0 引言 開關(guān)電源具有效率高、重量輕、體積小,穩(wěn)壓范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)中期問世以來,發(fā)展極其迅猛,在計(jì)算機(jī)、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用,大有取代線性穩(wěn)壓電源之勢。提高電路的集成化是開關(guān)電源的追求之一,對中小功率開關(guān)電源來說是實(shí)現(xiàn)單片集成化。開關(guān)集成穩(wěn)壓器是指將控制電路、功率開關(guān)管和保護(hù)電路等集成在一個(gè)芯片內(nèi),而由開關(guān)集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開關(guān)電源就稱之為單片開關(guān)電源。
標(biāo)簽: 大功率 單片開關(guān) 電源設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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根據(jù)雷達(dá)、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘柛咚偬幚淼囊螅芯咳藛T正尋求新的高速的數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)方法,以滿足這種高速地處理數(shù)據(jù)的需要。 本文對單片F(xiàn)PGA的雷達(dá)處理機(jī)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。文章根據(jù)線性調(diào)頻信號脈沖壓縮理論,選擇合適的加窗函數(shù),對線性調(diào)頻信號進(jìn)行脈沖壓縮,得出仿真結(jié)果;完成了雷達(dá)信號處理部分的PCB制版;確定了與其他PCB板之間的接口關(guān)系;編寫了FPGA程序,采用DA算法并根據(jù)FIR原理實(shí)現(xiàn)32階濾波器,進(jìn)行了脈沖壓縮處理。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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數(shù)控沖床送料系統(tǒng)主要用于與沖床實(shí)現(xiàn)配套,在沖孔過程中按照程序設(shè)定控制板料移動和沖床沖孔,實(shí)現(xiàn)沖孔的高度自動化。自動送料機(jī)構(gòu)作為沖壓加工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化的最基本的要求,它的自動化程度高低,直接影響著沖壓生產(chǎn)效率以及沖壓生產(chǎn)整體自動化水平,只有其自動化程度與沖壓設(shè)備相匹配甚至高于沖壓設(shè)備,才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動化。 嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后,又一個(gè)新的發(fā)展方向,由于嵌入式系統(tǒng)自身的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到軍事國防、消費(fèi)電子、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子、計(jì)算機(jī)、自動控制以及精密機(jī)械與測試技術(shù)的不斷提高和發(fā)展,自動送料裝置也在隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)也開始運(yùn)用到數(shù)控沖床自動送料系統(tǒng)中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器,Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統(tǒng)的主控制器,該處理器主要面向嵌入式設(shè)備,具有性價(jià)比高、功耗低的特點(diǎn),并且在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下可移植性好,具有較強(qiáng)的控制能力和豐富的片內(nèi)資源。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)控沖床的自動送料,軟硬件結(jié)構(gòu)簡單,定位精度高,操作簡單方便,具有良好的人機(jī)界面。論文首先根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則,確定了送料系統(tǒng)的軟硬件總體設(shè)計(jì)方案。硬件方面,在S3C2440A的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊,并設(shè)計(jì)了X、Y軸電機(jī)及其驅(qū)動電路。軟件方面,選用Linux操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了Bootloader、Linux內(nèi)核、YAFFS根文件系統(tǒng)的移植,選用Qt/Embeded設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作界面,給出了系統(tǒng)各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì),包括人機(jī)界面、速度預(yù)處理、插補(bǔ)模塊和電機(jī)控制部分,文章對系統(tǒng)的軟硬件的抗干擾技術(shù)也專門做了介紹。隨后,文章還介紹了積分分離的PID控制算法,并通過使用matlab對電機(jī)控制進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了該算法的可行性。 文章在最后對整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)和展望,指出了系統(tǒng)存在的問題和一些可以改進(jìn)的地方。
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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隨著USB接口性能的不斷增強(qiáng),USB接口被廣泛應(yīng)用到各種硬件設(shè)備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中,針對USB設(shè)備的驅(qū)動編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎(chǔ)的硬件平臺上,對Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設(shè)備驅(qū)動工作原理進(jìn)行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎(chǔ)上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設(shè)備控制器固件和驅(qū)動程序的編寫調(diào)試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設(shè)備上,通過它控制設(shè)備的正常工作,負(fù)責(zé)與主機(jī)端的通信會話。由于本課題中的USB設(shè)備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設(shè),因此固件程序要管理整個(gè)S3C2410處理器的工作。在處理器開機(jī)工作時(shí),固件程序首先完成包括USB設(shè)備控制器在內(nèi)的整個(gè)處理器的初始化,然后與主機(jī)共同進(jìn)行USB設(shè)備的枚舉,最后進(jìn)入循環(huán)等待主機(jī)端發(fā)起通信。當(dāng)主機(jī)發(fā)起通信時(shí),處理器產(chǎn)生USB中斷,固件程序調(diào)用中斷處理函數(shù)。 在Linux操作系統(tǒng)中,內(nèi)核通過調(diào)用驅(qū)動中提供的標(biāo)準(zhǔn)接口將應(yīng)用程序中對設(shè)備的操作映射到具體的硬件設(shè)備。驅(qū)動程序中包括向驅(qū)動注冊,驅(qū)動支持設(shè)備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實(shí)現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式,根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設(shè)備控制器的功能屬性,在驅(qū)動中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^URB的方式實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的讀寫操作。 最后設(shè)計(jì)一個(gè)簡單文件傳輸系統(tǒng)對固件和驅(qū)動程序進(jìn)行了測試。測試系統(tǒng)中主機(jī)端通過USB接口傳輸一個(gè)wav格式的音頻文件,設(shè)備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標(biāo)簽: Linux ARM USB 驅(qū)動實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作,容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無法自動獲取外界的信息,人們無法對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn),以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善,使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展,這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入,因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定,延時(shí)性相對要小,用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化,如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制,或者讓每臺家電接入網(wǎng)絡(luò),這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信,IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn),結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優(yōu)化人們的生活方式,節(jié)約能源費(fèi)用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行了調(diào)試,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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復(fù)費(fèi)率CPU卡電能表ESAM及卡操作指令流程
標(biāo)簽: ESAM CPU 復(fù)費(fèi)率 電能表
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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該文進(jìn)行的設(shè)計(jì)作為數(shù)控系統(tǒng)大課題中的一個(gè)子課題,主要研究利用PCI總線來實(shí)現(xiàn)對外圍IO的操作,硬件上包括設(shè)計(jì)一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實(shí)現(xiàn)了PCI接口卡在Linux下的驅(qū)動和用軟PLC來實(shí)現(xiàn)對外圍IO的操作.該文在比較幾種微機(jī)總線的基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進(jìn)行設(shè)計(jì).隨著可編程邏輯器件的發(fā)展,為在一片PLD芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發(fā)PCI卡的幾種方法的基礎(chǔ)上,選擇了使用FPGA來實(shí)現(xiàn)PCI接口卡設(shè)計(jì).用VHDL語言對FPGA編程,采用模塊化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),用狀態(tài)機(jī)來控制PCI邏輯的時(shí)序.設(shè)計(jì)首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現(xiàn)場調(diào)試通過.為方便所設(shè)計(jì)的PCI卡在數(shù)控系統(tǒng)及其它系統(tǒng)中應(yīng)用,該文設(shè)計(jì)了PCI卡在Linux下的設(shè)備驅(qū)動程序,主要包括設(shè)備的注冊與注銷、與Linux內(nèi)核的接口、相關(guān)的入口函數(shù)、驅(qū)動程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應(yīng)的測試代碼,在Linux環(huán)境下調(diào)試通過.為了解決數(shù)控系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用問題,該文還設(shè)計(jì)了PCI卡在軟PLC中的應(yīng)用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細(xì)討論MatPLC工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)輸入模塊、一個(gè)輸出模塊和一個(gè)MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅(qū)動程序從PCI卡中讀取數(shù)據(jù),傳送到MatPLC內(nèi)核的全局變量中,輸出模塊從內(nèi)核全局變量讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進(jìn)行測試,最終實(shí)現(xiàn)軟PLC對外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2002A1040402]、廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關(guān)計(jì)劃[2002Z1-D0051]的資助.
標(biāo)簽: FPGA PCI 接口設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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利用混沌的對初值和參數(shù)敏感、偽隨機(jī)以及遍歷等特性設(shè)計(jì)的加密方案,相對傳統(tǒng)加密方案而言,表現(xiàn)出許多優(yōu)越性能,尤其在快速置亂和擴(kuò)散數(shù)據(jù)方面.目前,大多數(shù)混沌密碼傾向于軟件實(shí)現(xiàn),這些實(shí)現(xiàn)方案中數(shù)據(jù)串行處理且吞吐量有限,因而不適合硬件實(shí)現(xiàn).該論文分別介紹了適合FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)并行實(shí)現(xiàn)的序列密碼和分組密碼方案.序列密碼方案,對傳統(tǒng)LFSR(線性反饋移位寄存器)進(jìn)行改進(jìn),采用非線性的混沌方程代替LFSR中的線性反饋方程,進(jìn)而構(gòu)造出基于混沌偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的加密算法.分組密碼方案,從圖像置亂的快速性考慮,將兩維混沌映射擴(kuò)展到三維空間;同時(shí),引入另一種混沌映射對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)散操作,以有效地抵抗統(tǒng)計(jì)和差分攻擊.對于這兩種方案,文中給出了VHDL(硬件描述語言)編程、FPGA片內(nèi)功能模塊設(shè)計(jì)、加密效果以及硬件性能分析等.其中,序列密碼硬件實(shí)現(xiàn)方案,在不考慮通信延時(shí)的情況下,可以達(dá)到每秒61.622兆字節(jié)的加密速度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這兩種加密算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方案是可行的,并且能夠得到較高的安全性和較快的加密速度.
標(biāo)簽: FPGA 混沌 加密芯片 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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Keil C51 操作入門及Keil C51 下調(diào)試程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文研究基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)。論文完成了ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的共享存儲器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了ARMLinux系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設(shè)計(jì)以及各種顯示算法設(shè)計(jì)等。同時(shí)進(jìn)行了信號的高速采集和處理的實(shí)際測試,對實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手,闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,以及基于ARMLinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 硬件方面,在FPGA平臺上,我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數(shù)據(jù)信號,再將這四路數(shù)據(jù)分別存儲到4個(gè)FIFO中,然后再對這4個(gè)FIFO中的數(shù)據(jù)拼接并存儲在FPGA片上的雙端口雙時(shí)鐘RAM中,最后將FPGA的雙端口雙時(shí)鐘RAM掛載到ARM系統(tǒng)的總線上,實(shí)現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使ARM處理器可以直接讀取這個(gè)雙端口雙時(shí)鐘的RAM中的數(shù)據(jù),從而大大提高了數(shù)據(jù)采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設(shè)計(jì)方面,我們通過使FIFO的數(shù)據(jù)存儲時(shí)鐘降低為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1/n實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率降為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1/n,從而實(shí)現(xiàn)了由FPGA控制的可變頻率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 軟件方面,為了更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,我們移植了ARMLinux操作系統(tǒng),并在S3C2410平臺上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的觸摸屏驅(qū)動程序設(shè)計(jì)、LCD驅(qū)動程序移植、自定義的FPGA模塊驅(qū)動程序設(shè)計(jì)、LCD顯示程序設(shè)計(jì)、多線程的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。應(yīng)用程序能夠控制FPGA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下,系統(tǒng)可以正常工作。能夠?qū)崿F(xiàn)對頻率在5MHz以下的信號波形的直接顯示;對5MHz至40MHz的信號,使用正弦插值算法進(jìn)行處理,顯示效果良好。同時(shí)這種硬件結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性強(qiáng),可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)8路甚至16路緩沖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以使系統(tǒng)支持更高的采樣頻率。
標(biāo)簽: FPGA ARM 高速數(shù)據(jù) 采集
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