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傳統的數控系統采用的大多是專用的封閉式結構，它能提供給用戶的選擇有限，用戶無法對現有數控設備的功能進行修改以滿足自己的特殊要求；各種廠商提供給用戶的操作方式各不相同，用戶在培訓人員、設備維護等方面要投入大量的時間和資金。這些問題嚴重阻礙了CNC制造商、系統集成者和用戶采用快速而有創造性的方法解決當今制造環境中數控加工和系統集成中的問題。隨著電子技術和計算機技術的高速發展，數控技術正朝向柔性化、智能化和網絡化的方向發展。針對數控系統已存在的問題和未來發展的趨勢，本文致力于建立一個適合現場加工特征的開放結構數控平臺，使系統具備軟硬件可重構的柔性特征，同時把監控診斷和網絡模塊融入數控系統的框架體系之內，滿足智能化和網絡化的要求。 本文在深入研究嵌入式系統技術的基礎上，引入可重構的設計方法，選擇具體的硬件平臺和軟件平臺進行嵌入式可重構數控系統平臺的研發。硬件結構以MOTOROLA的高性能32位嵌入式處理器MC68F375和ALTERA的現場可編程門陣列(FPGA)芯片為核心，配以系統所需的外圍模塊；軟件系統以性能卓越的VxWorks嵌入式實時操作系統為核心，開發所需要的應用軟件，將VxWorks嵌入式實時操作系統擴展為一個完整、實用的嵌入式數控系統。該系統不僅具有可靠性高、穩定性好、功能強的優點，而且具有良好的可移植性和軟硬件可裁減性，便于根據實際需求進行功能的擴展和重構。 本論文的主要研究工作如下： (1)深入研究了以高性能微處理器MC68F375為核心的主控制板的硬件電路設計，以及存儲、采集、通訊和網絡等模塊的設計。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重構設計方法，設計出基于FPGA的電機運動控制、機床IO控制、鍵盤陣列和液晶顯示控制等接口模塊電路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式實時操作系統在硬件平臺上的移植和任務調度原理，合理分配控制系統的管理任務，開發系統的底層驅動程序和應用程序。 最后，本文總結了系統的開發工作，并對嵌入式可重構數控系統的進一步研究提出了自己的一些想法，以指引后續研究工作。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：gcs333
圖像采集和處理技術在機器視覺和圖像分析等諸多領域應用十分廣泛，大部分情況下，采集卡只需將前端相機捕獲的圖像信息正確地傳回計算機即可。但是在要求較高的應用場合需要采集卡能準確控制外部光源和相機，完成圖像采集，預處理，數據傳輸。只有這樣，用戶才可以根據不同的興趣和需求對特定的某些圖像進行采集、傳輸以及處理，以達到某種分析目的。 本文根據國家985二期項目“三維粒子圖像測速系統”的圖像采集與處理需要，設計開發了一款以FPGA為核心控制芯片的嵌入式圖像采集卡。采集卡以FPGA為邏輯和算法實現的核心器件，不僅實現了傳統意義上的圖像采集，而且實現了CCD相機控制和激光器同步曝光功能，打破了以往單純靠增加硬件設備實現同步控制的方法，簡化了系統硬件結構并節約系統成本。此外，在系統中嵌入了圖像增強算法和采用PCI接口與計算機連接滿足了高速采集的要求。同時，采用市場上廣泛應用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口，提高了系統的通用性、傳輸速率和抗干擾能力，簡化圖像獲取設備和模擬攝像頭之間需要視頻解碼等連接。具有嵌入式處理功能，光源同步和相機控制的采集卡將使機器視覺系統，圖像測速等諸多領域的圖像采集應用變得更為便捷。 論文首先對圖像采集卡系統的組成、整體方案和可行性進行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設計。在此部分結合整體設計方案，討論芯片的選型問題。根據所選芯片的本身特點，分模塊地對圖像采集卡的硬件設計原理進行了詳細的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設計部分。用VHDL和原理圖結合的方法對FPGA進行編程，實現了圖像采集系統的各個功能模塊。根據圖像采集系統的要求用DriverWorks軟件設計了圖像采集卡的WDM底層驅動程序和上層應用程序。最后是用FPGA實現了帶修改參數的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對FPGA設計的模塊進行了硬件調試，給出了調試的時序圖和調試結果，經測試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測速系統”的要求，達到了預期目標。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：cazjing
數據采集系統是信號與信息處理系統中不可缺少的重要組成部分，同時也是軟件無線電系統中的核心模塊，在現代雷達系統以及無線基站系統中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求，并充分體現在高性能FPGA平臺上設計SOC系統的思路，本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數據采集系統設計方案及實現方法。其中FPGA作為本系統的控制核心和傳輸橋梁，發揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統中全部數字電路部分的設計，并且使系統具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數字邏輯設計上，充分利用FPGA中豐富的時序資源，如鎖相環PLL、觸發器，緩沖器FIFO、計數器等，能夠方便的完成對系統輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上，采用FPGA片內存儲器。可根據系統需要隨時進行設置，并且能夠方便的完成數據格式的合并、拆分以及數據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上，采用并行接口和PCI總線接口的兩種數據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現了對這兩種接口的邏輯控制，可使系統方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統工作過程控制上，通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現了PC和FPGA之間的交互，從而能夠方便的在PC機上完成對系統工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統調試方面，充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI，實時準確的驗證了在系統整個傳輸過程中數據的正確性和時序性，并極大的降低了用常規儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析，并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時，文中還在其它章節詳細介紹了系統的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法，并且也對系統的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
上傳時間： 2013-06-09
上傳用戶：lh25584
提出了基于嵌入式技術CCD 采集系統的新方法,并以ARM微處理器和FPGA 芯片為核心設計了嵌入式CCD 采集系統,解決了傳統采集方法中系統過于龐大和復雜的問題,具有結構簡單、小型化和智能化的特點。試驗結果表明,該系統實現了CCD 輸出圖像的高速采集和實時顯示,數據采集速率達到5 MHz。
上傳時間： 2013-08-15
上傳用戶：baitouyu
設計了一個嵌入式語音識別系統，該系統硬件平臺以ADSP-BF531為核心，采用離散隱馬爾可夫模型(DHMM)檢測和識別算法完成了對非特定人的孤立詞語音識別。試驗結果表明，該系統對非特定人短詞匯的綜合識別率在90%以上。該系統具有小型、高速、可靠以及擴展性好等特點;可應用于許多特定場合，有很好的市場前景。文中講述了該系統CODEC、片外RAM、ROM以及CPLD等與DSP的接口設計，語音識別運用的矢量量化、Mel倒譜參數、Viterbi等有關算法及其實際應用效果。
上傳時間： 2013-10-28
上傳用戶：rolypoly152
嵌入式CAN轉UART模塊 CSM100系列產品手冊 CSM100系列UART轉CAN 模塊是集成微處理器、CAN-bus控制器、CAN-bus收發器、DC-DC轉換、高速光電隔離于一體的嵌入式CAN轉UART模塊。
上傳時間： 2014-01-03
上傳用戶：caixiaoxu26
系統控制協處理器是MIPS體系結構CPU中必需的一個單元模塊。它最主要的功能就是利用一系列特權寄存器記錄當前CPU所處的狀態，負責異常/中斷處理，提供指令正常執行所需的環境。本文論述了一個實現MIPS 4Kc指令集CPU中系統控制協處理器的設計，包括對特權寄存器寫操作的實現，精確異常處理機制和全定制后端物理設計。關鍵詞：32位嵌入式CPU，系統控制協處理器，精確異常處理，流水線，全定制MIPS體系結構中的系統控制協處理器簡稱CP0，它提供指令正常執行所需的環境，進行異常/中斷處理、高速緩存填充、虛實地址轉換、操作模式轉換等操作。單從硬件的角度而言，系統控制協處理器對指令集的作用就相當于操作系統對應用程序的作用一樣。
上傳時間： 2014-11-22
上傳用戶：daijun20803
基于實現目標探測識別以及高精度目標信息測量等復雜處理算法的目的，采用單片多核DSP TMS320C6678構成彈載高速多任務實時嵌入式處理平臺，通過數據流處理模式的并行軟件設計方法，將系統處理任務均衡分配到各處理器內核，以實現實時并行處理，提升彈載信息處理系統的功能和性能。開展基于多核處理器的并行軟件研制、充分發揮多核處理能力將成為彈載嵌入式系統軟件設計的新課題。
上傳時間： 2013-11-23
上傳用戶：璇珠官人
嵌入式系統是一種應用范圍非常廣泛的系統。可以說除了桌面計算機和服務器外所有計算設備都屬于嵌入式系統，例如從便攜式音樂播放器到航天飛機上的實時系統控制都屬于嵌入式系統。 大多數商用的嵌入式系統都設計成專用任務的低成本的產品。大多數的嵌入式系統都具有實時性的要求。有些功能需要非?？斓闹黝l，但其他大多數功能并不需要高速的處理能力。這些系統通過特定的器件和軟件來滿足實時性的要求。 簡單地通過速度和成本來定義嵌入式系統是困難的，但對于大批量的產品而言，成本常常對系統設計起決定作用。通常，一個嵌入式系統的很多部分相對系統主要功能來說需要較低的性能，因此嵌入式系統和通用PC相比，能夠使用一個滿足輔助功能的合適的CPU，從而簡化了系統設計，降低了成本。例如，數字電視的機頂盒需要處理每秒以百萬兆位計的連續數據，但這些數據處理大部分是由定制的硬件來實現的，如解析、管理和編解碼多個頻道的數字影像。 對于大批量生產的嵌入式系統，如便攜式音樂播放器或手機等，降低成本就成為最主要的問題。這些系統通常只具有幾個芯片：一個高度集成的CPU，一個定制的芯片用于控制其他所有的功能，還有一個存儲芯片。在這種設計中，每部分都設計成使用最小的系統功耗。 對于小批量的嵌入式應用，為了降低開發成本，常常使用PC體系結構，通過限制程序的執行時間或用一個實時操作系統來替換原先的操作系統。在這種情況下，可以使用一個或多個高性能的CPU來替換特殊用途的硬件。 嵌入式系統的軟件通常運行在有限的硬件資源上：沒有硬盤、操作系統、鍵盤或屏幕。軟件一般都沒有文件系統，如果有的話，也會采用Flash驅動器。如果有人機交互接口的話，也是一個小鍵盤或液晶顯示器。硬件是計算機的物理部分，和存儲在硬件中的計算機軟件程序和數據區分開來。 嵌入到機械中的嵌入式系統需要長期無故障連續運行，因此它的軟件需要比PC中的軟件更加仔細地開發和更加嚴格地測試。 那么，到底什么是嵌入式系統呢？ 根據IEEE（國際電氣和電子工程師協會）的定義，嵌入式系統是“控制、監視或者輔助設備、機器和車間運行的裝置”（原文為devices used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants）。這主要是從應用上加以定義的，從中可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。 目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟件 硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。 可以這樣認為，嵌入式系統是一種專用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。 本書是按照人事部、信息產業部全國計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試要求編寫，內容緊扣《嵌入式系統設計考試大鋼》。全書共六章，分別對嵌入式系統基礎知識、嵌入式微處理器與接口設計、嵌入式軟件與操作系統、嵌入式軟件程序設計、嵌入式系統設計與維護等知識進行了詳細的講解。最后介紹了一個典型的嵌入式系統設計案例。 本書內容豐富，結構合理，概念清晰。既可作為全國計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試中嵌入式系統設計師級別的考試用書，供有關考生學習使用，也可作為本科生嵌入式系統相關課程教材或培訓書使用。
上傳時間： 2013-10-29
上傳用戶：dongqiangqiang
論文以Altera公司的Cyclone II系列EP2CSQ208為核心芯片，構建基于FPGA的SOPC嵌入式硬件平臺，并以此平臺為基礎深入研究SOPC嵌入式系統的硬件設計和軟件開發方法，詳細測試和驗證系統存儲模塊和外圍模塊。同時以嵌入式處理器IP核NioslI為核心，設計出基于NioslI的視覺控制軟件。在應用中引入pc／os．II實時操作系統，介紹了實時操作系統I_tc／OS．II的相關概念和移植方法，設計了相關底層軟件及軌跡圖像識別算法，將具體應用程序劃分成多個任務，最終實現了視覺圖像的實時處理及小車的實時控制。 在本設計中，圖像采集部分利用SAA7111A視頻解碼芯片完成視頻信號的采集，利用FPGA完成復雜高速的邏輯控制及時序設計，將采集的數字視頻信號存儲在外擴存儲器SRAM中，以供后續圖像處理。 在構建NioslI CPU時，自定制了SRAM控制器、irda紅外接口、OC i2c接口、PWM接口和VGA顯示接口等相關外設組件，提供了必要的人機及控制接口，方便系統的控制及調試。
上傳時間： 2013-11-13
上傳用戶：chenhr
