頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域，目前，常用的頻率合成技術(shù)有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法，是頻率合成的一次革命。全數(shù)字化的DDS技術(shù)由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者。隨著數(shù)字集成電路、微電子技術(shù)和EDA技術(shù)的深入研究，DDS技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。 DDS是把一系列數(shù)字量化形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲器作查尋表，然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括以下三個部分：相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加；相位一幅度碼轉(zhuǎn)換電路一般由ROM實現(xiàn)；D/A轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計靈活、速度快，在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現(xiàn)一個DDS系統(tǒng)，該DDS系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是以FPGA為核心實現(xiàn)的，使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發(fā)展，闡述了基于FPGA實現(xiàn)DDS技術(shù)的意義；然后介紹了DDS的基本理論；接著介紹了FPGA的基礎(chǔ)知識如結(jié)構(gòu)特點、開發(fā)流程、使用工具等；隨后介紹了利用FPGA實現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成(DDS)的原理、電路結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法等。重點介紹DDS技術(shù)在FPGA中的實現(xiàn)方法，給出了部分VHDL源程序。采用該方法設(shè)計的DDS系統(tǒng)可以很容易地嵌入到其他系統(tǒng)中而不用外接專用DDS芯片，具有高性能、高性價比，電路結(jié)構(gòu)簡單等特點；接著對輸出信號頻譜進行了分析，特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細(xì)的討論，由此得出了改善系統(tǒng)性能的幾種方法；最后給出硬件實物照片和測試結(jié)果，并對此作了一定的分析。
上傳時間： 2013-07-05
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隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，人們越來越需要便捷的交通工具，從而促進了汽車工業(yè)的發(fā)展，同時汽車發(fā)動機檢測維修等相關(guān)行業(yè)也發(fā)展起來。在汽車發(fā)動機檢測維修中，發(fā)動機電腦(Electronic Control．Unit-ECU)檢測維修是其中最關(guān)鍵的部分。發(fā)動機電腦根據(jù)發(fā)動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發(fā)動機的噴油、點火和排氣。所以，維修發(fā)動機電腦時，必須對其施加正確的信號。目前，許多發(fā)動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統(tǒng)信號，而是多種復(fù)雜波形信號。為了能夠提供這種信號，本文研究并設(shè)計了一種能夠產(chǎn)生復(fù)雜波形的低成本任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發(fā)生器依據(jù)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理，采用自行設(shè)計現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方案實現(xiàn)頻率合成，擴展數(shù)據(jù)存儲器存儲波形的量化幅值(波形數(shù)據(jù))，在微控制單元(MCU)的控制與協(xié)調(diào)下輸出頻率和相位均可調(diào)的信號。 任意波形發(fā)生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統(tǒng)和電源模塊五部分組成。在設(shè)計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現(xiàn)DDFS的硬件算法。波形調(diào)整及濾波由兩級放大電路來完成：第一級對D/A輸出信號進行調(diào)整；第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調(diào)節(jié)。電源模塊利用三端集成穩(wěn)壓器進行電壓值變換，利用極性轉(zhuǎn)換芯片ICL7660實現(xiàn)正負(fù)極性轉(zhuǎn)換。 該任意波形發(fā)生器與通用模擬信號源相比具有：輸出頻率誤差小，分辨率高，可產(chǎn)生任意波形，成本低，體積小，使用方便，工作穩(wěn)定等優(yōu)點，十分適合汽車維修行業(yè)使用，具有較好的市場前景。
標(biāo)簽： FPGA 任意波形發(fā)生器
上傳時間： 2013-05-28
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軟件無線電是近幾年來提出的一種實現(xiàn)通信的新概念和體制。它的核心是：將寬帶A/D和D/A變換器盡可能地靠近天線，各種功能盡可能地采用軟件進行定義。因此它具有很強的靈活性、開放性和兼容性，是目前研究的熱點。 本文將對軟件無線電的編譯碼部分加以敘述，提出了在VHF/UHF軟件無線電接收/發(fā)送樣機中的編譯碼方案及其具體的實現(xiàn)方法。該部分包括發(fā)射端的漢明(8，4，4)編碼、RS(100，81)編碼、卷積(2，1，6)編碼，以及在接收端相對應(yīng)的漢明譯碼、RS譯碼、Viterbi譯碼等。 本文首先介紹軟件無線電的發(fā)展概況和VHF/UHF軟件無線電接收/發(fā)送樣機的總體方案，然后按照編譯碼部分的功能模塊逐章說明其實現(xiàn)的方法，最后對該部分的設(shè)計和實現(xiàn)加以總結(jié)。
上傳時間： 2013-04-24
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頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域。目前，常用的頻率合成技術(shù)有直接式頻率合成，鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。本次設(shè)計是利用FPGA完成一個DDS系統(tǒng)并利用該系統(tǒng)實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化調(diào)頻。 DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲器作查尋表，然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括：相位累加器，可在時鐘的控制下完成相位的累加；相位碼—幅度碼轉(zhuǎn)換電路，一般由ROM實現(xiàn)；DA轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細(xì)且相位連續(xù)的信號，也可以通過改變相位字改變信號的相位，因此也廣泛用于數(shù)字調(diào)頻和調(diào)相。本次數(shù)字化調(diào)頻的基本思想是利用AD轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，同時用該數(shù)字信號與一個固定的頻率字累加，形成一個受模擬信號幅度控制的頻率字，從而獲得一個頻率受模擬信號的幅度控制的正弦波，即實現(xiàn)了調(diào)頻。該DDS數(shù)字化調(diào)頻方案的硬件系統(tǒng)是以FPGA為核心實現(xiàn)的。使用Altera公司的ACEX1K系列FPGA，整個系統(tǒng)由VHDL語言編程，開發(fā)軟件為MAX+PLUSⅡ。經(jīng)過實際測試，該系統(tǒng)在頻率較低時與理論值完全符合，但在高頻時，受器件速度的限制，波形有較大的失真。
標(biāo)簽： FPGA DDS 數(shù)字化 調(diào)頻
上傳時間： 2013-06-14
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數(shù)字濾波作為數(shù)字信號處理技術(shù)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于諸如信號分離、恢復(fù)、整形等多種場合中，本文討論的FIR濾波器因其具有嚴(yán)格的線性相位特性而得到廣泛的應(yīng)用。在工程實踐中，往往要求信號處理具有實時性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實現(xiàn)方法則難以同時達到兩方面的要求。 可編程邏輯器件是一種用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。本課題研究FIR的FPGA解決方案體現(xiàn)電子系統(tǒng)的微型化和單片化，主要完成的工作如下: (1)以FIR濾波器的基本理論為依據(jù)，研究適應(yīng)工程實際的數(shù)字濾波器的設(shè)計方法： (2)對分布式算法進行了較為深入的研究。在闡述算法原理的基礎(chǔ)上，分析了利用FPGA特有的查找表結(jié)構(gòu)完成這一運算的方法，從而解決了常系數(shù)乘法運算硬件實現(xiàn)的問題； (3)以—FIR低通濾波器為例說明FIR數(shù)字濾波器的具體實現(xiàn)方法，采用層次化、模塊化、參數(shù)化的設(shè)計思想，完成對整個FIR濾波器的功能模塊的劃分，以及各個功能模塊的具體設(shè)計； (4)設(shè)計參數(shù)可調(diào)的FIR低通濾波器的硬件電路：以EPFlK50TCl44-l為核心，包括A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路以及在系統(tǒng)配置電路等。以話音作為輸入信號，進行了實際濾波效果的測試。 實驗系統(tǒng)的測試結(jié)果表明，和傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器相比較具有更好的實時性、準(zhǔn)確性、靈活性和實用性。
標(biāo)簽： FPGA 沖激響應(yīng) 數(shù)字濾波器
上傳時間： 2013-07-13
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聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)在各個行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，特別是PE管道在燃?xì)廨斔秃徒o水排水方面的快速發(fā)展，使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統(tǒng)。PE管道的連接技術(shù)是PE管道系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，連接的質(zhì)量對PE管道系統(tǒng)整體壽命有重大影響。熱熔對接焊是一種經(jīng)濟、快速有效的連接方法，具有密封、均勻、牢固的優(yōu)點，同時又有焊接過程復(fù)雜，工藝參數(shù)多的特點，對焊接機的自動化程度要求較高。然而，目前國內(nèi)工程上還沒有全自動化的熱熔焊接機，焊接過程需要人工干預(yù)，管道焊接質(zhì)量難以保證。因此，研究設(shè)計焊接過程全自動化的熱熔對接焊機對提高焊接質(zhì)量，保證PE管道系統(tǒng)的使用壽命有重要意義。 本文通過分析和研究熱熔對接焊的焊接流程和工藝參數(shù)，提出了一種結(jié)合嵌入式技術(shù)，使焊接過程全自動化的熱熔焊接機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。本文所設(shè)計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了熱熔對接焊的焊接時序自動控制，操作糾錯及錯誤信息管理，焊接數(shù)據(jù)的管理及追溯。課題研究的主要內(nèi)容有： （1）通過分析全自動熱熔對接焊機的整體需求，構(gòu)建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)平臺，包括設(shè)計硬件系統(tǒng)和移植操作系統(tǒng)； （2）實現(xiàn)熱熔對接焊過程的全自動化，包括自動控制銑削管道端面；測量拖動壓力以及自動補償拖動力；自動控制熱板插入后的所有焊接階段即：加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動控制。焊接過程中各個階段以曲線方式動態(tài)的顯示給用戶，焊接完成后焊接數(shù)據(jù)自動存儲； （3）實現(xiàn)系統(tǒng)必須的功能模塊，主要包括LCD圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、USB移動存儲器讀寫模塊。硬件主要實現(xiàn)電源、復(fù)位和時鐘電路；USB、SPI總線和UART接口電路；A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口電路；LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅(qū)動程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、USB控制芯片驅(qū)動程序、USB大規(guī)模存儲器協(xié)議實現(xiàn)、FAT16/FAT32文件系統(tǒng)操作程序以及自動控制程序等。
標(biāo)簽： ARM PE管材 熱熔 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機、通信、電子技術(shù)的進步，嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務(wù)操作等優(yōu)點，在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本選題來自中山大學(xué)與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地面原理樣機控制器設(shè)計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設(shè)計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設(shè)計兩方面進行分析。在硬件設(shè)計上，主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊（A/D）、基于I2C接口設(shè)計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設(shè)計的開關(guān)控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔(dān)了流體網(wǎng)絡(luò)回路的傳感器數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務(wù)，后文將重點介紹。在軟件設(shè)計方面，主要分兩個方面進行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設(shè)計，包括主線程、服務(wù)器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網(wǎng)中，然后由服務(wù)器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設(shè)計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設(shè)計方法具有一定的先進性和良好的實用性，具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 流體 網(wǎng)絡(luò)測控
上傳時間： 2013-06-30
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本文設(shè)計了一種基于單片機的模擬角位移傳感器輸出信號的電子裝置，它以單片機為核心，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換和放大電路的處理，最
上傳時間： 2013-04-24
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信號發(fā)生器設(shè)計以C8051F121 單片機為核心，采用串口通信和D/A 轉(zhuǎn)換，通過在VB可視化操作界面下參數(shù)化調(diào)節(jié)信號的幅值、脈寬、頻率、持續(xù)時間，可以得到任意波形。數(shù)據(jù)通過串口傳給單片機，單片機經(jīng)過
標(biāo)簽： C8051F 單片機 信號發(fā)生器
上傳時間： 2013-05-28
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本論文的工作是針對高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實驗和專業(yè)建設(shè)的實際需要而進行的。本文對ARM處理器及其寄存器結(jié)構(gòu)做了認(rèn)真的分析，對于文中涉及的系統(tǒng)硬件平臺核心即基于ARM7TDMI的S3C44BOX芯片進行了研究，分析了ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu)和使用特點，并從設(shè)計實驗的角度，研究了如何發(fā)揮器件的功能。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上，考慮了ARM7內(nèi)核的具體情況，選擇了μC/OS-II操作系統(tǒng)。論文對μC/OS-II的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運行機制以及μC/OS-II操作系統(tǒng)在S3C44BOX上的移植過程進行了詳細(xì)的討論。根據(jù)要求安排有A/D、D/A實驗、LCD顯示驅(qū)動、觸摸屏及鍵盤：還安排了綜合實驗，內(nèi)容包括：跑馬燈、數(shù)碼管、蜂鳴器、A/D、D/A、LCD等。 第一章介紹了嵌入式系統(tǒng)及嵌入式處理器的基礎(chǔ)知識，包括目前常用的幾種嵌入式處理器、操作系統(tǒng)，以及如何進行嵌入式系統(tǒng)的選型。 第二章介紹了嵌入式實驗／開發(fā)系統(tǒng)使用的硬件平臺，包括處理器、存儲器、串行通信接口、以太網(wǎng)接口，提出了系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法。平臺的硬件核心為SAMSUNG(三星)公司的S3C44BOX芯片。 第三章介紹了開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立，包括交叉編譯環(huán)境的建立以及相關(guān)程序庫、工具的安裝，編寫了相關(guān)程序。 第四章詳細(xì)介紹了μC/OS-II系統(tǒng)的移植。包括Bootloader的移植、啟動部分移植以及內(nèi)存部分的移植，并給出了內(nèi)核編譯的基本方法。 第五章給出了本文研究的主要結(jié)論，并對系統(tǒng)的發(fā)展前景進行展望。
標(biāo)簽： S3C44B0X ARM COS 軟硬件平臺
上傳時間： 2013-06-27
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