英飛凌科技股份公司近日推出適用于汽車動力總成和底盤應用的全新AUDO MAX系列32位微控制器。AUDO MAX系列可為發動機管理系統滿足歐5和歐6排放標準提供支持,使電動汽車的動力總成功能實現電氣化。AUDO MAX系列的主要特性包括:高達300MHz的最大時鐘頻率、SENT和FlexRay?等高速接口以及利用PRO-SIL?特性為先進安全設計提供全面支持。此外,這種全新的微控制器適用于在高達170°C*的溫度條件下使用。AUDO MAX系列以TriCore?處理器架構為基礎,采用90納米工藝制造。
標簽: Fairchild
上傳時間: 2013-05-24
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嵌入式測控系統和測控裝置在工業生產過程控制、儀器儀表及自動化系統、智能樓宇監控等方面得到廣泛的應用。由于嵌入式測控系統監控對象的多樣性,因此通用性不是很強,傳統的設計方法都是從底層的硬件設計開始,再設計專用的軟件,導致設計周期長,重復工作多,成本增加。微電子技術和計算機技術的飛速發展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測控平臺的構建奠定了基礎。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設計思路。采用主板和擴展板相結合的模塊化設計,使嵌入式測控系統可以在一個標準化平臺上進行構建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網芯片、CPLD以及其它外圍電路,構成了一個維持系統正常運行的最小系統。擴展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結構與主板連接。測控開發平臺在功能、電路、結構上實現了可裁剪、可擴展,能滿足大多數嵌入式測控系統的需求。 在實現嵌入式測控開發平臺硬件設計的基礎上,嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統來完成系統資源的管理和任務的調度。文中提出了啟動代碼模版的概念,簡化了移植操作系統的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發平臺為開發各種智能化、小型化現代測控系統提供了可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發的周期,具有十分重要的意義。 作為在測控開發平臺的基礎上構建測控系統的實例,研制了氣門彈簧負荷計算機自動分選系統的現場級控制器。
上傳時間: 2013-06-16
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在電力現代化建設中,提高發電機發電效率是其中重要的一環,氫氣作為導熱性冷卻介質廣泛的應用于發電設備,作為冷卻劑,它可以有效地提高其發電效率,但它又是一種易燃易爆氣體,所以使氫氣參數處于正常范圍,保證發電機高效、安全正常工作就變得至關重要,因此對氫氣參數進行實時監測有著重要的意義。 本論文研究和開發了基于ARM和CPLD的氫氣參數監測系統,首先簡要的分析了氫冷發電機系統對氫氣參數進行監測的必要性以及當前電力系統氫氣參數監控系統的發展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業務SMS、工控總線Modbus通信協議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術實現發電機系統多氫氣參數的現場實時監測系統的設計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統的核心。采用高精度的16位AD轉換芯片,并使用兩種濾波算法的結合對信號進行數字濾波,滿足系統對氫氣參數采集精度的要求。同時系統結合CPLD技術,用于解決系統內微控器I/O口不足以及SD卡驅動的問題,本論文采用一片CPLD擴展I/O口,每一個擴展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通過外部總線控制擴展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數碼卡,是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備,具有低成本,大容量的特點,系統的歷史數據存儲使用了SD卡作為存儲介質,系統并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡,而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅動SD卡,在CPLD中使用VHDL語言設計了SD卡的總線協議,外部總線接口,SRAM的讀寫時序等,這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度,增強微處理器程序的移植性,又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負擔。 本論文的無線數據傳輸采用GSM無線通信技術的SMS業務遠傳現場數據,設計了GSM模塊的軟件硬件,實現了報警等數據的無線傳輸,系統的有線傳輸采用了基于Modbus通信協議的RS485總線通信方式,采用這兩種通信方式使系統的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統的不足并且提出了具體的改進方向。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著計算機技術的飛速發展,嵌入式系統將在人們的生產生活中發揮越來越重要的作用。一方面,ARM技術已經在當今的嵌入式微處理器領域中占據了領先地位,另一方面,結構清晰、源碼開放的Linux已經發展成為一款非常具有活力的操作系統。近年來,基于ARM和Linux的嵌入式技術已經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經廣泛應用在票據打印領域,但是其優秀的圖形打印能力仍然具有很大的應用潛力可以發掘。在工業生產中,某些參數,比如環境的溫度、濕度等,需要被嚴格掌控。將這些參數映射到坐標系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來,能夠讓技術人員更加方便直觀地觀察到參數變化情況。 本次設計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統的嵌入式開發平臺,為嵌入式系統開發提供一個方便功能擴展的軟硬件環境。在此基礎上,此次設計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象,利用嵌入式系統的豐富資源,使用串行接口連接該型號打印機,并輔助軟件設計擴展了坐標圖形打印的功能。軟件設計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅動程序設計和實現坐標圖形打印功能的應用程序設計。驅動程序和應用程序都能夠移植到開發平臺上正確地運行,打印效果理想。
上傳時間: 2013-04-24
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音頻管理組件(Audio Management Unit,AMU)是先進客艙娛樂與服務系統(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的組成部分,應用于飛機上音頻資源的管理與控制。飛機運營對航空機載電子系統準確性、復雜性和安全性的高要求,使得其維修維護工作極大地依賴于自動測試設備(Automatic Testing Equipment,ATE)。本課題來源于實際工程項目, FPGA技術具備多種優點,將其與民航測試設備結合研制一個用于檢測AMU故障的自動測試系統,該系統將對AMU自動完成部件維修手冊(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所規定的全部功能、性能方面的綜合測試。 本文首先概述音頻管理組件、自動測試系統及其在民航領域的應用,并闡述了課題的背景、研究目標和相關技術要求;文章對可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結構原理、硬件描述語言VHDL的特點以及MAXL+plusⅡ軟件的設計流程進行了說明,重點闡述了基于FPGA的DDS信號發生器以及數據采集卡的設計實現、并著重闡述了ARINC429總線的傳輸規范,和基于FPGA的ARINC429總線接口的設計與實現。在ARINC429接口設計中采用自頂向下,多層次系統設計的方法,用VHDL語言進行描述。在發送器中利用了FPGA內部的分布式RAM創建異步FIFO,節約了FPGA的內部資源和提高了數據傳輸速度;在接收器中采用了提高抗干擾性的優化設計。測試結果表明基于FPGA的設計實現ARINC429總線數據通信的要求,使用方便,可靠性好,能夠克服HS-3282芯片中的數據格式固定,使用不夠靈活方便,價格昂貴的缺點。
上傳時間: 2013-08-06
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本文以Turbo碼譯碼器的FPGA實現為目標,對Turbo碼的迭代譯碼算法及用硬件語言實現其譯碼算法進行了深入研究。 本文首先在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進行了深入的研究,并用C語言對其MAP譯碼算法進行了驗證仿真,接著就Turbo碼MAP算法的衍生算法即LOG_MAP和MAX_LOG_MAP算法用C程序做了仿真和測試。隨后本文就一些對MAP譯碼性能起著重要影響的參數也用C程序做了仿真對比。 最后,考慮到硬件實現的簡化,MAX-Log-MAP算法成為了本文的硬件實現方案。本文采用了模塊化設計,在對各個模塊進行設計的基礎上提出了一些改進的方案,對Turbo碼編碼器設計中的同步問題進行了改進,對分塊并行Turbo碼譯碼算法的硬件實現進行了研究。在設計中綜合運用了“自頂向下”和“自下而上”的設計方去,通過功能模塊分割,合理設置系統參數,并通過模塊之間的參數傳遞,使Turbo碼編譯碼器具有較好的靈活性。
上傳時間: 2013-04-24
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在通信系統中,人們一直致力于信息傳輸的有效性和可靠性的研究,信道糾錯編碼技術一直是人們研究的重點。1993年,Turbo碼的提出,以其接近Shannon極限的優異的譯碼性能在編碼界引起了轟動,并成為研究糾錯編碼的熱點課題。經過十幾年的研究和發展,目前,Turbo碼已經走向了實用化的道路,如何用硬件實現有效的Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點。 論文以基于FPGA實現Turbo碼譯碼器為研究目標,首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標準的Turbo碼編碼結構和交織算法。然后重點分析了MAP譯碼算法,Log-MAP譯碼算法和:Max-Log-MAP譯碼算法,并對三種譯碼算法進行了詳細的理論推導和計算復雜度的定量分析比較,對影響Turbo碼譯碼性能的主要因素進行了MATLB仿真分析。 論文在深入分析比較上述三種譯碼算法的基礎之上,選擇Max-Log-MAP譯碼算法進行了Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現。主要針對FPGA實現的數據量化、定點數據表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關鍵運算單元的FPGA設計和基于3GPP標準的Turbo碼譯碼器的內交織的FPGA設計進行了深入研究,完成了固定譯碼長度的Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現,并利用ModelSim和MATLAB分別對譯碼器進行了功能時序驗證和FPGA定點仿真測試。
上傳時間: 2013-07-09
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1993年,Turbo碼的提出,以其接近Shannon極限的優異的性能在編碼界引起了轟動,并成為研究的熱點。隨著研究的不斷深入和技術的發展,目前,Turbo碼已經應用到很多實際通信系統中。同時,如何實現Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點。 論文以基于FPGA實現Turbo碼編譯碼器為研究目標,首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標準的Turbo碼編碼結構。然后分析了MAP譯碼算法,Log-MAP譯碼算法和Max-Log-MAP譯碼算法,接著仔細分析了對系統性能影響的各個參數并逐一進行選擇,最后對各個選擇的系統進行仿真,對仿真的結果進行比較論證,確定滿足系統性能要求的各個參數。 論文在系統仿真分析論證的基礎之上,進行了Turbo碼編碼器的設計實現和硬件測試,選擇Max-Log-MAP譯碼算法進行了Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現和硬件測試。最后完成整個通信系統的搭建和調試。主要針對FPGA實現的數據量化、定點數據表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關鍵運算單元的FPGA設計和譯碼的時序控制進行了深入研究,完成了固定譯碼長度的Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現,并利用ModelSim和MATLAB分別對譯碼器進行了時序功能驗證和FPGA定點仿真測試。
上傳時間: 2013-05-30
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本文以Turbo碼編譯碼器的FPGA實現為目標,對Turbo碼的編譯碼算法和用硬件語言將其實現進行了深入的研究。 首先,在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進行了介紹,確定了Max-log-MAF算法的譯碼算法,結合CCSDS標準,在實現編碼器時,針對標準中給定的幀長、碼率與交織算法,以及偽隨機序列模塊與幀同步模塊,提出了相應解決方案;而在相應的譯碼器設計中,采用了FPGA設計中“自上而下”的設計方法,權衡硬件實現復雜度與處理時延等因素,優先考慮面積因素,提高元件的重復利用率和降低電路復雜度,來實現Turbo碼的Max-log-MAP算法譯碼。把整個系統分割成不同的功能模塊,分別闡述了實現過程。 然后,基于Verilog HDL 設計出12位固點數據的Turbo編譯碼器以及仿真驗證平臺,與用Matlab語言設計的相同指標的浮點數據譯碼器進行性能比較,得到該設計的功能驗證。 最后,研究了Tuxbo碼譯碼器幾項最新技術,如滑動窗譯碼,歸一化處理,停止迭代技術結合流水線電路設計,將改進后的譯碼器與先前設計的譯碼器分別在ISE開發環境中針對目標器件xilinx Virtex-Ⅱ500進行電路綜合,證實了這些改進技術能有效地提高譯碼器的吞吐量,減少譯碼時延和存儲器面積從而降低功耗。
上傳時間: 2013-04-24
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《計算機組成原理》是計算機系的一門核心課程。但是它涉及的知識面非常廣,內容包括中央處理器、指令系統、存儲系統、總線和輸入輸出系統等方面,學生在學習該課程時,普遍覺得內容抽象難于理解。但借助于該計算機組成原理實驗系統,學生通過實驗環節,可以進一步融會貫通學習內容,掌握計算機各模塊的工作原理,相互關系的來龍去脈。 為了增強實驗系統的功能,提高系統的靈活性,降低實驗成本,我們采用FPGA芯片技術來徹底更新現有的計算器組成原理實驗平臺。該技術可根據用戶要求為芯片加載由VHDL語言所編寫出的不同的硬件邏輯,FPGA芯片具有重復編程能力,使得系統內硬件的功能可以像軟件一樣被編程,這種稱為“軟”硬件的全新系統設計概念,使實驗系統具有極強的靈活性和適應性。它不僅使該系統性能的改進和擴充變得十分簡易和方便,而且使學生自己設計不同的實驗變為可能。計算機組成原理實驗的最終目的是讓學生能夠設計CPU,但首先,學生必須知道CPU的各個功能部件是如何工作,以及相互之間是如何配合構成CPU的。因此,我們必須先設計出一個教學用的以FPGA芯片為核心的硬件平臺,然后在此基礎上開發出VHDL部件庫及主要邏輯功能,并設計出一套實驗。 本文重點研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系統,由于VHDL的高標準化和硬件描述能力,現代CPU的主要功能如計算,存儲,I/O操作等均可由VHDL來實現。同時設計實驗內容,包括時序電路的組成及控制原理實驗、八位運算器的組成及復合運算實驗、存儲器實驗、數據通路實驗、浮點運算器實驗、多流水線處理器實驗等,這些實驗形成一個相互關聯的系統。每個實驗先由教師講解原理及原理圖,學生根據教師提供的原理圖,自己用MAX+PLUSII完成電路輸入,學生實驗實際上是編寫VHDL,不需要寫得很復雜,只要能調用接口,然后將程序燒入平臺,這樣既不會讓學生花太多的時間在畫電路圖上,又能讓學生更好的理解每個部件的工作原理和工作過程。 論文首先研究分析了FPGA硬件實驗平臺,即實驗系統的硬件組成。系統采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外圍芯片(例如74LS244,74LS275)組成。根據不同的實驗要求,規劃不同實驗控制邏輯。用戶可選擇不同的實驗邏輯,通過把實驗邏輯下載到FPGA芯片中構成自己的實驗平臺。 其次,論文詳細的闡述了VHDL模塊化設計,如何運用VHDL技術來依次實現CPU的各個功能部件。VHDL語言作為一種國際標準化的硬件描述語言,自1987年獲得IEEE批準以來,經過了1993年和2001年兩次修改,至今已被眾多的國際知名電子設計自動化(EDA)工具研發商所采用,并隨同EDA設計工具一起廣泛地進入了數字系統設計與研發領域,目前已成為電子業界普遍接受的一種硬件設計技術。再次,論文針對實驗平臺中遇到的較為棘手的多流水線等問題,也進行了深入的闡述和剖析。學生需要什么樣的實驗條件,實驗內容及步驟才能了解當今CPU所采用的核心技術,才能掌握CPU的設計,運行原理。另外,本論文的背景是需要學生熟悉基本的VHDL知識或技能,因為實驗是在編寫VHDL代碼的前提下完成的。 本文在基于實驗室的環境下,基本上較為完整的實現了一個基于FPGA的實驗平臺方案。在此基礎上,進行了部分功能的測試和部分性能方面的分析。本論文的研究,為FPGA在實際系統中的應用提供研究思路和參考方案。論文的研究結果將對FPGA與VHDL標準的進一步發展具有重要的理論和現實意義。
上傳時間: 2013-04-24
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