51單片機應用程序設計實例,包括C語言程序和電路圖
上傳時間: 2013-07-02
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基于51單片機的電子時鐘C程序源代碼程序
上傳時間: 2013-06-06
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本源程序是基于AVR單片機環(huán)境下,對GPS模塊信號進行分離、處理以及信息顯示的功能。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的發(fā)展,人們對電力需求特別是電能質量的要求越來越高。但由于非線性負荷大量使用,卻帶來了嚴重的電力諧波污染,給電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行帶來嚴重影響,給供用電設備造成危害。如何最大限度的減少諧波造成的危害,是目前電力系統(tǒng)領域極為關注的問題。諧波檢測是諧波研究中重要分支,是解決其它相關諧波問題的基礎。因此,對諧波的檢測和研究,具有重要的理論意義和實用價值。 目前使用的電力系統(tǒng)諧波檢測裝置,大多基于微處理器設計。微處理器是作為整個系統(tǒng)的核心,它的性能高低直接決定了產品性能的好壞。而這種微處理器為主體構成的應用系統(tǒng),存在效率低、資源利用率低、程序指針易受干擾等缺點。由于微電子技術的發(fā)展,特別是專用集成電路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)設計技術的發(fā)展,使得設計電力系統(tǒng)諧波檢測專用的集成電路成為可能,同時為諧波檢測裝置的硬件設計提供了一個新的發(fā)展途徑。本文目標就是設計電力系統(tǒng)諧波檢測專用集成電路,從而可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)諧波的高精度檢測。采用專用集成電路進行諧波檢測裝置的硬件設計,具有體積小,速度快,可靠性高等優(yōu)點,由于應用范圍廣,需求量大,電力系統(tǒng)諧波檢測專用集成電路具有很好的應用前景。 本文首先介紹了國內外現(xiàn)行諧波檢測標準,調研了電力系統(tǒng)諧波檢測的發(fā)展趨勢;隨后根據(jù)裝置的功能需求,特別是依據(jù)其中諧波檢測國標參數(shù)的測量算法,為系統(tǒng)選定了基于FPGA的SOPC設計方案。 本文分析了電力系統(tǒng)諧波檢測專用集成電路的功能模型,對專用集成電路進行了模塊劃分。定義了各模塊的功能,并研究了模塊間的連接方式,給出了諧波檢測專用集成電路的并行結構。設計了基于FPGA的諧波檢測專用集成電路設計和驗證的硬件平臺。配合專用集成電路的電子設計自動化(EDA)工具構建了智能監(jiān)控單元專用集成電路的開發(fā)環(huán)境。 在進行FPGA具體設計時,根據(jù)待實現(xiàn)功能的不同特點,分為用戶邏輯區(qū)域和Nios處理器模塊兩個部分。用戶邏輯區(qū)域控制A/D轉換器進行模擬信號的采樣,并對采樣得到的數(shù)字量進行諧波分析等運算。然后將結果存入片內的雙口RAM中,等待Nios處理器的訪問。Nios處理器對數(shù)據(jù)處理模塊的結果進一步處理,得到其各自對應的最終值,并將結果通過串行通信接口發(fā)送給上位機。 最后,對設計實體進行了整體的編譯、綜合與優(yōu)化工作,并通過邏輯分析儀對設計進行了驗證。在實驗室條件下,對監(jiān)測指標的運算結果進行了實驗測量,實驗結果表明該監(jiān)測裝置滿足了電力系統(tǒng)諧波檢測的總體要求。
標簽: FPGA 電力系統(tǒng) 諧波檢測
上傳時間: 2013-04-24
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目前,數(shù)字信號處理廣泛應用于通信、雷達、聲納、語音與圖像處理等領域,信號處理算法理論己趨于成熟,但其具體硬件實現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來廣泛應用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件,由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設計周期、提高了設計的靈活性和可靠性,在超高速信號處理和實時測控方面有非常廣泛的應用。本文對FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術進行研究,基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點,把FPGA作為整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究內容如下: FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對數(shù)據(jù)采集與處理,對FPGA進行選型,設計了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結構。把整個控制系統(tǒng)分為三個部分:多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設計。利用4片AD7506和一片AD7862對64路模擬量進行周期采樣,分別設計了通道選擇控制模塊和A/D轉換控制模塊,并進行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設計。FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件實現(xiàn)結構,提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設計思想,給出了總體實現(xiàn)框圖。分別設計了旋轉因子復數(shù)乘法器,碟形運算單元,存儲器,控制器,并分別進行了仿真。重點設計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復雜度。理論分析和仿真結果表明,狀態(tài)機控制器成功地對各個模塊進行了有序、協(xié)調的控制。 存儲控制模塊的設計。利用閃存芯片K9K1G08UOA對采集處理后的數(shù)據(jù)進行存儲,設計了FPGA與閃存的硬件連接,設計了存儲控制模塊。 本文對FFT算法的硬件實現(xiàn)進行了研究,結合單片系統(tǒng)的特點,把整個系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊進行設計和仿真。設計采用VHDL編寫程序的源代碼。仿真測試結果表明,此FPGA單片系統(tǒng)可完成對實時信號的高速采集與處理。
標簽: FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計方案及實現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數(shù)字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
標簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù)
上傳時間: 2013-07-09
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51單片機沒有帶SPI控制器。模擬SPI控制nRF24L01程序參考
上傳時間: 2013-04-24
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1602字符液晶滾動演示程序1602字符液晶滾動演示程序
上傳時間: 2013-07-28
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在仿真環(huán)境下實現(xiàn)TMS320C6000系列DSP的程序自引導
上傳時間: 2013-08-03
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單片機c程序900例(超級經典)單片機c程序900例(超級經典)單片機c程序900例(超級經典)
上傳時間: 2013-04-24
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