盤之間采用ATA接口的UltraDMA模式2傳輸方式,可以達到33.3MByte/s的突發數據傳輸率。文中對所用到的FPGA設計技術給予了詳細說明,對各功能模塊的設計給予了詳細闡述,對關鍵設計給出了VHDL源代碼,還討論了FPGA設計中時序約束的作用,給出了本文所做時序約束的方法。 本文中所論述的工作對以后機載數據記錄系統的設計具有重要的鋪墊作用。文中在總結所做工作的同時,還對下一步工作提出了有益的建議。
上傳時間: 2013-08-05
上傳用戶:hanli8870
工業X-CT(X-ray Computed Tomography)無損檢測技術是以不損傷或者破壞被檢測對象的一種高新檢測技術,被譽為最佳的無損檢測手段,在無損檢測領域日益受到人們的青睞。近年來,各國都在投入大量的人力、物力對其進行研究與開發。 目前,工業CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業CT第三代掃描方式中,掃描系統僅作“旋轉”運動,控制系統比較簡單。對此,我國已取得了可喜的成績。然而,對工業CT系統中的二代掃描運動控制系統,即針對“平移+旋轉”運動的控制系統的研究,我國已有采用,但與發達國家相比,還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比,具有對被檢物的尺寸沒有要求,且能夠對感興趣的檢測區域進行局部掃描的獨特優點。同時X光源的射線出束角較小(一般小于20°),因此在工業X-CT系統主要采用二代掃描運動控制。有鑒于此,本論文結合有關科研項目,開展了工業X-CT二代掃描控制系統的研究。 論文首先介紹了工業X-CT系統的工作原理和各種掃描運動控制方式的特點,闡述了開展二代掃描控制的研究目的和意義。其次,根據二代掃描控制的特點,提出了“在優先滿足工業X-CT二代掃描控制的基礎上,力求實現對工業X-CT掃描運動的通用控制,使其能同時支持一、三代掃描方式”的設計思想。據此,研究確立了基于單片機AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運動控制架構,以實現二代掃描控制系統的設計方案。論文詳細介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開發流程,并對其相關開發環境QuartusII4.1作了闡述。結合運動控制系統的硬件設計,詳細介紹了各功能模塊的具體設計過程,給出了相關的設計原理框圖和實際運行波形。并制作了相應的PCB板,調試了整個硬件控制系統。最后,論文還詳細研究了利用VisualC++6.0來完成上位機控制軟件的設計,給出了運動控制主界面及掃描運動控制功能軟件設計的流程圖。 論文對整個運動控制系統采用的經濟型的開環控制技術所帶來的不利影響,分析研究了增加步進電機的細分數以提高掃描精度的可能性,并對所研究的控制系統在調試過程中出現的一些問題及解決方案作了簡要的分析,提出了一些完善方法。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:stella2015
隨著移動終端、多媒體、Internet網絡、通信,圖像掃描技術的發展,以及人們對圖象分辨率,質量要求的不斷提高,用軟件壓縮難以達到實時性要求,而且會帶來因傳輸大量原始圖象數據帶來的帶寬要求,因此采用硬件實現圖象壓縮已成為一種必然趨勢。而熵編碼單元作為圖像變換,量化后的處理環節,是圖像壓縮中必不可少的部分。研究熵編解碼器的硬件實現,具有廣闊的應用背景。本文以星載視頻圖像壓縮的硬件實現項目為背景,對熵編碼器和解碼器的硬件實現進行探討,給出了并行熵編碼和解碼器的實現方案。熵編解碼器中的難點是huffman編解碼器的實現。在設計并行huffman編碼方案時通過改善Huffman編碼器中變長碼流向定長碼流轉換時的控制邏輯,避免了因數據處理不及時造成數據丟失的可能性,從而保證了編碼的正確性。而在實現并行的huffman解碼器時,解碼算法充分利用了規則化碼書帶來的碼字的單調性,及在特定長度碼字集內碼字變化的連續性,將并行解碼由模式匹配轉換為算術運算,提高了存儲器的利用率、系統的解碼效率和速度。在實現并行huffman編碼的基礎上,結合針對DC子帶的預測編碼,針對直流子帶的游程編碼,能夠對圖像壓縮系統中經過DWT變換,量化,掃描后的數據進行正確的編碼。同時,在并行huffman解碼基礎上的熵解碼器也可以解碼出正確的數據提供給解碼系統的后續反量化模塊,進一步處理。在本文介紹的設計方案中,按照自頂向下的設計方法,對星載圖像壓縮系統中的熵編解碼器進行分析,進而進行邏輯功能分割及模塊劃分,然后分別實現各子模塊,并最終完成整個系統。在設計過程中,用高級硬件描述語言verilogHDL進行RTL級描述。利用了Altera公司的QuartusII開發平臺進行設計輸入、編譯、仿真,同時還采用modelsim仿真工具和symplicity的綜合工具,驗證了設計的正確性。通過系統波形仿真和下板驗證熵編碼器最高頻率可以達到127M,在62.5M的情況下工作正常。而熵解碼器也可正常工作在62.5M,吞吐量可達到2500Mbps,也能滿足性能要求。仿真驗證的結果表明:設計能夠滿足性能要求,并具有一定的使用價值。
上傳時間: 2013-05-19
上傳用戶:吳之波123
逆變控制器的發展經歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統,并從數?;旌想娐愤^渡到純數字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設計,存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實現技術的研究越來越受到關注,已成為逆變控制器發展的新方向之一。本文利用一個成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實現技術,依次對專用芯片的系統功能劃分,硬件算法,全系統的硬件設計及優化,流水線操作和并行化,芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續時間和離散時間的數學模型,以及基于極點配置的單相電壓型PWM逆變器電流內環電壓外環雙閉環控制系統的設計過程,同時給出了仿真結果,仿真表明此系統具有很好的動、靜態性能,并且具有自動限流功能,提高了系統的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結構。在給出本芯片應用目標的基礎上,制定了FPGA目標器件的選擇原則和芯片的技術規格,完成了器件選型及相關的開發環境和工具的選取。然后系統闡述了復雜FPGA設計的設計方法學,詳細介紹了基于FPGA的ASIC設計流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結合使用的開發流程。在此基礎上,進行了芯片系統功能劃分,針對:DDS標準正弦波發生器,電壓電流雙環控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產生器,三角波發生器,死區控制器,數據流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設計。分析了全數字鎖相環的結構和模型,以此為基礎,設計了一種應用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統鎖相系統中的環路濾波,用相位累加器實現數控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數字鎖相環(DPLL)。分析了“流水線操作”等設計優化問題,并針對逆變器控制系統中,控制系統算法呈多層結構,且層與層之間還有數據流聯系,其執行順序和數據流的走向較為復雜,不利于直接采用流水線技術進行設計的特點,提出一種全新的“分層多級流水線”設計技術,有效地解決了復雜控制系統的流水線優化設計問題。本文最后對芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。指出了設計中的“競爭冒險”和飽受困擾之苦的“亞穩態”問題,分析了產生機理,并給出了常用的解決措施。
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:ice_qi
在機器人學的研究領域中,如何有效地提高機器人控制系統的控制性能始終是研究學者十分關注的一個重要內容。在分析了工業機器人的發展歷程和機器人控制系統的研究現狀后,本論文的主要目標是針對四關節實驗室機器人特有的機械結構和數學模型,建立一個新型全數字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統的軟、硬件平臺,實現對四關節實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發,首先分析了所研究的四關節實驗室機器人的本體結構,并對其抽象簡化得到了它的運動學數學模型。在明確了實現機器人精確位置伺服控制的控制原理后,我們對機器人控制系統的諸多可行性方案進行了充分論證,并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結構:第一級CPU為上位計算機,它實現對機器人的系統管理、協調控制以及完成機器人實時軌跡規劃等控制算法的運算;第二級CPU為高性能的DSP處理器,它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片,實現了對機器人多個關節的高速并行驅動;第三級CPU為交流伺服驅動處理器,它實現了機器人關節伺服電機的精確三閉環誤差驅動控制,以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外,我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現上位計算機.與下位控制器之間的數據通信,這樣既保證了兩者之間連接方便,又有效的提高了控制系統的通信速度和可靠性。 機器人系統的軟件設計包括兩個部分:一是采用VC++實現的上位監控軟件系統,它主要負責機器人實時軌跡規劃等控制算法的運算,同時完成用戶與機器人系統之間的信息交互;二是采用C語言實現的下位DSP控制程序,它主要負責接收上位監控系統或者下位控制箱發送的控制信號,實現對機器人的實時驅動,同時還能夠實時的向上位監控系統或者下位控制箱反饋機器人的當前狀態信息。 研究開發出來的四關節實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩定可靠的特點,它允許用戶通過上位控制計算機實現對機器人的各種設定作業的控制,也可以讓用戶通過機器人控制箱現場對機器人進行回零、示教等各項操作。
上傳時間: 2013-06-11
上傳用戶:edisonfather