運(yùn)動控制系統(tǒng)是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)更加開放、更加模塊化,同時ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度,可編程性,能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實(shí)時、高速、高精度的技術(shù)瓶頸. 嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最熱門的技術(shù)之一,由于簡潔、高效等優(yōu)點(diǎn),使得其廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域;所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心,以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機(jī)器人控制器的設(shè)計過程。文章首先介紹了機(jī)器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設(shè)計,包括硬件設(shè)計和CPLD軟件設(shè)計。其中控制器硬件平臺擴(kuò)展了外部存儲器、串行口,通過輸出PWM信號進(jìn)入驅(qū)動電路模塊,從而實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器人運(yùn)動的目的。在CPLD設(shè)計過程中,引入JTAG調(diào)試接口,方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試,通過自上而下、分塊設(shè)計的思想給出了QUARTUSⅡ設(shè)計環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務(wù)間的切換來實(shí)現(xiàn)通信過程,而不再采用無操作系統(tǒng)的工程文件的形式,這樣不但有利于項(xiàng)目的調(diào)試,也有利于對其它接口的擴(kuò)展。最后對該控制器進(jìn)行了測試和分析。
標(biāo)簽: CPLD ARM 四足機(jī)器人 嵌入式控制器
上傳時間: 2013-07-19
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隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)載的迅速增加,電能質(zhì)量日趨惡化,這不僅嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行,而且對經(jīng)典的電力測量理論、方法和儀表的設(shè)計都提出了新的挑戰(zhàn)。電力檢測系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用,對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有重要意義,并且具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 本文講述了諧波測量的基本理論,著重對傅里葉變換進(jìn)行說明,使用PSIM軟件對諧波信號進(jìn)行仿真,并給出仿真結(jié)果。以電力監(jiān)控領(lǐng)域現(xiàn)階段的技術(shù)為參考,提出并研制了一種基于ARM和DSP的嵌入式平臺的電力監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)為了能滿足實(shí)時諧波分析算法運(yùn)算量大的要求,它采用模塊化設(shè)計,核心CPU按數(shù)據(jù)處理和控制兩種功能分別采用美國TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407芯片和Samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的16/32位S3C2410A微處理器,兩個核心芯片各自在不同的電路板上獨(dú)立運(yùn)行,充分發(fā)揮DSP芯片的數(shù)字信號處理優(yōu)勢和ARM的控制功能,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的復(fù)雜軟件算法,運(yùn)算速度也能得以提高。 系統(tǒng)硬件設(shè)計包括DSP數(shù)據(jù)采集模塊、實(shí)時時鐘電路和ARM的時鐘電路、存儲器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、通信模塊接口電路、LCD顯示等電路的設(shè)計。 系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括操作系統(tǒng)的移植以及應(yīng)用程序的設(shè)計,應(yīng)用程序設(shè)計由ARM主控程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通訊程序、ARM與DSP通訊程序設(shè)計以及DSP數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計組成。
標(biāo)簽: ARM DSP 電能質(zhì)量 在線監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前嵌入式研究的熱點(diǎn),而相關(guān)研究的開展需要功能強(qiáng)大的開發(fā)平臺支持,因此基于ARM和FPGA的開發(fā)平臺設(shè)計研究具有重要意義。 本文分別設(shè)計了一款基于PXA270的ARM開發(fā)平臺和一款基于Virtex5的FPGA開發(fā)平臺,主要針對電源管理、接口設(shè)計、板級時序等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上利用PADS Logic設(shè)計工具完成了系統(tǒng)原理圖設(shè)計,并借助Hyperlynx SI仿真工具,對PCB的板級設(shè)計問題進(jìn)行了分析,實(shí)現(xiàn)了平臺PCB的可靠設(shè)計。最后對平臺各模塊進(jìn)行了調(diào)試,通過在平臺上運(yùn)行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗(yàn)證了平臺整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個方面: (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片,實(shí)現(xiàn)了PXA270開發(fā)平臺的動態(tài)電源管理,有效降低了平臺功耗; (2)平臺實(shí)現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴(kuò)展VGA、PCMCIA/CF等多種接口,具有良好的開發(fā)靈活性和通用性; (3)對開發(fā)平臺PCB板級走線中可能出現(xiàn)的反射、串?dāng)_、時序沖突等問題進(jìn)行評估,給出了布線約束方案,使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
標(biāo)簽: FPGA ARM 嵌入式開發(fā) 平臺設(shè)計
上傳時間: 2013-07-06
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自動氣象站是一種應(yīng)用于氣象部門能自動收集、處理、存儲和傳輸氣象信息的設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸包括有線和無線兩種方式,但有線難以滿足自動氣象站成本,維護(hù),效率要求,隨著通用分線無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)發(fā)展成熟,因具有成本低、速度快、永久在線等特點(diǎn)被選用作為自動氣象站的數(shù)據(jù)傳輸部分。 本文以基于ARM和Linux及GPRS的自動氣象站系統(tǒng)為研究對象,以操作系統(tǒng),計算機(jī)體系結(jié)構(gòu),編譯原理,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),軟件工程等理論為基礎(chǔ),構(gòu)建了ARM處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、GPRS通訊模塊的自動氣象站系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了以ARM處理器為主控制器,Linux為操作系統(tǒng),應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,分析,處理,存儲,并通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ⅱ?yàn)證了它應(yīng)用在氣象領(lǐng)域的可行性。系統(tǒng)以32位高性能微處理器ARMATMEL9263為硬件核心,以BENQ M23為GPRS模塊,在分析GPRS組網(wǎng)方案基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況選擇了適合本課題,的公網(wǎng)固定IP方式組網(wǎng)方案,實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備無線連接到Internet進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)傳輸。以嵌入式操作系統(tǒng)Linux為軟件平臺,在Linux的交叉編譯工具和串口環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)。通過設(shè)計自動氣象站系統(tǒng)硬件和軟件,實(shí)現(xiàn)終端和上位機(jī)的連接,很好地解決了終端的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)檢測和數(shù)據(jù)收發(fā)問題。 課題通過具體實(shí)驗(yàn)測試,各項(xiàng)性能指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計要求,成功地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離氣象數(shù)據(jù)傳輸,為自動氣象站提供了一種新型的可靠的無線傳輸模式。
上傳時間: 2013-07-01
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ATMEL公司生產(chǎn)的串行Flash AT45系列存儲器的容量已達(dá)到了16Mb,常用于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng).文中以AT45D041為例,詳細(xì)介紹了該系列Flash存儲器的命令集以及串行SPI接口的應(yīng)用方法,并給
標(biāo)簽: Flash SPI 串行 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-05-28
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CS5460是CRYSTAL公司最新推出的帶有串行接口的單相雙向功率,電能計量集成電路芯片,該芯片比目前比較流行的電子電度表芯片如AD7750、AD7755更容易實(shí)現(xiàn)與微處理器的連接.用CS5460可
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域先進(jìn)的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護(hù)電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機(jī)控制芯片使其具有類似USB主機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實(shí)時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實(shí)時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 通過上述工作,驗(yàn)證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-12
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隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機(jī)領(lǐng)域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求,8/16位單片機(jī)所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效,低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片,它集成了許多外圍設(shè)備,非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計,主要內(nèi)容包括以下幾方面: (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念,并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進(jìn)行了BootLoader的設(shè)計與實(shí)現(xiàn); (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點(diǎn),分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件,并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上: (3)介紹了AD、多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理,著重開發(fā)了這4個模塊的驅(qū)動程序,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性; (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計了多任務(wù)來實(shí)現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運(yùn)行,可以驗(yàn)證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽: ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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目前計算機(jī)之間串行通訊非常普遍,針對串口通訊的通訊協(xié)議有很多,但針對串口通訊傳輸較大文件的協(xié)議目前并沒
上傳時間: 2013-04-24
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萬年歷算法分析:萬年歷算法一、 陽歷算法具體算法見函數(shù)Void get_solar_day_date(void),這樣陽歷日歷的星期排法就確定了。表1:
上傳時間: 2013-05-23
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