印刷線路板制作技術大全-高速PCB設計指南:改進電路設計規程提高可測試性隨著微型化程度不斷提高,元件和布線技術也取得巨大發展,例如BGA外殼封裝的高集成度的微型IC,以及導體之間的絕緣
上傳時間: 2013-06-26
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指令集仿真器是目前嵌入式系統研究中一個極其重要的領域,一個靈活高效且準確度高的仿真器不僅可以實現對嵌入式系統硬件環境的仿真,而且是現代微處理器結構設計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經成為影響整個設計效率的重要因素,在現有的指令集仿真技術中,編譯型仿真技術雖然可以獲得高的仿真速度,但其對應用的假設過于嚴格,限制了其在商業領域中的應用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點也很明顯,由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時間,是提高仿真器的性能的關鍵。 本文旨在提出一個指令集仿真器的原型,重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎可以進行擴充和改進,以適應不同硬件平臺的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實現規律,并在此基礎上進行了高級語言的描述,其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設計方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時間,創新性的在流程設計中加入了預解碼的步驟,同時用自己設計的壓縮算法解決了因預解碼產生大量譯碼信息而帶來的內存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實現,包括指令的取指、譯碼、執行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現。 另外,需要特別指出的是,針對仿真器中普遍存在的調試難問題,本文從一線程序開發人員的角度,在調試模塊的設計中除了斷點設置、程序暫停、恢復等基本功能外,還添加了各類監視設備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實用性。 在文章的結尾,提出了仿真器的驗證方案,并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證,最后對進一步的工作進行了展望。
上傳時間: 2013-08-02
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射頻識別技術(RFID,RadioFrequencyIdentification)是目前自動識別技術發展的趨勢所在,更被譽為21世紀最重要的十大技術之一。當成本這一始終阻礙RFID得到全面發展的問題在全球各國政府政策的支持下得到解決后,RFID得到了前所未有的廣泛發展和應用。在條形碼逐步被RFID標簽取代的今天,作為RFID系統核心組成部分的RFID閱讀器,有著極其廣泛的技術開發空間和市場前景。如何根據應用的需要,設計出性能良好、使用方便并且具有相當通用性的RFID閱讀器產品,是眾多企業和單位在應用中會遇到的課題。 本文首先簡單介紹了RFID基本原理和RFID閱讀器系統結構,然后結合工程項目的要求,介紹了一個基于ARM嵌入式平臺的便攜式RFID閱讀器的設計實現的實例。在設計和實現過程中,首先進行了系統需求和特點的分析,結合系統便攜化和功能復雜性方面的特點以及ARM嵌入式系統的優勢制定了系統方案并進行了功能模塊劃分。然后在此基礎上設計了各模塊的硬件電路,編寫了相應的驅動和測試程序。并且利用這些驅動和測試代碼在ADS環境下通過JTAG接口對電路進行了調試和功能驗證。接著采用802.11b/g方案對閱讀器進行了無線組網的設計。此后在硬件系統的基礎上,簡述了Linux嵌入式操作系統下閱讀器軟件的開發。文章最后還介紹了將所設計實現的樣機投入實際應用環境下的測試情況,詳細描述了測試的內容、方法和結果。 文章試圖通過對一個閱讀器開發實例的詳細介紹,提出一套完整的閱讀器設計思路和流程,為學習和開發人員提供幫助。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以太陽能割草機器人為研究對象,以經濟實用為研究目標,主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構成和軟件設計以及嵌入式數據庫系統構建等關鍵技術。 全區域覆蓋路徑規劃一直是智能割草機研究的一個難點,本課題從相對定位入手,提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標的方法,其為路徑規劃提供了準確的定位,消除了在路徑規劃過程中誤差的積累。根據太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設計了能量的人工智能決策系統-Agent反應型決策系統,為能量的供應提供了優化的決策算法。控制系統是體現太陽能割草機器人智能化水平的關鍵部分,根據應用要求,結合結構簡單實用的理念,設計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統以及定位系統模塊的硬件部分。在硬件設計的基礎上設計了操作系統以及嵌入式數據庫系統,并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統,提供了一套低成本、切實可行的設計方案,具有一定的理論意義和實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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300W 12V輸入正弦波逆變器 300W 12V輸入正弦波逆變器
上傳時間: 2013-06-01
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隨著數字信息技術和網絡技術的高速發展,智能信息化家電已成為現代社會和家庭的新時尚,也是嵌入式系統的最大應用領域。 本文基于ARM-Linux嵌入式系統開發彰顯冰箱智能信息化的顯示單元。 通過對嵌入式微處理器進行分析,設計了基于AT91SAM9261系統架構的硬件電路,主要包括核心控制板的外部總線接口EBI電路、作為內存的SDRAM模塊電路和存儲數據的Nand_DataFlash模塊電路,外圍電路板的液晶顯示屏TFT-LCD接口電路、觸摸按鍵電路、LCD的CCFL背光電路和SP3232通信電路及電源電路等,對各個模塊進行了分析,給出了硬件原理圖。 對四種嵌入式操作系統Linux、VxWorks、μC/OS-Ⅱ和Windows CE進行了比較,完成了操作系統的選型,搭建了交叉編譯環境ARM—Linux的開發平臺。 在完成了GAL和IAL,移植的基礎上,利用MiniGUI開發應用軟件程序,給出MiniGUI應用程序的設計流程圖,編寫設置主窗口風格的入口函數MiniGUIMain、處理按鍵和定時器消息的主窗口處理函數LoadBmpProc、實現窗口顯示的程序文件display和loadbmp以及參照通訊協議和網絡家電協議實現通信功能的程序文件nand。 通過系統調試和整機實驗,實現了冰箱顯示單元的智能信息化。可以由觸摸按鍵或是遠程電腦來控制冰箱,液晶顯示器上播放動畫、圖片和文本信息;冰箱還可將工作狀態和報警信息上傳到網絡,利于冰箱的遠程監控和升級維護。目前此項研究成果已用于產品的生產。
上傳時間: 2013-07-18
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本文以無線多媒體終端項目的需求為背景,提出了一種適用于嵌入式系統的媒體播放器架構設計方案。論文給出了一種嵌入式系統中音視頻同步的解決方案,有效的提高了嵌入式媒體播放器軟件的音視頻同步性能
上傳時間: 2013-07-05
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目前運動控制主要有兩種實現方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現:二是使用PC加運動控制卡來實現。兩者各有優缺點,但兩者有以下共同的缺點:一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理,故無法在控制精度和控制速度比較高的場合中應用。二是它們的設計只是把運動控制部件當作系統的一個部分,如果要完成一個機械設備的完整控制,還需要輔助有其他的數字量/模擬量控制設備。這樣在提高了系統成本的同時,也降低了系統的可靠性。 論文設計了一種基于ARM+CPLD的高速運動控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來完成電機的閉環控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來實現復雜的運動規劃,使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩;同時為系統擴展了常規運動控制卡不具備的通用I/O接口,除開4軸運動控制所需要的8點高速脈沖輸入和8點高速脈沖輸出外,系統具有24點數字量輸入(可選共陰或共陽),25點繼電器輸出,僅一臺這樣的專用設備就可以完成4軸運動控制和設備上其它開關量控制。 系統采用可移植的軟、硬件設計。硬件上以運動控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預留的資源上擴展出數字輸入,數字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統軟件構架如下:在最上層,系統采用μC/OS-Ⅱ操作系統來完成系統任務調度;在底層,將底層設備的操作打包編寫成底層驅動的形式,可直接供用戶程序調用;在中間層,可根據不同的用戶要求編寫用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來調度該用戶程序。 將該運動控制器應用于工業應用中的套標機,在對套標機進行運動分解之后,結合套標機的電氣特性,很好的實現了運動控制器在套標機上的二次開發,滿足了套標機在現場中的應用。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著半導體工藝的飛速發展和芯片設計水平的不斷進步,ARM微處理器的性能得到大幅度地提高,同時其芯片的價格也在不斷下降,嵌入式系統以其獨有的優勢,己經廣泛地滲透到科學研究和日常生活的各個方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心,結合蓋革一彌勒計數管對Time-To-Count輻射測量方法進行研究。ARM結構是基于精簡指令集計算機(RISC)原理而設計的,其指令集和相關的譯碼機制比復雜指令集計算機要簡單得多,使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實現很高的指令吞吐量和實時的中斷響應。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器,其工作頻率可達到60MHz,這對于Time-To-Count技術是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定時/計數器引腳捕獲功能,可以直接讀取TC中的計數值,也就是說不再需要調用中斷函數讀取TC值,從而大大降低了計數前雜質時間。本文是在我師兄呂軍的《Time-To-Count測量方法初步研究》基礎上,使用了高速的ARM芯片,對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統進行了改進,進一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計數器的測量范圍與測量精度。 首先,討論了傳統的蓋革-彌勒計數管探測射線強度的方法,并指出傳統的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法,對Time-To-Count測量方法的理論基礎進行分析。指出Time-To-Count方法與傳統的脈沖計數方法的區別,以及采用Time-To-Count方法進行輻射測量的可行性。 接著,詳細論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點以及輻射測量儀的各部分接口電路設計及相關程序的編制。 最后得出結論,通過高速32位ARM處理器的使用,Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高,對于Y射線總量測量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h,數據線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進行的輻射測量時,如何減少雜質時間以及如何提高計數前時間的測量精度,是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關鍵因素。實驗用三只相同型號的J33G-M計數管分別作為探測元件,在100U R/h到lR/h的輻射場中進行試驗.每個測量點測量5次取平均,得出隨著照射量率的增大,輻射強度R的測量值偏小且與輻射真實值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10%的范圍內,則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h,量程跨度近六個數量級。而用J33型G-M計數管作常規的脈沖測量,量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,充分體現了運用Time-To-Count方法測量輻射強度的優越性,也從另一個角度反應了隨著計數前時間的逐漸減小,雜質時間在其中的比重越來越大,對測量結果的影響也就越來越嚴重,盡可能的減小雜質時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強度輻射中是關鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質時間約為6.5 u S,所以在計算定時器值的時候減去這個雜質時間,可以增加計數前時間的精確度。通過實驗得出,在標定儀器的K值時,應該在照射量率較低的條件下行,而測得的計數前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標定來檢驗。這是因為在照射量率較低時,計數前時間較大,雜質時間對測量結果的影響不明顯,數據線斜率較穩定,適宜于確定標定系數K值,而在照射量率較高時,計數前時間很小,雜質時間對測量結果的影響較大,可以明顯的在數據線上反映出來,從而可以很好的反應出儀器的性能與量程。實驗證明了Time-To-Count測量方法中最為關鍵的環節就是如何對計數前時間進行精確測量。經過對大量實驗數據的分析,得到計數前時間中的雜質時間可分為硬件雜質時間和軟件雜質時間,并以軟件雜質時間為主,通過對程序進行合理優化,軟件雜質時間可以通過程序的改進而減少,甚至可以用數學補償的方法來抵消,從而可以得到比較精確的計數前時間,以此得到較精確的輻射強度值。對于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來進行測量,當輻射場較弱時,通常采用規定次數測量的方式,在輻射場較強時,應該選用定時測量的方式。因為,當輻射場較弱時,如果用規定次數測量的方式,會浪費很多時間來采集足夠的脈沖信號。當輻射場較強時,由于輻射粒子很多,產生脈沖的頻率就很高,規定次數的測量會加大測量誤差,當選用定時測量的方式時,由于時間的相對加長,所以記錄的粒子數就相對的增加,從而提高儀器的測量精度。通過調研國內外先進核輻射測量儀器的發展現狀,了解到了目前最新的核輻射總量測量技術一Time-To-Count理論及其應用情況。論證了該新技術的理論原理,根據此原理,結合高速處理器ARM7 LPC2132,對以G-計數管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進行設計。論文以實驗的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學性,該輻射儀的量程和精度均優于以前以脈沖計數為基礎理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優點。用戶可以定期的對儀器的標定,來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數造成的影響,通過Time-To-Count測量方法的使用,可以極大拓寬G-M計數管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計數管而言,G-M計數管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測量方法后,結合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內,核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍,而且精度也比傳統的脈沖計數方法要高,測量結果的線性程度也比傳統的方法要好。G-M計數管的使用壽命被大大延長。 綜上所述,本文取得了如下成果:對國內外Time-To-Count方法的研究現狀進行分析,指出了Time-To-Count測量方法的基本原理,并對Time-T0-Count方法理論進行了分析,推導出了計數前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關系,從數學的角度論證了Time-To-Count方法的科學性。詳細說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設計、軟件編程的過程,通過高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對基于MCS-51單片機的Time-To-Count測量儀的改進。改進后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點。本論文根據實驗結果總結出了Time-To-Count技術中的幾點關鍵因素,如:處理器的頻率、計數前時間、雜質時間、采樣次數和測量時間等,重點分析了雜質時間的組成以及引入雜質時間的主要因素等,對國內核輻射測量儀的研究具有一定的指導意義。
標簽: TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時間: 2013-06-24
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隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設備生產和銷售中心。在縫制設備行業占據極其重要地位的繡花機行業也因此而得到迅速發展,我國繡花機產量已占據全球繡花機產量的70%。但是,我國的繡花機行業在發展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產品結構和產品質量,我國的繡花機主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質量、效率、產品壽命以及維護性等方面與國外先進機型存在較大差距;另一方面是技術實力和創新能力,作為繡花機全部技術核心的控制器,國內能開發的公司屈指可數,缺乏有效的競爭,且技術實力和創新能力無法與國際企業相抗衡。 針對上述情況,本文分析了繡花機的工作原理和當前主流繡花機的控制方式及特點,在研究室已完成的中低速平繡型工業繡花機課題的基礎上,設計了一種基于硬實時嵌入式操作系統WinCE5.0,以32位RISC架構ARM9處理器S3C2440A為主控芯片,以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機控制器。整個繡花機以高速,高質量為目標,以伺服電機作為主軸驅動,步進電機作為X/Y軸驅動,帶USB接口和Ethernet接口,預留特種繡接口,帶高分辨率彩色觸摸屏,功能豐富,操作方便。 本文分7章,第一章闡述了課題背景,繡花機發展現狀和關鍵技術;第二章從原理出發完成了需求分析,硬件和操作系統選型和項目規劃;第三章完成了總體硬件系統設計并重點介紹了驅動系統,CPLD單元,主控制板的設計和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項目開發流程和環境構建的基礎上,完成了軟件的總體框架設計并介紹了相關設計要點。第五章主要是驅動程序和運動控制模塊并以步進電機驅動的開發為例介紹了流驅動的開發過程和相關的技術要點。第六章設計了一種自主的內部花樣格式并完成了相應的測試。最后一章是對本課題的總結和展望。 本文不僅從項目研究與開發和軟件工程的高度詳細探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機控制器的整個開發過程,也具體的從硬件設計,資源配置,軟件編寫,驅動開發,運動控制和花樣處理等多個方面進行了深入的分析和研究。本課題的工作對于高速高檔繡花機的開發具有很好的參考價值和實踐意義,對于提升國內繡花機行業在高端市場與國外企業的競爭力,提升民族品牌價值,改變國內繡花機控制器被少數公司所壟斷,增加良性有效競爭有積極影響。
上傳時間: 2013-06-29
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