隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,運動控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前,以數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結(jié)合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。因此,本文通過對運動控制技術(shù)的深入研究,開發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運動控制卡。 首先,設(shè)計了運動控制卡硬件電路,對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實現(xiàn)方法進行了詳細討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性,通過對FPGA的編程設(shè)計,在FPGA中實現(xiàn)了PCI總線目標設(shè)備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數(shù)字I/O信號處理電路。 基于改進的數(shù)字PID控制器和前饋控制,設(shè)計開發(fā)了運動控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器,并整定了控制器參數(shù),獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅(qū)動程序,并詳細介紹了驅(qū)動程序的開發(fā)流程。
上傳時間: 2013-08-01
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生成spwm正弦表的程序,直接運行輸入相應(yīng)的參數(shù)就可以了。
上傳時間: 2013-04-24
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本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點進行詳細分析,然后對運動控制卡在整個系統(tǒng)中承擔(dān)功能進行了分析。根據(jù)數(shù)字型號處理器件的快速運算能力和現(xiàn)場可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進行總體設(shè)計的規(guī)劃。 本文重點詳細闡述了四軸運動控制卡硬件電路的設(shè)計。通過對現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設(shè)計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設(shè)計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進行運算控制單元的設(shè)計,同時對其主要內(nèi)部資源進行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對軟件設(shè)計,文章主要對插補算法在DSP上的實現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點比較法直線和圓弧插補算法以及數(shù)字積分插補原理也進行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補算法等的程序設(shè)計框架,并進行了具體程序設(shè)計。
上傳時間: 2013-05-31
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本論文對DSP和FPGA在交流伺服電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了詳細的設(shè)計,并完成了系統(tǒng)的規(guī)劃。論文完成的設(shè)計任務(wù)主要有:1、根據(jù)系統(tǒng)要求,詳細分析了運動控制系統(tǒng),給出了運動控制系統(tǒng)的總體設(shè)計,提出了一套對已有外圍設(shè)備適用的設(shè)計方案。2、根據(jù)實際情況,提出了簡單易于實現(xiàn)、實時性好的軌跡插補算法,并給出了插補算法的軟件設(shè)計,并在DSP中得以實現(xiàn)。3、使用匯編語言進行軟件設(shè)計,完成了運動控制卡中由DSP完成的運動控制任務(wù),即在插補計算的同時完成加減速控制和三軸聯(lián)動的協(xié)調(diào)控制,以及其后的脈沖分配數(shù)的計算。4、根據(jù)系統(tǒng)運動要求,使用FPGA芯片設(shè)計了可連續(xù)發(fā)送均勻分布脈沖的脈沖分配器,實現(xiàn)對交流伺服系統(tǒng)發(fā)送運動控制指令。并給出了VHDL在FPGA中的軟件實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-04-24
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講述SD卡與主控制器的SPI通信及握手協(xié)議.
標簽: 總線協(xié)議
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的進步和日益成熟,計算機數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。由于ISA數(shù)據(jù)采集卡的固有缺陷,PCI接口的數(shù)據(jù)采集卡將逐漸取代ISA數(shù)據(jù)采集卡,成為數(shù)據(jù)采集的主流。為了簡化PCI數(shù)據(jù)采集卡結(jié)構(gòu),提高數(shù)據(jù)采集可靠性,本文研究并開發(fā)了一種基于FPGA的PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)。 論文對PCI對目標設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)的原理和方法進行了深入研究,設(shè)計了基于FPGA的PCI數(shù)據(jù)采集卡的硬件電路,通過在FPGA中嵌入了PCI目標設(shè)備的IP核與用戶邏輯部分,構(gòu)成了SOPC系統(tǒng)。使用Verilog硬件描述語言設(shè)計并實現(xiàn)了FPGA內(nèi)部采集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)管理寄存器和FIFO數(shù)據(jù)緩沖隊列等模塊電路。利用ModelSim對PCI系統(tǒng)進行了仿真。完成了系統(tǒng)硬件電路PCB板的設(shè)計,最終制作了PCI數(shù)據(jù)采集卡。 論文針對PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)軟件需求,研究了WDM設(shè)備驅(qū)動軟件、Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器以及簡易虛擬邏輯儀實現(xiàn)原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的軟件平臺,開發(fā)了WDM設(shè)備驅(qū)動程序。實現(xiàn)了Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器,和簡易虛擬邏輯儀。系統(tǒng)測試結(jié)果表明該系統(tǒng)設(shè)計正確,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,功能和指標達到了設(shè)計要求。
標簽: FPGA PCI 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時間: 2013-07-22
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本文主要研究一種隔離器高速數(shù)據(jù)通信卡設(shè)計,并對基于PCI總線的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊和交換的硬件編程實現(xiàn)進行詳細的說明,最后在pc機windows平臺下對數(shù)據(jù)通信卡進行吞吐量和穩(wěn)定性的測試。 首先介紹了網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀以及物理網(wǎng)絡(luò)隔離的原理和重要性,并敘述了網(wǎng)絡(luò)隔離產(chǎn)品的發(fā)展,接著介紹網(wǎng)絡(luò)隔離系統(tǒng),并提出硬件平臺的總體設(shè)計方案:重點敘述了網(wǎng)閘內(nèi)外網(wǎng)通訊的硬件核心數(shù)據(jù)通信卡設(shè)計思路和數(shù)據(jù)的流程,以及基于FPGA的PCI接口外部邏輯設(shè)計,并對該數(shù)據(jù)通訊卡在windows平臺雙機之間通訊作了測試,并對測試結(jié)果作了分析。
標簽: FPGA PCI 高速數(shù)據(jù) 通信卡
上傳時間: 2013-07-30
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隨著計算機科學(xué)和視頻技術(shù)的廣泛發(fā)展,數(shù)字圖像采集在電子通信與信息處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,例如廣播電視的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)視頻、監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)等. 視頻圖像采集卡作為計算機視頻應(yīng)用的前端設(shè)備,承擔(dān)著模擬視頻信號向數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換的任務(wù),在多媒體時代占據(jù)著重要的位置.設(shè)計一種功能靈活,使用方便,便于嵌入到系統(tǒng)中的視頻信號采集電路具有重要的實用意義. 本文首先介紹數(shù)字圖像采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景,提出了本次設(shè)計的目標: 完成基于PCI總線的高分辨率圖像采集卡設(shè)計.然后簡單介紹了本次設(shè)計用到的基本理論:數(shù)據(jù)采集理論,特別說明了采樣和量化的定義與區(qū)別,以及量化的幾種方式和量化與AD技術(shù)之間的關(guān)系. 圖像采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成,是以數(shù)字信號處理器為核心,控制外圍的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器和外圍存儲器.本文對比了當(dāng)下流行的DSP芯片和IFPGA芯片作為數(shù)字處理核心的優(yōu)缺點,并根據(jù)系統(tǒng)實際需要,選用FPGA作為數(shù)字信號處理器.然后列舉了幾款常用A/D視頻芯片,還介紹了SDRAM控制的基本流程,最后提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案. 圖像采集卡的硬件設(shè)計分為A/D前端模擬通道設(shè)計和FPGA數(shù)字信號傳輸及外圍電路設(shè)計.本文重點介紹了A/D芯片外圍電路連接和使用方法,對PCI總線和它的控制電路也做了詳細闡述.對圖像采集卡的PCB布局布線也有詳細說明. 圖像采集卡FPGA內(nèi)部程序構(gòu)成也是本文的一個重點.本次的程序設(shè)計主要分為數(shù)據(jù)采集模塊,即與A/D接口模塊,數(shù)據(jù)暫存模塊,即SDRAM讀寫控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊,即PCI控制模塊.重點在于對的SDRAM的連續(xù)讀寫控制和各個模塊間的協(xié)調(diào)工作.說明了.A/D采集數(shù)據(jù)從接收到存儲詳細過程,以及對SDRAM讀寫狀態(tài)機和PCI總線的操控. 最后介紹了硬件調(diào)試和FPGA程序驗證結(jié)果.詳細說明了以Modelsim為平臺的前端功能仿真和后端時序仿真,以及以SignalTapⅡ為平臺,程序下載到FPGA中進行的實時驗證.結(jié)果表明整個圖像采集系統(tǒng)基本達到了系統(tǒng)設(shè)計中所給出的性能指標,證明了整個系統(tǒng)設(shè)計的正確性和合理性.
上傳時間: 2013-04-24
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圖像采集是數(shù)字化圖像處理的第一步,開發(fā)圖像采集平臺是視覺系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。視覺檢測的速度是視覺檢測要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是專用圖像處理系統(tǒng)設(shè)計所要完成的首要目標
標簽: 高速圖像采集
上傳時間: 2013-04-24
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8051單片機配套的SD卡-SDHC卡扇區(qū)讀寫測試
上傳時間: 2013-04-24
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