二維條碼的識別和RFID技術是當今最主要的自動識別技術,分別適用于不同場合,具有保密性強、無接觸式信息傳遞等特點,目前廣泛應用于物流、公共交通、倉儲、車輛識別等領域。 本文以RFID和條碼技術為基礎,設計出了一種新的應用模式:將RFID技術和條碼技術與可移動的智能終端相結合,移動智能終端設備作為RFID模塊和二維條碼掃描模塊的載體,RFID模塊和二維條碼掃描模塊作為數據的采集主體,將采集到的數據傳送給后臺數據庫,實現對RFID標簽和二維條碼信息的采集、處理與傳輸。物流終端以WinCE5.0操作系統為平臺,具有可擴展功能的特性,支持基于WinCE開發的第三方軟件的使用,縮短了開發周期。 本文針對手持式設備的特點和實際要求,對終端軟硬件系統整體結構進行了規劃,在研究了基于ARM9體系結構的Samsung S3C2440A處理器的基礎上,完成了時鐘電路、包括Nand Flash和SDRAM的存儲器電路、RFID讀寫模塊接口電路、條碼掃描模塊接口電路、串口電路、ⅡS音頻電路、LCD/觸摸屏接口電路的設計,并利用Platform Builder工具定制了適用于終端的WinCE操作系統。最后提出了設計的不足和改進之處。
上傳時間: 2013-06-08
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隨著微電子技術的發展,可編程邏輯器件取得了迅速的發展,其功能日益強大,FPGA內部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數字信號處理的特點做了特定設計,集成了存儲器、鎖相環(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個公司提供的FPGA開發軟件使用硬件描述語言,可以實現特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設計工程師提供了新的選擇。實時圖像處理系統采用FPGA+DSP的結構來完成整個復雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進行分類,FPGA和DSP份協作發揮各自的長處,對于算法實現簡單、運算量大、實時性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實現,DSP則用來處理經過預處理后的圖像數據,來運行算法結構復雜,乘加運算多的算法。整個系統主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應用,完成了Stratix芯片的選型。設計了數字圖像處理板的電路原理圖和PCB設計圖。并對電路板進行調試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設計,并調試成功,應用到FPGA的調試下載配置中,取得了良好的實驗與經濟效果。(3)充分利用FPGA的設計開發軟件與工具,完成了中值濾波、形態學濾波和自適應閾值的FPGA實現,并給出了詳細的實現過程。將算法下載到FPGA芯片,經過試驗調試,達到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實現方式,選用PCI9054芯片實現通訊,完成PCI接口電路設計,經過調試,實現了中斷、DMA等方式,滿足了數據傳輸的要求。(5)學習了C6701DSP芯片的工作特性以及內部功能結構,完成了DSP外圍存儲器的擴展、時鐘信號發生以及電源模塊等外圍電路的設計。
上傳時間: 2013-07-22
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電能是一種使用最為廣泛的能源,其應用程度已成為一個國家發展水平的主要標志之一。隨著計算機、電力電子和信息技術等高新產業的發展和普及,電能質量已成為電力部門及其用戶日益關注的問題,對電能質量監測和分析也具有重要的現實意義。本文主要對電能質量監測分析的相關理論和技術進行了研究,設計了基于DSP和ARM的雙CPU電能質量監測儀的硬件系統和軟件系統。 本文首先對電能質量當前國內外的研究現狀進行了分析,對電能質量相關分析方法進行了闡述,提出了電能質量監測儀的設計思路。本文采用雙CPU的硬件結構方式,利用ARM管理鍵盤和顯示等人機接口,采用高速數字信號處理器。TMS320LF2407作為運算單元,采用專門的14位AD轉換芯片來實現高精度的采樣,同時利用鎖相環電路硬件跟蹤電網頻率。軟件系統方面采用了模塊化設計,以便于軟件功能的改進和升級。在理論方面也有所研究,以諧波源-六脈動整流橋為研究對象,分析控制角和換相重疊角與諧波電流大小之間的關系,并通過PSCAD/EMTDC仿真驗證理論分析的準確性;對于暫態電能質量擾動采用小波變換進行檢測,并通過Matlab仿真驗證檢測效果。 本文最后對電能質量的實測數據進行分析,指出當前電能質量中存在的問題,并給出了相應的改善措施。對電能質量監測儀進行了誤差分析,并結合誤差的原因提出了軟件校正方法。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是一種將底層硬件、實時操作系統和應用軟件相結合的專用計算機系統,在經濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應用。嵌入式系統的研究與開發已成為現代電子領域的重要研究方向之一。嵌入式實時操作系統是嵌入式系統應用軟件開發的支撐平臺,網絡化是主要趨勢之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實時操作系統,以其免費公開源碼、面向中小型應用、可搶占、多任務以及較好的移植性等突出特點,在各類嵌入式設備中得到廣泛應用。然而,μC/OS-Ⅱ內核中不支持TCP/IP協議棧,因而無法適應嵌入式設備網絡化的需要。本文的主要目標是:在計算資源嚴重受限的條件下,研究使嵌入式系統支持TCP/IP協議的策略及其實現方法。 本課題以實驗室現有的Samsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開發板作為硬件平臺,分析了ARM7TDM[內核的特點及S3C44BOX的結構。在詳細分析實時操作系統μC/OS-Ⅱ及其內核原理的基礎上對其進行適當的改進并成功移植到ARM硬件平臺上。針對μC/OS-Ⅱ內核不支持TCP/IP協議棧的問題,引進了嵌入式TCP/IP協議uIP,將其應用到μC/OS-Ⅱ上,成為μC/OS-Ⅱ的網絡服務模塊,實現了對μC/OS-Ⅱ的網絡功能的擴充,并在uIP基礎上編寫了相關的網絡驅動程序。最后,本課題設計了基于HTTP協議的嵌入式Web服務器和基于TFTP協議的遠程文件傳輸,從而使網絡遠程監控測量和在線程序的更新下載成為現實。 本課題經過數月的軟硬件的設計和調試,已實現了最初的設計目標。測試結果表明:移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內核可以成功實現對任務的調度;對μC/OS-Ⅱ內核擴充的TCP/IP協議——uIP可正常運行:嵌入式Web服務器和遠、程文件傳輸在實驗室局域網中的穩定運行,更加證明了本課題的成功性。
上傳時間: 2013-05-17
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隨著我國經濟的高速發展,各類建設工程越來越多,這導致了國家對工程機械的需求越來越大,要求也越來越高。在機械和液壓技術已發展成熟的今天,信息化和智能化成了工程機械進行產品性能提升的新的突破口。而無線遙控技術是信息化的一個重要方面。 鑒于工程機械設備對無線遙控設備的需求,本文研制了用于工程機械的無線遙控器。因為工程機械對遙控通信的可靠性、抗干擾性和通信距離都有比較高的要求,所以本文沒有選擇紅外、藍牙等技術作為通信手段,而是選用高性能的射頻芯片ADF7020來搭建射頻模塊。在控制器方面,考慮到通信過程中需要進行非常復雜的編解碼運算,所以本文選用了運算速率較快的32位ARM核微控制器LPC2119。 論文首先在對上述兩塊主芯片進行深入研究的基礎上介紹了它們的功能特點和參數性能,與此同時還介紹了嵌入式系統開發的相關知識。接著基于這兩塊芯片對遙控器的實施方案進行了設計,包括硬件系統和軟件系統兩方面的內容,這構成了論文的主體內容之一。然后論文詳細深入的研究和討論了對遙控器通信性能起關鍵作用的差錯控制系統。研究內容包括循環碼、CRC碼、RS碼和交織技術等一系列的信道編碼理論,并且給出了各種編解碼的實現方法。基于這些理論,論文設計了一種CRC碼、RS碼以及交織技術相結合的差錯控制方法并將其應用在遙控器中,實際測試證明該方法從很大程度上提升了遙控器的通信性能。此外,還實現了遙控器的跳頻功能,可以有效的抵抗同頻干擾。論文的最后簡要介紹了系統開發調試環境以及仿真工具,并總結了軟件實現過程中對一些關鍵問題的處理辦法。
上傳時間: 2013-05-18
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由于其很強的糾錯性能和適合硬件實現的編譯碼算法,卷積編碼和軟判決維特比譯碼目前已經廣泛應用于衛星通信系統。然而隨著航天事業的發展,衛星有效載荷種類的增多和分辨率的不斷提高,信息量越來越大。如何在低信噪比的功率受限信道條件下提高傳輸速率成為目前亟待解決的問題。本論文結合在研項目,在編譯碼算法、編譯碼器的設計與實現、編譯碼器性能提高三個方面對卷積編碼和維特比譯碼進行了深入研究,并進一步介紹了使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式,實現一種(7,3/4)增信刪余方式的高速卷積編碼器和維特比譯碼器的詳細過程;然后將設計下載到XILINX的Virtex2 FPGA內部進行功能和時序確認,最終在整個數據傳輸系統中測試其性能。本文所實現的維特比譯碼器速率達160Mbps,遠遠高于目前國內此領域內的相關產品速率。 首先,論文具體介紹了卷積編碼和維特比譯碼的算法,研究卷積碼的各種參數(約束長度、生成多項式、碼率以及增信刪余等)對其譯碼性能的影響;針對項目需求,確定卷積編碼器的約束長度、生成多項式格式、碼率和相應的維特比譯碼器的回歸長度。 其次,論文介紹了編解碼器的軟、硬件設計和調試一根據已知條件,使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式設計卷積編碼和維特比譯碼的源代碼和原理圖,分別采用功能和電路級仿真,確定卷積編碼和維特比譯碼分別需要占用的資源,考慮卷積編碼器和維特比譯碼器的具體設計問題,包括編譯碼的基本結構,各個模塊的功能及實現策略,編譯碼器的時序、邏輯綜合等;根據軟件仿真結果,分別確定卷積編碼器和維特比譯碼器的接口、所需的FPGA器件選型和進行各自的印制板設計。利用卷積碼本身的特點,結合FPGA內部結構,采用并行卷積編碼和譯碼運算,設計出高速編譯碼器;對軟、硬件分別進行驗證和調試,并將驗證后的軟件下載到FPGA進行電路級調試。 最后,論文討論了卷積編碼和維特比譯碼的性能:利用已有的測試設備在整個數據傳輸系統中測試其性能(與沒有采用糾錯編碼的數傳系統進行比對);在信道中加入高斯白噪聲,模擬高斯信道,進行誤碼率和信噪比測試。
上傳時間: 2013-04-24
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PCB布線設計-模擬和數字布線的異同工程領域中的數字設計人員和數字電路板設計專家在不斷增加,這反映了行業的發展趨勢。盡管對數字設計的重視帶來了電子產品的重大發展,但仍然存在,而且還會一直存在一部分與 模擬 或現實環境接口的電路設計。模擬和數字領域的布線策略有一些類似之處,但要獲得更好的工程領域中的數字設計人員和數字電路板設計專家在不斷增加,這反映了行業的發展趨勢。盡管對數字設計的重視帶來了電子產品的重大發展,但仍然存在,而且還會一直存在一部分與模擬或現實環境接口的電路設計。模擬和數字領域的布線策略有一些類似之處,但要獲得更好的結果時,由于其布線策略不同,簡單電路布線設計就不再是最優方案了。本文就旁路電容、電源、地線設計、電壓誤差和由PCB布線引起的電磁干擾(EMI)等幾個方面,討論模擬和數字布線的基本相似之處及差別。模擬和數字布線策略的相似之處旁路或去耦電容在布線時,模擬器件和數字器件都需要這些類型的電容,都需要靠近其電源引腳連接一個電容,此電容值通常為0.1mF。系統供電電源側需要另一類電容,通常此電容值大約為10mF。這些電容的位置如圖1所示。電容取值范圍為推薦值的1/10至10倍之間。但引腳須較短,且要盡量靠近器件(對于0.1mF電容)或供電電源(對于10mF電容)。在電路板上加旁路或去耦電容,以及這些電容在板上的位置,對于數字和模擬設計來說都屬于常識。但有趣的是,其原因卻有所不同。在模擬布線設計中,旁路電容通常用于旁路電源上的高頻信號,如果不加旁路電容,這些高頻信號可能通過電源引腳進入敏感的模擬芯片。一般來說,這些高頻信號的頻率超出模擬器件抑制高頻信號的能力。如果在模擬電路中不使用旁路電容的話,就可能在信號路徑上引入噪聲,更嚴重的情況甚至會引起振動。
上傳時間: 2013-11-03
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電路板裝配、PCB 布局和數字 IC 集成的進步造就了新一代的高密度安裝、高性能繫統。
上傳時間: 2013-10-17
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工業常用的電氣投切開關有普通接觸器和電力電子開關器件兩種, 前者容易造成切入涌流過大和斷開時咬死的現象, 而后者導通壓降大, 增加額外損耗。提出了一種新型的混合無觸點開關, 通過數字模擬電路的時序控制, 利用輔助的電力電子開關來承受通、斷電瞬間的強電瞬態過程, 穩態后投入普通接觸器代替前者運行。實驗證明這種新型開關不僅在通、斷電瞬間避免了火花、浪涌電流和電弧的產生, 而且在穩態運行時消除了導通壓降, 達到了過零投切、低功耗和延長使用壽命的目的。
標簽: 無觸點開關
上傳時間: 2013-11-17
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隨著電子技術的飛速發展,基于數字技術、單片機控制技術及EDA技術的混合設計方法給數字系統自動化設計、計算機硬件系統設計帶來了革命性變革。業界對該領域的專業人才需求與日俱增,這對各高等院校人才培養提出了新的挑戰。 我公司作為高新技術產業開發企業,多年來和全國各高校保持教學和科研的緊密聯系,結合高校為本科生開設數字邏輯電路、單片機及數字系統設計自動化課程教學實踐,設計了面向理工科學生使用的多功能數字邏輯電路、單片機及EDA仿真/教學綜合實驗系統。使學校以最小的經費投入,取得最大的教學效果。采用該實驗系統,通過理論教學與實驗環節的實施,可使學生正確理解數字邏輯電路、單片機及EDA技術的基本概念、基本原理,掌握這些課程之間的內在相互關系及混合設計的基本方法,使學生由淺入深地逐步掌握綜合運用數字邏輯芯片及單片機的軟、硬件技術及EDA技術分析設計實際問題的能力,為工業生產、科學研究和實驗設備等領域的數字邏輯、單片機及EDA應用和開發打下良好的基礎,該實驗箱內容的實驗實踐也是進一步學習計算機原理和有關接口知識等相關課程的重要環節。
上傳時間: 2013-11-23
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