對于大多數工程師來說,開發usb2.0 接口產品主要障礙在于:要面對復雜的usb2.0協議、自己編寫USB設備的驅動程序、熟悉單片機的編程。這不僅要求有相當的VC編程經驗、還能夠編寫USB接口的硬件(固件)程序。所以大多數人放棄了自己開發USB產品。為了將復雜的問題簡單化,西安達泰電子特別設計了usb2.0協議轉換模塊。這個模塊可以被看作是一個usb2.0協議的轉換器,將電腦的usb2.0接口轉換為一個透明的并行總線,就象單片機總線一樣。從而幾天之內就可以完成usb2.0產品的設計。
上傳時間: 2013-04-24
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VLSI(超大規模集成電路)的快速發展,使得FPGA技術得到了迅猛發展,FPGA的快速發展又為實時圖像處理在算法、系統結構上帶來了新的方法和思路,全景圖像處理是實時圖像處理中一個嶄新的領域,其在視頻監視領域內有廣泛的應用前景。 本文首先介紹了全景圖像處理的發展狀況,課題的主要背景、國內外發展現狀、課題的研究意義、課題的來源和本文的主要研究工作及論文組織結構。然后在第二章中介紹了FPGA的發展,FPGA/CPLD的特點,并介紹了Cyclone Ⅱ系列FPGA的硬件結構,硬件描述語言,開發工具Quartus Ⅱ以及FPGA開發的一般原則。 文章的重點放在了電路板的設計部分,也就是本文的第三章。在介紹電路設計部分之前首先介紹一些高速數字電路設計中的一些概念、高速數字電路設計中常見問題,并對常見問題給出了一般解決方法。 在FPGA電路板設計部分中,對FPGA電路的設計過程作了詳細的說明,其中著重介紹了采用了FBGA封裝的EP2C35芯片的電路設計要點,多層電路板設計要點,FPGA供電管腳的處理注意事項,FPGA芯片中PLL模塊的設計以及FPGA的配置方法,并給出了作者的設計思路。FPGA供電電源也是電路板設計的要點所在,文章中也著重對其進行了介紹,提及了FPGA電源設計指標要求及電壓功耗估計,并根據現有的FPGA電源解決方案提出了設計思路和方法。同時文章中對FPGA芯片外圍器件電路包括圖像采集顯示芯片電路、圖像存儲電路、usb2.0接口電路的設計做了相應的介紹。最終目的就是為基于FPGA的全景圖象處理搭建一個穩定運行的平臺。 在第四章中介紹了IC總線控制器的狀態機圖及信號說明和相應的仿真圖。 文章最后給出了FPGA硬件電路的調試結果,驗證了設計目的,為進一步的工作打下了良好的基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,伴隨著PC及微處理器的迅速發展、軟件資源的豐富,嵌入式系統成為研究與應用的熱點。嵌入式系統是一種面向具體應用的將底層硬件、實時操作系統和應用軟件相結合的專用計算機系統。其廣泛應用于控制領域、消費電子產品等行業,己成為現代電子領域的重要研究方向之一。 本文結合課題實際需要與當前的控制器發展趨勢,構建和開發基于ARM和μC/OS-Ⅱ實時操作系統的嵌入式通用控制器應用平臺.在分析ARM內核處理器的基礎上,自主開發以PHILIPS公司LPC2880芯片為核心的嵌入式通用控制器的硬件平臺。根據嵌入式控制器的實際應用要求設計了相應的應用模塊,主要包括:串口模塊、存儲器擴展模塊、液晶顯示和鍵盤模塊等。并完成了各個功能模塊的接口函數,創建了應用函數庫,為后面的代碼應用和移植提供了方便。在對電機驅動控制原理的學習掌握基礎上,開發出基于L297/L298芯片的步進電機驅動器及基于LMD18200芯片的伺服電機驅動器。為實現控制器與PC機的通訊,確定了usb2.0通訊接口作為主要通訊方式,詳細分析了通用串行總線的軟硬件特點,根據LPC2880芯片特點實現嵌入式USB主機模式的通訊方式,并給出了它和主控制器的連線原理圖以及USB主機的系統軟件框架。 嵌入式實時操作系統是嵌入式系統應用軟件開發的支撐平臺,通過對現在常用的幾種嵌入式操作系統的綜合比較,選擇μC/OS-Ⅱ作為本系統的RTOS。詳細分析了μC/OS-Ⅱ內核工作原理,改進了中斷和時鐘處理的不足。成功的將μC/OS-Ⅱ系統移植到ARM微處理器中,并通過相應的開發工具,對移植系統進行模擬調試和功能測試。結果表明,設計的嵌入式通用控制器平臺基本達到預期目標.
上傳時間: 2013-04-24
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usb2.0接口和基于ARM核的SOC系統的應用已經非常廣泛,特別在電子消費類領域。包含usb2,0接口的ARM系統則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的usb2,0接口IP(AHB_usb2.0)的設計,主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設計進行討論。 該 AHB_usb2.0 IP核支持usb2.0協議,并兼容USB1.1協議;支持AMBA2.0協議和UTMI 1.05協議。該IP核一側通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與usb2.0主機端進行通信;另一側則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_usb2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊:ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現了UTMI接口轉ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為usb2.0的數據鏈路層協議處理模塊,為整個IP核的核心部分,進一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊),PIE(PHY接口處理引擎),SIF(系統接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負責整個IP的復位控制,IP時鐘的開關提示等;PIE模塊負責處理USB的事務級傳輸,包括組包解包等;SIF模塊負責協議相關寄存器組和端點緩沖區的讀寫,跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產生;AHB模塊負責IP核與ARM通信和DMA功能的實現。 該IP核的軟件設計遵循USB協議,Bulk Only協議和UFI協議,由外掛ARM實現USB設備命令和UFI命令的解析,并執行相應的操作。設計了IP核與ARM之間的多種數據傳輸方法,通過軟件實現常規數據讀寫訪問、內部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經通過EDA驗證和FPGA測試,并且已經在內嵌ARM核的FPGA系統上實現了多個U盤。這個FPGA系統的正確工作,證明了AHB_usb2.01P核設計是正確的。
上傳時間: 2013-05-17
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在諸多行業的材料及材料制成品中,表面缺陷是影響產品質量的重要因素之一。研究具有顯微圖像實時記錄、處理和顯示功能的材料表面缺陷檢測技術,對材料的分選和材料質量的檢查及評價具有重要的意義。 本文以聚合物薄膜材料為被測對象,研究了適用于材料表面缺陷檢測的基于現場可編程門陣列(FPGA)的缺陷數據實時處理技術,可實時提供缺陷顯微圖像信息,完成了對現有材料缺陷檢測裝置的數字化改造與性能擴展。本文利用FPGA并行結構、運算速度快的特點實現了材料缺陷的實時檢測。搭建了以FPGA為核心的缺陷數據處理系統的硬件電路;重點針對聚合物薄膜材料缺陷信號的數據特征,設計了基于FPGA的缺陷圖像預處理方案:首先對通過CCD獲得的聚合物薄膜材料的缺陷信號進行處理,利用動態閾值定位缺陷區域,將高于閾值的數據即圖像背景信息舍棄,保留低于閾值的數據,即完整保留缺陷顯微圖像的有用信息;然后按照預先設計的封裝格式封裝缺陷數據;最后通過usb2.0接口將封裝數據傳輸至上位機進行缺陷顯微圖像重建。此方案大大減少了上傳數據量,緩解了上位機的壓力,提高了整個缺陷檢測裝置的檢測速度。本文對標準模板和聚合物薄膜材料進行了實驗驗證。實驗結果表明,應用了基于FPGA的缺陷數據實時處理技術的CCD掃描缺陷檢測裝置可對70μm~1000μm范圍內的缺陷進行有效檢測,實時重建的缺陷顯微圖像與實際缺陷在形狀和灰度上都有很好的一致性。
上傳時間: 2013-05-19
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隨著科學技術水平的不斷提高,在科研和生產過程中為了更加真實的反映被測對象的性質,對測試系統的性能要求越來越高。傳統的測試裝置,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的實際需要。USB技術的出現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協議下為480Mbps)等優點,已逐漸得到廣泛的應用。 本課題研究并設計了一套基于usb2.0的數據采集系統。論文首先詳細介紹了USB總線協議,然后從系統的總體結構、硬件電路、軟件程序以及系統性能檢測等幾個方面,詳細闡述了系統的設計思想和實現方案。系統采用雙12位A/D轉換器,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計和程序設計。系統應用FPGA芯片作系統的核心控制,控制系統的數據采集和與USB接口芯片的數據交換,并產生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應用FPGA芯片作系統的核心控制可提高了系統穩定性、減小設備的體積。系統的軟件設計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應用程序及其驅動程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發平臺,雖然增加了復雜程度,但是軟件執行效率及重用性均得到提高。 最后,應用基于usb2.0的數據采集系統測試標準信號及電木的導熱系數,以驗證測試系統的可靠信與準確性。
上傳時間: 2013-04-24
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數據采集系統是將傳感器輸出的模擬信號進行采集,轉換成數字信號,然后送入計算機進行處理,并按需要的形式輸出處理結果的系統。隨著計算機技術和電子信息技術的高速發展,數據采集結合先進的電子技術,已經能利用軟件來處理大量測量數據。近年來,對于數據采集系統的要求與日俱增,數據采集系統有著非常良好的應用前景。如今的數據采集技術已滲透到分析儀器、醫療器械、雷達、通訊、等技術領域。 本論文在研究了USB總線技術的基礎上,詳細介紹了一個基于USB和FPFA技術的數據采集系統,包括硬件設計、固件設計、設備驅動程序設計和主機應用程序設計。在硬件設計部分,本文先介紹了數據采集芯片、FPGA以及usb2.0接口芯片FX2 CY7C68013的性能和特點,然后給出了具體的硬件設計方案;在固件設計部分,本文先介紹了FX2的固件架構,隨后詳細地介紹了CY7C68013GPIF接口模式的固件設計;在驅動程序開發部分,先引入了WDM驅動程序開發模型,然后介紹了本數據采集系統的USB設備驅動程序的設計;最后結合驅動程序完成了基于虛擬儀器LabVIEW的主機應用程序。
上傳時間: 2013-07-16
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信號與信息處理是信息科學中近幾年來發展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數字信號處理的前沿。基于FPGA的設計可以在系統可再編程及在系統調試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發成本進一步降低、開發時間也大大縮短等優點。然而,FPGA器件是基于SRAM結構的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數據都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統設計中具有極其重要的價值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實驗開發設備提出了更高的要求。 本論文基于IEEE1149.1標準和usb2.0技術,完成了FPGA配置接口電路及實驗開發板的設計與實現。作者在充分理解IEEE1149.1標準和USB技術原理的基礎上,針對Altcra公司專用的USB數據配置電纜USB-Blaster,對其內部工作原理及工作時序進行測試與詳細分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發實驗電路的完整軟硬件設計及功能時序仿真。作者最后進行了軟硬件調試,完成測試與驗證,實現了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發板的功能。 本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發環境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產權嚴格保密,使得基于USB接口的配置電路應用受到很大限制,同時也加大了自行對其進行開發設計的難度。 與傳統的基于PC并口的下載接口電路相比,本設計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發板與其同類產品相比有較強的競爭力。
上傳時間: 2013-06-07
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51單片機各類源程序集錦,代碼為Keil C51環境,涉及CAN,EEPROM,LCD,LCM,IO_Key,LIN,RS232,RS485,RTC,TCPIP,USB1.0,usb2.0等。
上傳時間: 2013-06-12
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在繪制USB電源線、信號地和保護地時,應注意以下幾點: ①USB插座的1、2、3、4腳應在信號地的包圍范圍內,而不是在保護地的包圍范圍 內。 ②USB差分信號線和其他信號線在走線的時候不應與保護地層出現交疊。 ③電源層和信號地層在覆銅的時候要注意不應與保護地層出現交疊。 ④電源層要比信號地層內縮20D,D為電源層與信號地層之間的距離。 ⑤如果差分線所在層的信號地需要大面積覆銅,注意信號地與差分線之間要保證 35 mil以上的間距,以免覆銅后降低差分線的阻抗。
上傳時間: 2013-04-24
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