CAN-bus(Corltroller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。它是一種多主方式的串行通訊總線，在工業(yè)控制通訊方面擁有高位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。作為一種靈活，可靠的通訊系統(tǒng)，CAN總線已被廣泛運用于各個工業(yè)控制現(xiàn)場。 基于FPGA+DSP的CAN總線通訊系統(tǒng)設(shè)計主要目標是完成CAN總線的多節(jié)點可靠高速性傳輸，通過各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信以及結(jié)點處理單元內(nèi)部對數(shù)據(jù)的處理實現(xiàn)整個通信系統(tǒng)間各個單元的協(xié)同工作。 本論文中的 CAN 總線通訊系統(tǒng)是完成紅外目標探測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與圖像處理系統(tǒng)的實時通信，其硬件部分采用 DSP+FPGA 作為核心通訊處理單元，通過對 DSP硬件編程和FPGA邏輯模塊的設(shè)計實現(xiàn)了在處理單元外部CAN總線多節(jié)點之間的信息可靠性傳輸以及處理單元內(nèi)部DSP和FPGA基于SPI的串行通信，從而完成了在FPGA中對CAN總線數(shù)據(jù)的處理和運用。
標簽： DSPFPGA CAN 總線 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-23
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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)備等容量日益擴大,數(shù)量日益增多,使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴重,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).電力系統(tǒng)中的諧波問題早在20世紀20年代就引起了人們的注意.近年來,產(chǎn)生諧波的設(shè)備類型及數(shù)量均已劇增,并將繼續(xù)增長,諧波造成的危害也日趨嚴重.該論文分析比較了傳統(tǒng)測量諧波裝置和基于FPGA的新型諧波測量儀器的特性.分析了基于FFT的諧波測量方法,綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、主要工藝發(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Verilog HDL的語法及其具體應(yīng)用.分析了高速數(shù)字信號系統(tǒng)的信號完整性問題,提出了使用FPGA實現(xiàn)的整合處理器解決高速數(shù)字系統(tǒng)信號完整性問題的方法,并比較分析了各種主流的整合處理器解決方案的優(yōu)缺點.分析了使用實時操作系統(tǒng)進行復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)缺點,并在該系統(tǒng)軟件開發(fā)中成功移植應(yīng)用了實時操作系統(tǒng)UCOSII,改造了該操作系統(tǒng)中內(nèi)存管理方式.研究了使用FPGA實現(xiàn)FFT算法的優(yōu)缺點,對比分析了主要硬件實現(xiàn)架構(gòu)的性能和優(yōu)缺點,提出了一種基于浮點數(shù)的FFT算法FPGA實現(xiàn)架構(gòu),詳細設(shè)計了基于浮點數(shù)的硬件乘法器和加法器.該設(shè)計架構(gòu)運行穩(wěn)定,計算速度快捷.并通過實際仿真驗證了該設(shè)計的正確性和優(yōu)越性.最終通過以上工作設(shè)計實現(xiàn)了一種新型的基于FPGA的諧波測量儀,該儀器的變送單元和采樣單元通過實際型式試驗檢驗,符合設(shè)計要求.該儀器的FPGA單元通過系統(tǒng)仿真,符合設(shè)計要求.
上傳時間： 2013-04-24
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隨著圖像處理和模式識別技術(shù)的進步，基于生物特征的識別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一，根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計和預(yù)測，該領(lǐng)域的收入的年增長率30-50％，到2008年，全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術(shù)由于其獨特的可靠性，穩(wěn)定性，方便快捷的特點，恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術(shù)是生物識別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識別技術(shù)，也是研究與應(yīng)用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設(shè)計領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核，可以將它嵌入FPGA內(nèi)部，與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較，嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術(shù)中各個環(huán)節(jié)的算法進行了較為深入的研究，結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點，對算法進行了合理的選擇與優(yōu)化，形成了一套完整的指紋識別算法，并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設(shè)計方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個方面： 1、對指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進行了改進，提高了算法的性能；設(shè)計了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結(jié)果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高，可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本，同時提升系統(tǒng)的性能的原則，使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統(tǒng)，然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片，外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件，設(shè)計了一個便攜式指紋識別系統(tǒng)，提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設(shè)計方案進行了初步的驗證，實現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口，并進行了算法的移植。 實驗結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設(shè)計繼續(xù)改進的思路和下一步研究的內(nèi)容。
標簽： FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實現(xiàn)
上傳時間： 2013-07-28
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早期的噴墨打印機由于其設(shè)計開發(fā)成本相對較高，僅僅用于一些專業(yè)印刷系統(tǒng)或者廣告設(shè)計行業(yè)。近年來，噴墨打印技術(shù)的成本大幅度下降，打印效果顯著改善。從最初的效果粗糙、輸出緩慢、耗時較長，發(fā)展到現(xiàn)在的照片級效果、輸出快速、操作簡便，特別是最新的噴墨打印機整合了數(shù)碼功能，這種類型的打印機具有很強的趣味性，它能根據(jù)打印用戶的不同要求，打印出各種非常有趣的家庭數(shù)碼影像效果出來。 本文首先研究了目前市場上幾個主流廠商的噴墨打印技術(shù)的特點，最新進展以及相關(guān)技術(shù)。這些信息可以作為自身產(chǎn)品設(shè)計的一個重要參考，從而可以根據(jù)市場需求和產(chǎn)品自身定位，設(shè)計好噴墨打印機產(chǎn)品的規(guī)格要求，提高其在市場上的競爭力。 噴墨打印機的性價比是產(chǎn)品能否被用戶接受的關(guān)鍵因素，本文對噴墨打印機軟硬件平臺的構(gòu)建進行了研究，并基于對性能和價格的綜合考慮，提出了本文的噴墨打印機軟硬件平臺。 噴墨打印機的相關(guān)技術(shù)很多，在知識產(chǎn)權(quán)方面，幾個主要的打印機廠商在許多國家和地區(qū)均有成千上萬篇專利對他們的產(chǎn)品進行保護。 本文主要研究其中的Boot loader的實現(xiàn)，Printhead溫度的控制以及Printhead的打印控制這三個關(guān)鍵技術(shù)，并針對這些關(guān)鍵技術(shù)的基本原理及其實現(xiàn)方法進行了深入的研究。 本文對噴墨打印機的相關(guān)核心技術(shù)做了比較深入的研究，這些研究工作對于有志于噴墨打印機開發(fā)的相關(guān)技術(shù)人員有較好的參考意義，同時，基于ARM的噴墨打印機系統(tǒng)，又是一個典型的嵌入式系統(tǒng)，這對其它嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計也有較好的借鑒意義。
標簽： ARM 噴墨打印機 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間： 2013-07-13
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本代碼是基于verilog的16QAM調(diào)制
標簽： FPGA QAM 16 調(diào)制與解調(diào)
上傳時間： 2013-07-22
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當前，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到人們生活的各個領(lǐng)域。同時，隨著嵌入式處理器性能的不斷增強，特別是32位高性能嵌入式微處理器的廣泛使用，嵌入式操作系統(tǒng)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。而在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，IAnux憑借其代碼公開，性能穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)功能強大等多方面的優(yōu)勢，在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛地采用，得到了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者的普遍認可。研究Linux操作系統(tǒng)理論，進行嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和應(yīng)用程序的開發(fā)，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 研究課題以32位ARM架構(gòu)的嵌入式處理器$3C2410A為硬件平臺核心，系統(tǒng)地介紹了S3C2410A處理器和系統(tǒng)的硬件組成。在此基礎(chǔ)上重點研究了嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)建和移植，其中首先研究了基于Linux的嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建。之后詳細地研究了系統(tǒng)引導(dǎo)程序的原理，分析了系統(tǒng)引導(dǎo)程序VIVI的結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了VIVI的移植。接下來論文研究了ARM Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)和啟動引導(dǎo)過程，討論了ARM Linux內(nèi)核移植及配置編譯的具體方法和過程。作為嵌入式Linux移植的另外一個重點，課題還詳細地研究了嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、根文件系統(tǒng)內(nèi)容的構(gòu)建以及如何為嵌入式系統(tǒng)進行多文件系統(tǒng)的選擇。在完成Linux內(nèi)核與文件系統(tǒng)的移植后研究了嵌入式Linux驅(qū)動程序的原理，設(shè)計了S3C2410A微處理器擴展CAN總線接口，給出了ARM Linux上CAN設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)方法。課題最后還研究了嵌入式Linux系統(tǒng)下的圖形用戶界面，在分析國內(nèi)外嵌入式GUI的特點和MiniGUI的技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上，介紹了為嵌入式Linux系統(tǒng)配置、編譯和安裝MiniGUI的方法，而且以一個狀態(tài)顯示界面程序為實例介紹了MiniGUI程序的設(shè)計方法。
標簽： Linux ARM 嵌入式 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求，提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案，并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設(shè)計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內(nèi)外微小無人機發(fā)展歷程，介紹了其研究現(xiàn)狀，并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設(shè)計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設(shè)計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案，利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣；對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設(shè)計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分，包括電源及復(fù)位電路，UART、SPI、JTAG等接口電路，PWM信號發(fā)生電路，A/D采樣電路及前置電路，光電耦合電路等；完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設(shè)計電路的調(diào)試工作，使得系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。 最后針對本文設(shè)計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試，建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間： 2013-06-03
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近年來，隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，越來越多的嵌入式設(shè)備被用于工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域。同時伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)或者Internet已經(jīng)逐步成為發(fā)展的趨勢。通過在嵌入式設(shè)備中內(nèi)置Web服務(wù)器，用戶可以在任何一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機上通過瀏覽器來獲取設(shè)備的信息，用戶還可以通過網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進行配置和管理。因此研究和開發(fā)嵌入式Web服務(wù)器具有重要的實際意義和應(yīng)用價值。 本文在S3C44BOX開發(fā)板上使用μClinux操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，開發(fā)并實現(xiàn)了嵌入式Web服務(wù)器。文中提出了2種實現(xiàn)方案，一種是基于boa的嵌入式Web服務(wù)器，所做的主要工作是boa在gClinux中的移植和CGI的編寫，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了動、靜態(tài)頁面的生成和簡單的控制功能。另一種方案是基于HTTP協(xié)議和socket編程所開發(fā)的嵌入式Web服務(wù)器，在此方案中實現(xiàn)了HTTP協(xié)議的GET和POST請求方式，能夠生成簡單的動態(tài)頁面，實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的保存功能，還能夠根據(jù)用戶在瀏覽器端的請求進行相應(yīng)的控制和管理。 論文首先對嵌入式Web服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)進行了分析，然后介紹了S3C44BOX硬件開發(fā)平臺，并分析了bootloader的基本原理和實現(xiàn)過程。隨后對μClinux操作系統(tǒng)的特點和網(wǎng)卡驅(qū)動程序進行了分析，并著重介紹了μClinux的移植過程。在第五章，論文詳細分析了TCP/IP和HTTP的原理和工作機制，并介紹了Web服務(wù)器中CGI的工作原理，最后分析了boa服務(wù)器的移植和CGI程序的編寫以及Web服務(wù)器的測試等。在第六章，在HTTP協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)上，提出了嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計思想、程序流程圖，重點分析了Web服務(wù)器主程序流程、動態(tài)頁面的生成、歷史數(shù)據(jù)查詢的實現(xiàn)等，也分析了Web服務(wù)器中各種控制功能的實現(xiàn)流程，最后給出了Web服務(wù)器的測試結(jié)果。
上傳時間： 2013-05-17
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單片微型計算機(單片機)是將微處理器CPU、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、輸入/輸出并行接口等集成在一起。由于單片機具有專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，所以它最能滿足嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求。Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機是我國目前應(yīng)用最廣的單片機之一。 隨著可編程邏輯器件設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，每個邏輯器件中門電路的數(shù)量越來越多，一個邏輯器件就可以完成本來要由很多分立邏輯器件和存儲芯片完成的功能。這樣做減少了系統(tǒng)的功耗和成本，提高了性能和可靠性。FPGA就是目前最受歡迎的可編程邏輯器件之一。IP核是將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊，設(shè)計成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，這樣就大大減輕了工程師的負擔，避免重復(fù)勞動。隨著FPGA的規(guī)模越來越大，設(shè)計越來越復(fù)雜，使用IP核是一個發(fā)展趨勢。 本課題結(jié)合FPGA與8051單片機的優(yōu)點，主要針對以下三個方面研究： (1)FPGA開發(fā)平臺的硬件實現(xiàn)選用Xilinx公司的XC3S500E-PQ208-4-C作為核心器件，采用Intel公司的EEPROM芯片2816A和SRAM芯片6116作為片內(nèi)程序存儲器，搭建FPGA的硬件開發(fā)平臺。 (2)用VHDL語言實現(xiàn)8051IP核分析研究8051系列單片機內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)以及各部分的連接關(guān)系，實現(xiàn)了基于FPGA的8051IP核。主要包括如下幾個模塊：CPU模塊、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器模塊、定時/計數(shù)器模塊、并行端口模塊、串行端口模塊、中斷處理模塊、同步復(fù)位模塊等。 (3)基于FPGA的8051IP核應(yīng)用用所設(shè)計的8051IP核，實現(xiàn)了對一個4×4鍵盤的監(jiān)測掃描、鍵盤確認、按鍵識別等應(yīng)用。
上傳時間： 2013-04-24
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本文以一個PDA項目為依托,在項目中,主要是開發(fā)該設(shè)備的軟件。其工作包括：上層應(yīng)用程序的開發(fā)、引導(dǎo)程序的編寫、Linux操作系統(tǒng)的移植和各種外設(shè)驅(qū)動程序的編寫以及文件系統(tǒng)的改進。 本文首先分析了Linux操作系統(tǒng)的虛擬文件系統(tǒng)、高速緩沖區(qū)、MTD以及驅(qū)動程序模塊。接著,本文分析了JFFS2文件系統(tǒng)的不足,以及在大容量閃存設(shè)備中掛載速度過慢的原因。然后,本文結(jié)合JFFS2文件系統(tǒng)在開發(fā)過程中所出現(xiàn)的各種問題,以及在大容量閃存芯片上進行掛載時的性能要求,對JFFS2文件系統(tǒng)作了一些實際的改進。文中的創(chuàng)新性貢獻包括以下幾個方面： (1)在掃描一個擦除塊之前,首先把擦除塊中的所有內(nèi)容讀進內(nèi)存。然后,在內(nèi)存中進行所有的判斷操作以及拷貝,這樣就可以減少I/O操作。另外,由于所有的拷貝操作都在內(nèi)存中進行,所以掛載速度就可以有所提升。 (2)通過加入“空閑區(qū)域管理節(jié)點”對閃存中的空閑區(qū)域進行管理。這樣,在掃描的過程中,一旦發(fā)現(xiàn)該節(jié)點就可以跳過它所描述的空閑區(qū)域,從而加快掛載的速度。 (3)在掃描的階段中對有效數(shù)據(jù)實體進行硬鏈接數(shù)的計算,因此,臨時目錄節(jié)點就不需要創(chuàng)建了,這樣也免除了臨時目錄的刪除步驟,所以對掛載速度也有明顯的提高。 最后,基于以上的研究與改進,結(jié)合本項目的實際要求,對大容量閃存設(shè)備的JFFS2文件系統(tǒng)的掛載過程進行了改進的實踐。
上傳時間： 2013-07-26
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