文章開篇提出了開發背景。認為現在所廣泛應用的開關電源都是基于傳統的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術飛速發展的今天,這種傳統的模擬開關電源已經很難跟上時代的發展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關電源的控制部分正在向數字化方向發展。由于數字化,使開關電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態的遠距離監測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求,這就降低了開發周期和成本。依靠現代數字化控制和數字信號處理新技術,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。 在數字化領域的今天,最后一個沒有數字化的堡壘就是電源領域。近年來,數字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內容是在傳統開關電源模擬調節器的基礎上,提出了一種新的數字化調節器方案,即基于DSP和FPGA的數字化PID調節器。論文對系統方案和電路進行了較為具體的設計,并通過測試取得了預期結果。測試證明該方案能夠適合本行業時代發展的步伐,使系統電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關領域。 本文首先分析了國內外開關電源發展的現狀,以及研究數字化開關電源的意義。然后提出了數字化開關電源的總體設計框圖和實現方案,并與傳統的開關電源做了較為詳細的比較。本論文的設計方案是采用DSP技術和FPGA技術來做數字化PID調節,通過數字化PID算法產生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統的模擬PID調節器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統的模擬開關電源是將電流電壓反饋信號做PID調節后--分立元器件構成,采用專用脈寬調制芯片實現PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調節器和電壓調節器的反相輸入端,用來實現閉環控制。同時用來保證系統的穩定性及實現系統的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設計中應該注意的地方。整個系統由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環境開關量檢測、環境開關量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數字低通濾波。由于整個系統是閉環控制系統,要求采樣速率相當高。本系統采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統資源的問題,減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調節,從而產生PWM波來控制逆變橋的開關速率,從而達到閉環控制的目的。 最后,對數字化開關電源和模擬開關電源做了對比測試,得出了預期結論。同時也提出了一些需要改進的地方,認為該方案在其他相關行業中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數值還會隨著使用時間、溫度和其它環境條件的改變而變動并對系統穩定性和響應能力造成負面影響。數字電源則剛好相反,同時數字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發成本與風險。在當前對產品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩定度好等前提條件下,數字化開關電源有著廣闊的發展空間。本系統來基本上達到了設計要求。能夠滿足較高精度的設計要求。但對于高精度數字化電源,系統還有值得改進的地方,比如改進主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統的精度。 本系統涉及電子、通信和測控等技術領域,將數字PID算法與電力電子技術、通信技術等有機地結合了起來。本系統的設計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關的領域都可以采用。
上傳時間: 2013-06-21
上傳用戶:498732662
隨著圖像處理技術和投影技術的不斷發展,人們對高沉浸感的虛擬現實場景提出了更高的要求,這種虛擬顯示的場景往往由多通道的投影儀器同時在屏幕上投影出多幅高清晰的圖像,再把這些單獨的圖像拼接在一起組成一幅大場景的圖像。而為了給人以逼真的效果,投影的屏幕往往被設計為柱面屏幕,甚至是球面屏幕。當圖像投影在柱面屏幕的時候就會發生幾何形狀的變化,而避免這種幾何變形的就是圖像拼接過程中的幾何校正和邊緣融合技術。 一個大場景可視化系統由投影機、投影屏幕、圖像融合機等主要模塊組成。在虛擬現實應用系統中,要實現高臨感的多屏幕無縫拼接以及曲面組合顯示,顯示系統還需要運用幾何數字變形及邊緣融合等圖像處理技術,實現諸如在平面、柱面、球面等投影顯示面上顯示圖像。而關鍵設備在于圖像融合機,它實時采集圖形服務器,或者PC的圖像信號,通過圖像處理模塊對圖像信息進行幾何校正和邊緣融合,在處理完成后再送到顯示設備。 本課題提出了一種基于FPGA技術的圖像處理系統。該系統實現圖像數據的AiD采集、圖像數據在SRAM以及SDRAM中的存取、圖像在FPGA內部的DSP運算以及圖像數據的D/A輸出。系統設計的核心部分在于系統的控制以及數字信號的處理。本課題采用XilinxVirtex4系列FPGA作為主處理芯片,并利用VerilogHDL硬件描述語言在FPGA內部設計了A/D模塊、D/A模塊、SRAM、SDRAM以及ARM處理器的控制器邏輯。 本課題在FPGA圖像處理系統中設計了一個ARM處理器模塊,用于上電時對系統在圖像變化處理時所需參數進行傳遞,并能實時從上位機更新參數。該設計在提高了系統性能的同時也便于系統擴展。 本文首先介紹了圖像處理過程中的幾何變化和圖像融合的算法,接著提出了系統的設計方案及模塊劃分,然后圍繞FPGA的設計介紹了SDRAM控制器的設計方法,最后介紹了ARM處理器的接口及外圍電路的設計。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:1047385479
在航空航天,遙感測量,安全防衛以及家用影視娛樂等領域,要求能及時保存高清晰度的視頻信號供后期分析、處理、研究和欣賞。因此,研究一套處理速度快,性能可靠,使用方便,符合行業相關規范的高清視頻編解碼系統是十分必要的。 本文首先介紹了高清視頻的發展歷史。并就當前相關領域的發展闡述了高清視頻編解碼系統的設計思路,提出了可行的系統設計方案。基于H.264的高清視頻編碼系統對處理器的要求非常高,一般的DSP和通用處理器難以達到性能要求。本系統選擇富士通公司最新的專用視頻編解碼芯片MB86H51,實時編解碼分辨率達到1080p的高清視頻。芯片具有壓縮率高,功耗低,體積小等優點。系統的控制設備由三塊FPGA芯片和ARM控制器共同完成。FPGA芯片分別負責視頻輸入輸出,碼流輸入輸出和主編解碼芯片的控制。ARM作為上層人機交互的控制器,向系統使用者提供操作界面,并與主控FPGA相連。方案實現了高清視頻的輸入,實時編碼和碼流存儲輸出等功能于一體,能夠編碼1080p的高清視頻并存儲在硬盤中。系統開發的工作難點在于FPGA的程序設計與調試工作。其次,詳細介紹了FPGA在系統中的功能實現,使用的方法和程序設計。使用VHDL語言編程實現I2C總線接口和接口控制功能,利用stratix系列FPGA內置的M4K快速存儲單元實現128K的命令存儲ROM,并對設計元件模塊化,方便今后的功能擴展。編程實現了PIO模式的硬盤讀寫和SDRAM接口控制功能,實現高速的數據存儲功能。利用時序狀態機編程實現主芯片編解碼控制功能,完成編解碼命令的發送和狀態讀取,并對設計思路,調試結果和FPGA資源使用情況進行分析。著重介紹設計中用到的最新芯片及其工作方式,分析設計過程中使用的最新技術和方法。有很強的實用價值。最后,論文對系統就不同的使用情況提出了可供改進的方案,并對與高清視頻相關的關鍵技術作了分析和展望。
上傳時間: 2013-07-26
上傳用戶:shanml
隨著紅外探測技術和超大規模專用集成電路的發展,實時紅外成像系統得到了越來越廣泛的應用。如何針對紅外圖像的特性對紅外圖像進行實時處理,得到能真實反映探測場景、適合觀察分析的紅外圖像是目前紅外成像技術的研究熱點。針對紅外圖像在被采集后立即進行預處理,簡化后級數字信號處理單元的繁重任務,在紅外成像技術中具有重要意義。本論文主要工作如下: (1)對紅外成像的原理、紅外圖像的形成過程、紅外圖像的特征以及紅外圖像與可見光圖像的區別進行了闡述。 (2)簡要介紹了頻域中圖像的增強算法,以及圖像的灰度變換原理。 (3)通過對時域中各種算法的分析對比,以及時域處理與頻域處理的對比,選擇數種適合紅外圖像預處理的算法進行硬件實現,然后再根據硬件實現的難易程度和算法對硬件資源的占用率,以及最終對圖像的處理效果,選擇一種最佳的平滑和銳化方法。 (4)針對FPGA的特點,采用了模塊化結構設計,方便構成并行運算,充分體現了實時處理的要求。 (5)分析了紅外圖像灰度變換的硬件構成,實現了對紅外圖像的直方圖統計。 (6)闡述了I2C總線標準,使用I2C總線對SAA7115視頻圖像處理芯片的控制,對模擬的紅外圖像采集、量化成數字圖像信號;由于采用SDRAM進行數據的存儲,所以針對數據的存儲及讀取方式設計了SDRAM存儲器的控制器,將量化后的數據存儲到SDRAM存儲器。 (7)詳細闡述了圖像頻域處理的硬件實現方法,并特別說明了DFT的FPGA硬件構成方法及這種方法與DSP處理器構成方法的區別。然后針對整個系統的時序構成及時序要求,采用了PLL核構成了系統的時序部分,并對系統進行了優化,以提高運行速度及減少資源占用率。
上傳時間: 2013-07-12
上傳用戶:頂得柱
軟件開發環境:ISE 7.1i 硬件開發環境:紅色颶風II代-Xilinx版 1. 本實例用于控制開發板上面的SDRAM完成讀寫功能; 先向SDRAM里面寫數據,然后再將數據讀出來做比較,如果不匹配就通過LED變亮顯示出來,如果一致,LED就不亮。 2. part1目錄是使用Modelsim仿真的工程; 3. part2目錄是在開發版上面驗證的工程; 2.1. part1_32目錄是4m32SDRAM的仿真工程; 2.2. part1_16目錄是4m16SDRAM的仿真工程; \model文件夾里面是仿真模型; \rtl文件夾里面是源文件; \sim文件夾里面是仿真工程; \test_bench文件夾里面是測試文件; \wave文件夾里面是仿真波形。 3.1. 工程在\project文件夾里面; 3.2. 源文件和管腳分配在\rtl文件夾里面; 3.3. 下載文件在\download文件夾里面,.mcs為PROM模式下載文件,.bit為JTAG調試下載文件。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:ZJX5201314
★★★★基于TMS320C6713的原理圖,整體方案,包括SDRAM,FLASH,音頻接口等等。-TDS6713EVM原理圖
上傳時間: 2013-06-23
上傳用戶:15510133306
DSP相關應用碩士論文,對DSP產品的研發很有幫助
上傳時間: 2013-07-18
上傳用戶:a155166
在國家重大科學工程HIRFL-CSR的CSR控制系統中,需要高速數據獲取和處理系統。該系統通常采用存儲器作為數據緩沖存儲。同步動態隨機存儲器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強等優勢成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復雜的時序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術,選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現場可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語言VHDL,遵循先進的自頂向下的設計思想實現對SDRAM控制器的設計。 論文引言部分簡單介紹了CSR控制系統,指出論文的課題來源與實際意義。第二章首先介紹了存儲器的概況與性能指標,其次較為詳細介紹了動態存儲器DRAM的基本時序,最后對同步動態隨機存儲器SDRAM進行詳盡論述,包括性能、特點、結構以及最為重要的一些操作和時序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設計,重點介紹了具體芯片與FPGA設計技術。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統中的一個經典應用,即同步事例處理器。最后對FPGA技術進行總結與展望。 本論文完整論述了控制器的設計原理和具體實現。從測試的結果來看,本控制器無論從結構上,還是軟硬件上設計均滿足了工程實際要求。
上傳時間: 2013-07-11
上傳用戶:hasan2015
雷達即無線電探測和測距。雷達裝在船上用于航行避讓、船舶定位和引航的稱為船用導航雷達。船用導航雷達是測定本船位置和預防沖撞事故所不可缺少的系統。它能夠準確捕獲其它船只、陸地、航線標志等物標信息,并將其顯示在顯示屏上。 本文圍繞船用導航雷達展開了研究,研究內容分為以下幾個部分: 首先介紹了雷達的概念、基本原理和主要應用,而且詳細敘述了船用導航雷達的發展和工作原理及特性。 然后根據雷達的基本原理和船用導航雷達的特點,設計了基于FPGA、ARM、DSP的船用導航雷達系統,并采用了DDR SDRAM存儲器。ARM、DSP和FPGA是當今主流的高速數字信號處理芯片,滿足了船用導航雷達系統的要求。 最后根據VGA顯示器的原理和雷達圖像的疊加原理,實現了基于FPGA的VGA雷達圖像疊加顯示,并得到了所需的雷達圖像。從結果可以看出,本系統的設計是符合要求的。
上傳時間: 2013-07-20
上傳用戶:dwzjt
本文根據無位置傳感器無刷直流電動機的原理,采用TMS320LF2407 DSP與IR2130,實現了對無刷直流電機的數字PID控制,并著重對電機的PWM調制方式、IR2130的應用、反電動勢過
上傳時間: 2013-07-20
上傳用戶:qazwsxedc