生物識別技術是根據(jù)人體自身所固有的生理特征或行為特征來進行身份識別。與傳統(tǒng)識別方法相比,生物特征的身份識別技術不存在攜帶不便、丟失、遺忘等問題。虹膜識別以其精確度高、穩(wěn)定性好、高獨特性、非接觸等特點作為一種新興的生物識別技術使它受到國內(nèi)外研究人員的重視。 近年虹膜識別理論的發(fā)展十分迅速,到目前為止已經(jīng)有虹膜識別系統(tǒng)投入了商業(yè)應用,但大多數(shù)此類系統(tǒng)都需要PC作為運行平臺而缺乏靈活性。但是嵌入式應用是虹膜識別技術走向?qū)嶋H應用的必然趨勢。因此本文提出了一個利用DSP+ARM實現(xiàn)虹膜識別嵌入式應用的一個方案。本系統(tǒng)由6個模塊組成:電源管理和監(jiān)控、虹膜圖像采集、虹膜圖像處理(DSP)、存儲器(SDRAM和FLASH)、人機交互(ARM)以及數(shù)據(jù)傳輸部分。 在硬件設計方面介紹了DSP的有關知識和DSP系統(tǒng)硬件設計的過程,講解了DSP系統(tǒng)各硬件模塊的設計與調(diào)試。在軟件設計方面介紹了利用CCS開發(fā)的設計流程和調(diào)試經(jīng)驗并且對于如何固化代碼使系統(tǒng)硬件自舉進行詳細闡述,另外還介紹了如何基于WINCE利用ARM系統(tǒng)進行人機界面快速開發(fā)。 最后,文章對未來工作方向進行了簡要的說明。
標簽: DSP ARM 虹膜識別 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關注的問題。電能質(zhì)量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關系到國民經(jīng)濟的總體效益,因此對電能質(zhì)量進行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎,針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關理論和檢測技術的基礎上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構特點、具體應用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設計、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進行了展望。
上傳時間: 2013-05-22
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關注的問題。電能質(zhì)量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關系到國民經(jīng)濟的總體效益,因此對電能質(zhì)量進行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎,針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號奇異點作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動的判據(jù),克服了傳統(tǒng)方法中無時域局部性的缺點。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關理論和檢測技術的基礎上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構特點、具體應用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設計、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進行了展望。
標簽: DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時間: 2013-07-10
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本文對基于DSP和FPGA運動控制器的設計進行了研究。主要內(nèi)容如下: (1)深入研究國內(nèi)外運動控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀和前景。 (2)規(guī)劃運動控制器的硬件和軟件整體研發(fā)方案。 (3)對運動控制器的各個功能模塊進行硬件設計。 (4)對運動控制算法和數(shù)字濾波算法進行設計,編寫控制軟件。 (5)對運動控制系統(tǒng)的性能進行分析和訪真,調(diào)節(jié)控制器參數(shù),使運動控制系統(tǒng)具有較好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 (6)構建實驗系統(tǒng),編寫人機界面軟件,驗證運動控制器的性能。
上傳時間: 2013-06-13
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近年來,基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)己成為新一代運動控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強,而且具有開放性、實時性、可靠性的特點,因此在機器人運動控制領域具有重要的應用價值。 論文從步行康復訓練器的設計與制作出發(fā),主要進行機器人的運動控制系統(tǒng)設計和研究。文章首先提出了多種運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點,選定以DSP和FPGA為核心進行運動控制系統(tǒng)平臺的設計。 論文詳細研究了以DSP和FPGA為核心實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的軟、硬件設計,利用DSP實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)總體結(jié)構與相關功能模塊,利用FPGA實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路,并對以上電路系統(tǒng)進行了功能仿真和時序仿真。 結(jié)果表明,基于DSP和FPGA為核心的運動控制系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了設計功能要求,同時提高了機器人運動控制系統(tǒng)的開放性、實時性和可靠性,并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標簽: FPGA DSP 機器人 運動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-22
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該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運動控制平臺的設計.文中在討論了永磁同步電機的控制策略的基礎上提出了針對表面式永磁同步伺服電機的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數(shù)字實現(xiàn)方法.詳細闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構建的傳動控制系統(tǒng)平臺.以上述平臺為基礎,設計了一個基于矢量控制的三環(huán)永磁同步伺服系統(tǒng),為解決典Ⅱ系統(tǒng)超調(diào)和抗擾性的矛盾,將IP調(diào)節(jié)器引入系統(tǒng).通過試驗證明IP調(diào)節(jié)器在不影響系統(tǒng)抗擾性和穩(wěn)態(tài)精度的前提下,大大降低了電流的超調(diào).工程實踐證明了設計的正確性.為了滿足用戶對系統(tǒng)方便操作和監(jiān)視的要求,實現(xiàn)參數(shù)在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設計了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字操作器.文中詳細分析了設計數(shù)字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實際應用表明數(shù)字操作器方便了用戶對系統(tǒng)的操縱和監(jiān)視,已在實際工程中得到應用.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著液晶顯示技術的發(fā)展,我們的日常生活中出現(xiàn)了各種各樣功能強大的顯示系統(tǒng)。本文主要以液晶顯示技術的基本原理為理論基礎,探討并比較了單片機和ARM微處理器作為液晶顯示控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點,并設計和完成了~套基于ARM微處理器的液晶顯示控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)以Samsung公司的ARM微處理器芯片S3C4510B為CPU,根據(jù)ARM微處理器的特點,本文系統(tǒng)地分析了電源及復位電路、晶振電路、Flash 存儲器接口電路、SDRAM存儲器接口電路、串行接口電路、JTAG接口電路以及10M/100M以太網(wǎng)接口電路的設計方法。同時,重點描述了液晶顯示模塊電路和鍵盤控制電路的設計與實現(xiàn)。在各個部分硬件電路的調(diào)試成功過后,介紹了Bootloader的下載以及uClinux操作系統(tǒng)的下載和編譯。在液晶顯示控制系統(tǒng)的軟件設計部分,本文重點分析了在uClinux操作系統(tǒng)下進行的用戶程序的開發(fā)。根據(jù)液晶顯示模塊的特點和對鍵盤控制電路的I/O口配置,對整個顯示控制系統(tǒng)的程序設計作出了一定的分析。最終通過對系統(tǒng)的調(diào)試,實現(xiàn)了ARM微處理器系統(tǒng)對LCD液晶顯示器的顯示控制。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著超聲檢測理論逐漸成熟,以及現(xiàn)代集成電路的快速發(fā)展,超聲檢測技術以其快速、準確、無污染、低成本等特點,成為國內(nèi)外應用廣泛、發(fā)展迅速、使用頻率最高的一種無損檢測技術。其中超聲儀器的發(fā)展水平直接影響著超聲檢測技術的發(fā)展。數(shù)字化、圖像化、小型化和實時化等是超聲檢測儀器的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的超聲檢測系統(tǒng)中,PC機存在難以適應惡劣的工作環(huán)境,體積大,攜帶不方便,功耗大,數(shù)據(jù)傳輸率不高等問題,并且大部分便攜式超聲探傷儀缺乏對復雜數(shù)字信號處理算法的支持,因此開發(fā)與設計一種高性能、小型化的便攜式超聲探傷檢測系統(tǒng)尤為重要。 ARM的數(shù)字信號處理能力和DSP的系統(tǒng)控制能力都有其各自弱點,所以文中提出了一種基于ARM與DSP雙CPU方案的便攜式超聲探傷儀,充分利用了ARM與DSP的處理性能,接口簡單。ARM利用DSP的主機接口與DSP通信,不會打斷DSP的正常運行。本方案為復雜的信號處理算法提供硬件支持,可以有效的提高便攜式超聲探傷儀器的信號處理能力。 超聲探傷回波中的缺陷信號往往與系統(tǒng)的電噪聲、金屬組織噪聲混在一起,影響超聲檢測回波的信噪比。粗晶材料由于其微觀結(jié)構對超聲的強烈散射,造成嚴重的材料噪聲和信號衰減,致使超聲檢測靈敏度和信噪比嚴重下降。目前,對粗晶材料的檢測仍然是超聲檢測技術的一大難題。采用信號處理技術提高超聲檢測能力和信噪比是無損檢測領域的重要研究課題。本文在設計具備復雜信號處理能力的便攜式探傷儀的基礎上,進行了適合在便攜式儀器上實現(xiàn)的小波變換算法的研究,嘗試提高便攜式儀器對粗晶材料缺陷的檢測能力。
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計。通過對現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進行運算控制單元的設計,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計框架,并進行了具體程序設計。
上傳時間: 2013-05-31
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該課題通過對開放式數(shù)控技術的全面調(diào)研和對運動控制技術的深入研究,并針對國內(nèi)運動控制技術的研究起步較晚的現(xiàn)狀,結(jié)合激光雕刻領域的具體需要,緊跟當前運動控制技術研究的發(fā)展趨勢,吸收了世界開放式數(shù)控技術和相關運動控制技術的最新成果,采納了基于DSP和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強大的、具有很大柔性的四軸多功能運動控制卡.該論文主要內(nèi)容如下:首先,通過對制造業(yè)、開放式數(shù)控系統(tǒng)、運動控制卡等行業(yè)現(xiàn)狀的全面調(diào)研,基于對運動系統(tǒng)控制技術的深入學習,在比較了幾種常用的運動控制方案的基礎上,確定了基于DSP和FPGA的運動控制設計方案,并規(guī)劃了板卡的總體結(jié)構.其次,針對運動控制中的一些具體問題,如高速、高精度、運動平穩(wěn)性、實時控制以及多軸聯(lián)動等,在FPGA上設計了功能相互獨立的四軸運動控制電路,仔細規(guī)劃并定義了各個寄存器的具體功能,設計了功能完善的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計數(shù)器電路等,完全實現(xiàn)了S-曲線升降速運動、自動降速點運動、A/B相編碼器倍頻計數(shù)電路等特殊功能.再次,介紹了DSP在運動控制中的作用,合理規(guī)劃了DSP指令的形成過程,并對DSP軟件的具體實現(xiàn)進行了框架性的設計.然后,根據(jù)光電隔離原理設計了數(shù)字輸入/輸出電路;結(jié)合DAC原理設計了四路模擬輸出電路;實現(xiàn)了PCI接口電路的設計;并針對常見的干擾現(xiàn)象,提出了有效的抗干擾措施.最后,利用運動控制卡強大的運動控制功能,并針對激光雕刻行業(yè)進行大幅圖形掃描時需要實時處理大量的圖形數(shù)據(jù)的特別需要,在板卡第四軸完全實現(xiàn)了激光控制功能,并基于FPGA內(nèi)部的16KBit塊RAM,開辟了大量數(shù)據(jù)區(qū)以便進行大幅圖形的實時處理.
上傳時間: 2013-06-09
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