隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在科研和生產(chǎn)過程中為了更加真實的反映被測對象的性質(zhì),對測試系統(tǒng)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產(chǎn)的實際需要。USB技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴展、傳輸速率高(USB2.0協(xié)議下為480Mbps)等優(yōu)點,已逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 本課題研究并設(shè)計了一套基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文首先詳細介紹了USB總線協(xié)議,然后從系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件程序以及系統(tǒng)性能檢測等幾個方面,詳細闡述了系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方案。系統(tǒng)采用雙12位A/D轉(zhuǎn)換器,提供兩條模擬信號通道,可以同時采集雙路信號,最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設(shè)計和程序設(shè)計。系統(tǒng)應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制,控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和與USB接口芯片的數(shù)據(jù)交換,并產(chǎn)生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制可提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小設(shè)備的體積。系統(tǒng)的軟件設(shè)計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應(yīng)用程序及其驅(qū)動程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺,雖然增加了復(fù)雜程度,但是軟件執(zhí)行效率及重用性均得到提高。 最后,應(yīng)用基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試標準信號及電木的導(dǎo)熱系數(shù),以驗證測試系統(tǒng)的可靠信與準確性。
標簽: FPGA USB 接口 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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本文分析了當代高精度地震勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了數(shù)據(jù)采集的A/D方法及理論、現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable GateArray,F(xiàn)PGA)技術(shù)的發(fā)展及原理,串口通信的原理及實現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上,探討了采用FPGA控制24位△∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)高精度地震勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)思路,對探測傳感器或檢波器后端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號A/D轉(zhuǎn)換、FPGA與外部接口設(shè)計、串口數(shù)據(jù)通信做了詳細的研究,尤其是在用FPGA來完成與外部ADC的接口控制上做了深入的開發(fā)和設(shè)計,整個接口控制模塊采用VHDL語言編寫,并同時將ROM、FIFO等數(shù)字邏輯模塊一起集成到一片F(xiàn)PGA芯片當中,并在Quartus Ⅱ6.0的開發(fā)平臺上通過了軟件仿真,時序仿真結(jié)果達到了系統(tǒng)要求。
標簽: 高精度 地震勘探 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-21
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論述了AD574逐次逼近型12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理、應(yīng)用以及與單片機所構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),分析了系統(tǒng)的硬件、軟件結(jié)構(gòu)和具體操作,給出了AD574與AT89C51單片機的接口線路圖.
標簽: 574 AD 數(shù)據(jù)采集 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-05-23
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共模干擾和差模干擾及其抑制技術(shù),是擴干擾技術(shù)的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-04-24
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在3G移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,如何實現(xiàn)密集城區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋是目前基站的發(fā)展方向。目前網(wǎng)絡(luò)覆蓋理念的核心思想就把傳統(tǒng)宏基站的基帶處理和射頻部分分離,分成基帶處理單元和射頻拉遠單元兩個設(shè)備,這樣既節(jié)省空間、降低設(shè)置成本,又提高了組網(wǎng)效率。本文研究的數(shù)字收發(fā)機用于WCDMA基站系統(tǒng)的射頻拉遠單元中,實現(xiàn)移動通信網(wǎng)中射頻信號的傳輸工作。 數(shù)字收發(fā)機主要由射頻處理部分、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換部分、數(shù)字上下變頻處理部分、接口轉(zhuǎn)換以及數(shù)字光模塊組成。本文研究的重點是數(shù)字上下變頻處理部分。設(shè)計采用軟件無線電的架構(gòu)和FPGA技術(shù),所設(shè)計的數(shù)字上下變頻部分可以在不修改硬件電路的基礎(chǔ)上只需修改軟件部分的參數(shù)則可實現(xiàn)多種頻率的變頻處理,極大地降低了開發(fā)成本,且縮短了開發(fā)周期。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計要求,以及現(xiàn)有芯片使用情況比較,本文選用Altera公司的:FPGA芯片,應(yīng)用公司提供的Dspbuilder作為系統(tǒng)級的開發(fā)工具,應(yīng)用Quartus Ⅱ作為綜合、布局布線工具實現(xiàn)數(shù)字上下變頻處理部分設(shè)計。 本文的主要研究工作包括以下幾個部分: (1)對數(shù)字收發(fā)機的整體結(jié)構(gòu)進行分析研究,確定數(shù)字收發(fā)機的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和各個部分的功能; (2)通過對數(shù)字上下變頻的相關(guān)理論的研究,分析出數(shù)字上下變頻的結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)方法及性能; (3)通過對數(shù)控振蕩器、CIC濾波器、FIR濾波器進行理論研究、內(nèi)部實現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及性能分析,得出具體的參數(shù)和仿真實現(xiàn)結(jié)構(gòu); (4)使用FPGA中的IP核技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)字上下變頻,利用Matlab中Dspbuilder提供的IP核分別進行NCO、CIC、FIR的仿真工作;并得出數(shù)字上下變頻的總體仿真實現(xiàn)結(jié)果; (5)對高速收發(fā)通道進行了研究和設(shè)計,根據(jù)系統(tǒng)的要求給出了數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),并采用Altera的第三代FPGA產(chǎn)品Stratix Ⅱ GX系列芯片實現(xiàn)了數(shù)字收發(fā)機的信號的串并/并串的接口轉(zhuǎn)換。為后續(xù)繼續(xù)研究工作奠定基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-06-21
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銀江接口的源代碼,利用VC編寫,可以用于股票數(shù)據(jù)的實時獲取
上傳時間: 2013-07-12
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當前正處于第三代移動通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期,各種與3G相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)終端的需求量與日俱增。為3G無線網(wǎng)絡(luò)終端選擇一個高性能的處理器,并且提供一套完整的系統(tǒng)解決方案,滿足3G時代人們對數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的需求,無疑是一個有意義且亟待解決的重要問題。 OMAP(Open Multimedia Applications Platform)是美國德州公司(TI)推出的專門為支持第三代(3G)無線終端應(yīng)用而設(shè)計的應(yīng)用處理器體系結(jié)構(gòu)。OMAP處理器平臺堪稱無線技術(shù)發(fā)展的里程碑,它提供了語音、數(shù)據(jù)和多媒體所需的帶寬和功能,可以極低的功耗為高端3G無線設(shè)備提供極佳的性能。 本文的研究內(nèi)容是開發(fā)基于OMAP5910處理器的具有多個擴展接口的嵌入式開發(fā)平臺,以及攝像頭顯示驅(qū)動程序,以便能為3G相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)終端提供一個系統(tǒng)級的解決方案,本文首先介紹了OMAP技術(shù)的特點和優(yōu)點,并對OMAP5910處理器的硬件結(jié)構(gòu)進行了簡單說明,在此基礎(chǔ)上提出了基于OMAP5910嵌入式平臺的FPGA設(shè)計,包括用FPGA擴展的接口:觸摸屏接口,硬盤接口,以太網(wǎng)接口;控制的接口:USB口,串口;以及實現(xiàn)的功能:與OMAP5910處理器的通信功能,中斷控制功能,選擇啟動順序功能,復(fù)位延時功能。然后介紹了基于OMAP5910的攝像顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計,主要包括攝像頭接口和攝像頭模塊,EMIFS和EMIFF接口以及LCD接口。最后描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下攝像頭驅(qū)動程序的完整實現(xiàn)過程。
上傳時間: 2013-05-24
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內(nèi)部存儲器負責計算機系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)、存儲與讀取,作為計算機系統(tǒng)中必不可少的三大件之一,它對計算機系統(tǒng)性能至關(guān)重要。內(nèi)存可以說是CPU處理數(shù)據(jù)的“大倉庫”,所有經(jīng)過CPU處理的指令和數(shù)據(jù)都要經(jīng)過內(nèi)存?zhèn)鬟f到電腦其他配件上,因此內(nèi)存性能的好壞,直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行性能。在當今的電子系統(tǒng)設(shè)計中,內(nèi)存被使用得越來越多,并且對內(nèi)存的要求越來越高。既要求內(nèi)存讀寫速度盡可能的快、容量盡可能的大,同時由于競爭的加劇以及利潤率的下降,人們希望在保持、甚至提高系統(tǒng)性能的同時也能降低內(nèi)存產(chǎn)品的成本。面對這種趨勢,設(shè)計和實現(xiàn)大容量高速讀寫的內(nèi)存顯得尤為重要。因此,近年來內(nèi)存產(chǎn)品正經(jīng)歷著從小容量到大容量、從低速到高速的不斷變化,從技術(shù)上也就有了從DRAM到SDRAM,再到DDR SDRAM及DDR2 SDRAM等的不斷演進。和普通SDRAM的接口設(shè)計相比,DDR2 SDRAM存儲器在獲得大容量和高速率的同時,對存儲器的接口設(shè)計也提出了更高的要求,其接口設(shè)計復(fù)雜度也大幅增加。一方面,由于I/O塊中的資源是有限的,數(shù)據(jù)多路分解和時鐘轉(zhuǎn)換邏輯必須在FPGA核心邏輯中實現(xiàn),設(shè)計者可能不得不對接口邏輯進行手工布線以確保臨界時序。而另一方面,不得不處理好與DDR2接口有關(guān)的時序問題(包括溫度和電壓補償)。要正確的實現(xiàn)DDR2接口需要非常細致的工作,并在提供設(shè)計靈活性的同時確保系統(tǒng)性能和可靠性。 本文對通過Xilinx的Spartan3 FPGA實現(xiàn)DDR2內(nèi)存接口的設(shè)計與實現(xiàn)進行了詳細闡述。通過Xilinx FPGA提供了I/O模塊和邏輯資源,從而使接口設(shè)計變得更簡單、更可靠。本設(shè)計中對I/O模塊及其他邏輯在RTL代碼中進行了配置、嚴整、執(zhí)行,并正確連接到FPGA上,經(jīng)過仔細仿真,然后在硬件中驗證,以確保存儲器接口系統(tǒng)的可靠性。
上傳時間: 2013-06-08
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多功能車輛總線一類設(shè)備是一個在列車通信網(wǎng)(TCN,TrainCommunication Network)中普遍使用的網(wǎng)絡(luò)接口單元。目前我國的新式列車大多采用列車通信網(wǎng)傳輸列車中大量的控制和服務(wù)信息。但使用的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品主要為國外進口,因此迫切需要研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品。 論文以一類設(shè)備控制器的設(shè)計為核心,采取自頂向下的模塊設(shè)計方法。將設(shè)備控制器分為同步層和數(shù)據(jù)處理層來分別實現(xiàn)對幀的發(fā)送與接收處理和對幀數(shù)據(jù)的提取與存儲處理。 同步層包含幀的識別模塊、曼徹斯特譯碼模塊、曼徹斯特編碼與幀封裝三個模塊。幀識別模塊檢測幀的起始位并對幀類型進行判斷。譯碼模塊根據(jù)采集的樣本值來判斷曼徹斯特編碼的值,采樣的難點在于非理想信號帶來的采樣誤差,論文使用結(jié)合位同步的多點采樣法來提高采樣質(zhì)量。幀分界符中的非數(shù)據(jù)符不需要進行曼徹斯特編碼,編碼時在非數(shù)據(jù)符位關(guān)閉編碼電路使非數(shù)據(jù)符保持原來的編碼輸出。 數(shù)據(jù)處理層以主控單元(MCU,Main Control Unit)和通信存儲器為設(shè)計核心。MCU是控制器的核心,對接收的主幀進行分析,判斷是從通信存儲器相應(yīng)端口取出應(yīng)答從幀并發(fā)送,還是準備接收從幀并存入通信存儲器。通信存儲器存儲設(shè)備的通信數(shù)據(jù),合適的地址分配能簡化MCU的控制程序,論文固定了通信存儲器端口大小使MCU可以根據(jù)一個固定的公式進行端口的遍歷從而簡化了MCU程序的復(fù)雜度。數(shù)據(jù)在傳輸中由于受到干擾和沖突等問題而出現(xiàn)錯誤,論文采用循環(huán)冗余檢驗碼結(jié)合偶檢驗擴展來對傳輸數(shù)據(jù)進行差錯控制。 最后,使用FPGA和硬件描述語言Verilog HDL開發(fā)出了MVB一類設(shè)備。目前該一類設(shè)備已運用在SS4G電力機車的制動控制單元(BCU.Brake Control Unit)中并在鐵道科學(xué)研究院通過了TCN通信測試。一類設(shè)備的成功研制為列車通信網(wǎng)中總線管理器等高類設(shè)備的開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-27
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FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個重要的研究課題,近年來倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號的采集、顯示以及通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸?shù)姆椒ā2⑻岢隽艘惶谆贔PGA 的實現(xiàn)方案。 系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊3 部分。視頻信號的采集用到了視頻處理芯片SAA7113,通過FPGA 對其初始化,可以得到經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號,利用采集控制模塊可以將這些視頻信號保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號,進行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作,再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號在LCD 上顯示出來。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號進行添加報頭、CRC 校驗碼等操作后,將其變成一個MAC 幀,可以在以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸。 設(shè)計選用硬件描述語言Verilog HDL,在開發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編,并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進行時序仿真驗證。 對設(shè)計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統(tǒng)主模塊的功能進行驗證,再模擬外部器件對設(shè)計的接口進行驗證。驗證流程是功能仿真、時序仿真、板級調(diào)試,最終通過了系統(tǒng)測試,驗證了該設(shè)計的功能。
標簽: FPGA 視頻采集 傳輸 實現(xiàn)技術(shù)
上傳時間: 2013-07-21
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