這份應(yīng)用筆記描述了stm32硬件實(shí)現(xiàn)特性如電源提供,時(shí)鐘管理,重置控制,啟動(dòng)模式的設(shè)置和調(diào)試管理。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,電力電子裝置如變頻設(shè)備、變流設(shè)備等容量日益擴(kuò)大,數(shù)量日益增多。由于非線性器件的廣泛使用,使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重,給電力系統(tǒng)和各類用電設(shè)備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設(shè)備使用壽命,重則造成用電事故,影響安全生產(chǎn),電力諧波已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的公害。除了傳統(tǒng)的濾波方法,例如,無源濾波、改變系統(tǒng)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)來抑制諧波外,人們已廣泛應(yīng)用有源濾波器(APF)來消除注入電網(wǎng)的諧波,而實(shí)現(xiàn)有源濾波策略的前提就是能夠?qū)崟r(shí)、精確地檢測(cè)出諧波電流。諧波檢測(cè)是諧波研究中的一個(gè)重要的分支,是解決其他相關(guān)諧波問題的基礎(chǔ),因此進(jìn)行諧波檢測(cè)的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。設(shè)計(jì)一種精度高、實(shí)時(shí)性好且適用范圍寬的諧波電流檢測(cè)方法是國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者致力研究的目標(biāo)。 本文主要從諧波檢測(cè)理論和實(shí)現(xiàn)方法上探討了高精度、高實(shí)時(shí)性諧波檢測(cè)數(shù)字系統(tǒng)的相關(guān)問題。論文中闡述了電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)概念和產(chǎn)生原理,并分析了電力諧波的特點(diǎn),對(duì)國(guó)內(nèi)外各種諧波檢測(cè)方法進(jìn)行了分析和研究。在檢測(cè)理論上,本文采用FFT理論來計(jì)算諧波含量,研究了Radix-2 FFT在諧波檢測(cè)中的應(yīng)用,綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況,并介紹了一種主流硬件描述語言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200為硬件平臺(tái),以ISE6.0為軟件平臺(tái),利用VHDL語言描述的方式實(shí)現(xiàn)了512點(diǎn)16Bit的快速傅立葉變換系統(tǒng),并進(jìn)行了仿真、綜合等工作。仿真結(jié)果表明其計(jì)算結(jié)果達(dá)到了一定的精度,運(yùn)行速度可以滿足一般實(shí)時(shí)信號(hào)處理的要求。
標(biāo)簽: FPGA 電力系統(tǒng) 檢測(cè)方法 諧波
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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圖像增強(qiáng)技術(shù)是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,隨著數(shù)字圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,快速、實(shí)時(shí)圖像處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ),尤其是FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)憑借其高速并行、可重配置的架構(gòu)和基于查找表的獨(dú)特結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)使得在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)上升。國(guó)內(nèi)外,越來越多的實(shí)時(shí)圖像處理應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)向FPGA平臺(tái)。 本文基于FPGA的圖像增強(qiáng)技術(shù)研究主要是針對(duì)空間域方法,這種方法是指在空間域內(nèi)直接對(duì)像素灰度值進(jìn)行運(yùn)算處理,算法簡(jiǎn)單并且存在并行性,非常適合于用硬件實(shí)現(xiàn)。FPGA可以靈活地實(shí)現(xiàn)并行、實(shí)時(shí)處理圖像數(shù)據(jù),正是利用這一特點(diǎn),本文提出了一種基于FPGA的圖像增強(qiáng)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用SOPC技術(shù),完成圖像增強(qiáng)處理。文中給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路,并分析了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn),說明了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程。其硬件平臺(tái)的核心部分是Altera公司Stratix系列的.FPGA EPlS40芯片,采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法構(gòu)造圖像增強(qiáng)處理功能模塊,利用硬件描述語言vHDL對(duì)圖像增強(qiáng)模塊進(jìn)行電路描述,并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、仿真,在生成系統(tǒng)配置文件后加載到FPGA上進(jìn)行板級(jí)調(diào)試。完成了基于FPGA的圖像增強(qiáng)算法模塊的設(shè)計(jì),重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)運(yùn)算增強(qiáng)處理模塊、中值濾波器模塊,并對(duì)中值濾波器進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),采用FPGA完成了對(duì)圖像增強(qiáng)算法的硬件加速。
標(biāo)簽: FPGA 圖像增強(qiáng) 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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在圖像的實(shí)時(shí)處理中,消除圖像旋轉(zhuǎn)是一項(xiàng)實(shí)用的圖像處理技術(shù),無論在軍事還是民用設(shè)施中都得以廣泛的應(yīng)用。目前,消除圖像旋轉(zhuǎn)的技術(shù)有機(jī)械式、光學(xué)式、電子式。其中電子消旋發(fā)展最快,也是圖像消旋技術(shù)未來發(fā)展的趨勢(shì)。 本次課題是應(yīng)海軍某部的要求,為海軍測(cè)量船的圖像觀測(cè)系統(tǒng)消除圖像旋轉(zhuǎn)。本文詳細(xì)研究了視頻信號(hào)的特點(diǎn),提出了利用FPGA和DSPs為主架構(gòu)的視頻圖像處理平臺(tái),以EP20K600EBC652—2X為核心處理器的實(shí)時(shí)圖像消旋系統(tǒng)。該平臺(tái)利用旋轉(zhuǎn)算法將原圖像反向旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度,再用雙線性插值方法進(jìn)行重采樣,從而得到消旋后的圖像。因?yàn)檫@次圖像旋轉(zhuǎn)角度是通過機(jī)械設(shè)備測(cè)得的,所以是一種機(jī)械加電子的圖像消旋系統(tǒng)。 本文論述了圖像消旋算法及其優(yōu)化,詳細(xì)說明整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,及其軟硬件實(shí)現(xiàn),包括PCB設(shè)計(jì),DSPs的軟硬件開發(fā)以及FPGA的相關(guān)設(shè)計(jì)。目前,系統(tǒng)已正常工作,實(shí)現(xiàn)了圖像的實(shí)時(shí)消旋的目標(biāo)。
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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本論文來自于863項(xiàng)目基于光互連自組織內(nèi)存服務(wù)體系(簡(jiǎn)稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統(tǒng)中基于可重配置計(jì)算架構(gòu),軟硬件攜同設(shè)計(jì)方法,在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)是Memory Box工作的平臺(tái),所以硬件應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性、靈活性,軟件應(yīng)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在硬件平臺(tái)選型時(shí),我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開發(fā)板。嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)平臺(tái)選用的是Xilinx EDK、ISE。內(nèi)核移植所用的交叉開發(fā)工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開發(fā)工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX.AS 4平臺(tái)下。 本論文主要包括三部分工作:首先是硬件設(shè)計(jì),其核心是EDK和ISE設(shè)計(jì)的SOPC工程;然后是嵌入式LINUX內(nèi)核移植與調(diào)試;最后完成存儲(chǔ)管理軟件的設(shè)計(jì)。完全用硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的各種存儲(chǔ)管理功能極其困難。而通過移植內(nèi)核,存儲(chǔ)管理軟件以運(yùn)行在Linux內(nèi)核上的應(yīng)用軟件的形式實(shí)現(xiàn)了其功能。存儲(chǔ)管理軟件要解決共享沖突,負(fù)載均衡,遠(yuǎn)程內(nèi)存與本地內(nèi)存的地址一致性以及對(duì)海量?jī)?nèi)存陣列的重新編址等問題,設(shè)計(jì)出較完善的Memory Box的存儲(chǔ)管理模型。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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從生產(chǎn)制作工藝的角度介紹了多層印制電路板(以下簡(jiǎn)稱多層板)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要因素,闡述了外形與布局,層數(shù)與厚度,孔與焊盤,線寬與間距的影響因素,設(shè)計(jì)原則及其計(jì)算關(guān)系.文中結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)重
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時(shí)常常需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間,以至于許多設(shè)計(jì)者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價(jià)來提高編制速度。電路編制過程中大部分時(shí)間花費(fèi)在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時(shí)間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點(diǎn):基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當(dāng)實(shí)際問題具有嚴(yán)格的布線約束條件時(shí),它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上,確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型,即一個(gè)基于SRAM的對(duì)稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,該模型僅需3個(gè)適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺(tái)上運(yùn)行,選擇了美國(guó)北卡羅來納州微電子中心的20個(gè)大規(guī)模電路作為基準(zhǔn),并在布線前采用VPR399對(duì)每個(gè)電路都生成30個(gè)布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運(yùn)行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動(dòng)的布線算法PathFinder,一種快速的時(shí)延驅(qū)動(dòng)的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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當(dāng)今的船用導(dǎo)航雷達(dá)具有數(shù)字化、多功能、高性能、多接口、網(wǎng)絡(luò)化。同時(shí)要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號(hào)處理單元的小型化,產(chǎn)品更新周期短。要同時(shí)滿足上述需求,高集成度的器件應(yīng)用是必須的。同時(shí)開發(fā)周期要短,需求軟件的可移植性要強(qiáng),并且是模塊化設(shè)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件(FPGA)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)首選。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列是基于通過可編程互聯(lián)連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導(dǎo)體器件。與為特殊設(shè)計(jì)而定制的專用集成電路(ASIC)相對(duì),F(xiàn)PGA可以針對(duì)所需的應(yīng)用或功能要求進(jìn)行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設(shè)計(jì)的演化進(jìn)行重編程。CLB是FPGA內(nèi)的基本邏輯單元。實(shí)際數(shù)量和特性會(huì)依器件的不同而不同,但是每個(gè)CLB都包含一個(gè)由4或6個(gè)輸入、一些選型電路(多路復(fù)用器等)和觸發(fā)器組成的可配置開關(guān)矩陣。開關(guān)矩陣是高度靈活的,可以進(jìn)行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當(dāng)今的FPGA已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時(shí)鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場(chǎng)的理想之選。它高集成度,以及用于設(shè)計(jì)的強(qiáng)大軟件平臺(tái)、IP核、在線升級(jí)可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實(shí)現(xiàn)船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理的設(shè)計(jì),這是一個(gè)具體的、已經(jīng)完成并進(jìn)行小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,對(duì)指導(dǎo)實(shí)踐具有一定意義。
標(biāo)簽: 導(dǎo)航雷達(dá) 數(shù)字信號(hào)處理
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文主要研究了認(rèn)知無線電頻譜感知功能的關(guān)鍵技術(shù)以及硬件實(shí)現(xiàn)方法。首先,提出了認(rèn)知無線電頻譜感知功能的硬件實(shí)現(xiàn)框圖,包括射頻前端部分和數(shù)字信號(hào)處理部分,接著簡(jiǎn)單介紹了射頻前端電路的功能與特性,最后重點(diǎn)介紹了數(shù)字信號(hào)處理部分的FPGA實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證過程。 數(shù)字處理部分主要實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)的短時(shí)傅立葉分析,將中頻寬帶數(shù)字信號(hào)通過基于多相濾波器組的下變頻模塊,實(shí)現(xiàn)并行多通道的數(shù)字下變頻,然后對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行重疊加窗處理,最后再做快速傅立葉分析(FFT),從而得到信號(hào)的時(shí)頻關(guān)系。整個(gè)系統(tǒng)主要包括:延時(shí)抽取模塊、多相濾波器模塊、32點(diǎn)開關(guān)式流水線FFT模塊、滑動(dòng)窗緩沖區(qū)、256點(diǎn)流水線FFT模塊等。 本設(shè)計(jì)采用Verilog HDL硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì),基于Xilinx公司的Virtex-4XC4VSX35芯片。整個(gè)系統(tǒng)采用全同步設(shè)計(jì),可穩(wěn)定工作于200MHz,其分析帶寬高達(dá)65MHz,具有很高的使用價(jià)值。
標(biāo)簽: FPGA 認(rèn)知無線電 感知功能 頻譜
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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LT8900是LDT公司生產(chǎn)的一款低成本,高集成度的2.4GHZ的無線收發(fā)芯片,片上集成發(fā)射機(jī),接收機(jī),頻率綜合器,GFSK調(diào)制解調(diào)器。發(fā)射機(jī)支持功率可調(diào),接收機(jī)采用數(shù)字?jǐn)U展通信機(jī)制,在復(fù)雜環(huán)境和強(qiáng)干擾條件下,可以達(dá)到優(yōu)良的收發(fā)性能。外圍電路簡(jiǎn)單,只需搭配MCU以及少數(shù)外圍被動(dòng)器件。LT8900傳輸GFSK信號(hào),發(fā)射功率約為2dBm,最大可以到6dBm。接收機(jī)采用低中頻結(jié)構(gòu),接收靈敏度可以達(dá)到-87dBm。數(shù)字信道能量檢測(cè)可以隨時(shí)監(jiān)控信道質(zhì)量。 片上的發(fā)射接收FIFO寄存器可以和MCU進(jìn)行通信,存儲(chǔ)數(shù)據(jù),然后以1Mbps數(shù)據(jù)率在空中傳輸。它內(nèi)置了CRC,F(xiàn)EC,auto-ack和重傳機(jī)制,可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化性能。 數(shù)字基帶支持4線SPI和2線I2C接口,此外還有Reset,Pkt_flag, Fifo_flag三個(gè)數(shù)字接口。 為了提高電池使用壽命,芯片在各個(gè)環(huán)節(jié)都降低功耗,芯片最低工作電壓可以到1.9V,在保持寄存器值條件下,最低電流為1uA。 芯片有QFN24 4*4mm和SSOP16封裝,都符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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