數(shù)控系統(tǒng)在工礦領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)通過對數(shù)字化信息的處理和運算,并轉(zhuǎn)化成脈沖信號,實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制,進(jìn)而控制數(shù)控機(jī)床動作和零件加工。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,我們可以設(shè)計規(guī)模更小,成本更低,功能更特定的嵌入式系統(tǒng)來完成傳統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)所完成的工作。 步進(jìn)電機(jī)以其精度高、控制靈活、定位準(zhǔn)確、起停迅速、工作可靠、能直接接受數(shù)字信號的特點,成為數(shù)控系統(tǒng)中的重要執(zhí)行部件。然而根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的特性,必須要采取適當(dāng)而有效的升降速控制策略,特別是在多電機(jī)連動的系統(tǒng)中,對多個電機(jī)連動的速度控制和脈沖分配也很值得研究。在本文中作者將介紹一種三軸連動的速度控制和脈沖分配的優(yōu)化算法,以及其在基于FPGA和ARM配合的高速數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)。 在本文中還可以看見,為了減小本系統(tǒng)中主控MCU的壓力,作者還將利用FPGA來設(shè)計一個針對多電機(jī)連動的速度控制和脈沖分配優(yōu)化算法的外圍定制控制器。 最終實驗結(jié)果表明,作者所提出的優(yōu)化算法及其在本系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,完全達(dá)到客戶所提出的高速數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的各項設(shè)計性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)控 步進(jìn)電機(jī)
上傳時間: 2013-07-02
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現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)廣泛采用脈沖壓縮技術(shù),用以解決作用距離與分辨能力之間的矛盾。脈沖壓縮是指雷達(dá)通過發(fā)射寬脈沖,保證足夠的最大作用距離,而接收時,采用相應(yīng)的脈沖壓縮法獲得窄脈沖以提高距離分辨率的過程。同時,數(shù)字信號處理技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為雷達(dá)脈沖壓縮處理的數(shù)字化實現(xiàn)提供了可能。 本文主要研究雷達(dá)多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)。在匹配濾波理論的指導(dǎo)下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可處理時寬在42μs以內(nèi)、帶寬在5MHz以下的線性調(diào)頻信號(LFM),非線性調(diào)頻信號(NLFM)和Taylor四相碼信號,且技術(shù)指標(biāo)完全滿足實用系統(tǒng)的設(shè)計要求。 本文完成的主要工作和創(chuàng)新之處有:(1)基于雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD10242設(shè)計高精度數(shù)據(jù)采集電路,為整個脈壓系統(tǒng)的工作提供必要的條件。完成了前端模擬信號輸入電路的優(yōu)化和差分輸入時鐘的產(chǎn)生,以實現(xiàn)高精度采樣。 (2)根據(jù)協(xié)議和脈壓系統(tǒng)的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系統(tǒng)控制,使整個脈壓系統(tǒng)正確穩(wěn)定地工作。同時以該FPGA生成雙口RAM,實現(xiàn)數(shù)據(jù)暫存,以匹配采樣速率和脈壓系統(tǒng)頻率。 (3)設(shè)計基于4片高性能ADSP21160M的緊耦合并行處理系統(tǒng),以完成多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮的全部運算工作。4片DSP共享外部總線,且各DSP以鏈路口互連,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。各DSP還使用一個鏈路口連接到接口板DSP,將脈壓結(jié)果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208為核心,設(shè)計輸出板電路,完成數(shù)據(jù)對齊、求模和數(shù)據(jù)向下一級的輸出,并產(chǎn)生模擬輸出。 (5)調(diào)試并改進(jìn)處理板和輸出板。
標(biāo)簽: FPGA DSP 多波形 壓縮系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法,針對由單片機(jī)構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序,通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī),在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議,具有較強(qiáng)的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理和軟件設(shè)計框架,實現(xiàn)實時嵌入式微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計方法,將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn),從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設(shè)計。
標(biāo)簽: FPGA WEB 遠(yuǎn)程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法,針對由單片機(jī)構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序,通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī),在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議,具有較強(qiáng)的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理和軟件設(shè)計框架,實現(xiàn)實時嵌入式微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計方法,將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn),從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設(shè)計。
標(biāo)簽: FPGA WEB 遠(yuǎn)程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-05-30
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當(dāng)前,在系統(tǒng)級互連設(shè)計中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢。人們已經(jīng)意識到串行I/O“潮流”是不可避免的,因為在高于1Gbps的速度下,并行I/O方案已經(jīng)達(dá)到了物理極限,不能再提供可靠和經(jīng)濟(jì)的信號同步方法?;诖蠭/O的設(shè)計帶來許多傳統(tǒng)并行方法所無法提供的優(yōu)點,包括:更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板(PCB)層數(shù)、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少,而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計中,包括PC、消費電子、海量存儲、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計算和控制、測試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn),如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議,它允許任何數(shù)據(jù)分組通過Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機(jī)箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù),每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴(kuò)展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個物理通道綁定在一起形成一個虛擬鏈路。16個通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用,如太位級路由器和交換機(jī)、遠(yuǎn)程接入交換機(jī)、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線背板。現(xiàn)在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進(jìn)電信計算架構(gòu))正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計算機(jī)制造商協(xié)會(PICMG)開發(fā),其主要目的是定義一種開放的通信和計算架構(gòu),使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu),支持高速互聯(lián)、不同背板拓?fù)洹⒏咝盘柮芏?、?biāo)準(zhǔn)機(jī)械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當(dāng)前和未來高系統(tǒng)帶寬的要求。 采用FPGA設(shè)計高速串行接口將為設(shè)計帶來巨大的靈活性和可擴(kuò)展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個RocketIO收發(fā)器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強(qiáng)大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器,為企業(yè)從并行連接向串行連接的過渡提供了一個理想的連接平臺。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口,該背板接口完全符合PICMG3.0規(guī)范。本文對串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了簡要的介紹和分析,詳細(xì)分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點檢測、擾碼、時鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時對AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進(jìn)行了分析, 并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計工具,可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機(jī)框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。
上傳時間: 2013-05-29
上傳用戶:frank1234
隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子偵察設(shè)備面臨電磁環(huán)境日益復(fù)雜多變,發(fā)展寬帶化、數(shù)字化、多功能、軟件化的電子偵察設(shè)備已是一項重要的任務(wù).然而,目前的寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的工作速率總有一到兩個數(shù)量級的差別,二者之間的瓶頸成為電子偵察系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙.通信領(lǐng)域軟件無線電的成功應(yīng)用為電子偵察系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種理想模式.另一方面,微電子技術(shù)的快速發(fā)展,以及FPGA的廣泛應(yīng)用,在很大程度上影響了數(shù)字電路的設(shè)計與開發(fā).這也為解決高速A/D與DSP處理能力之間的矛盾提供了一種有效的解決方法.為了解決寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的瓶頸問題,本文給出了一種基于多相濾波的寬帶數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu),并從軟件無線電原理出發(fā),從理論推導(dǎo)和計算機(jī)仿真兩方面對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗證,并進(jìn)一步給出該結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以及改進(jìn)的多相濾波數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)的硬件實現(xiàn)方法.本文將多相濾波下變頻的并行結(jié)構(gòu)應(yīng)用到數(shù)字下變頻電路中,并在后繼的混頻模塊中也采用并行混頻的方式來實現(xiàn),不僅在一定程度上解決了二者之間的瓶頸問題,同時也大大提高了實時處理速度.經(jīng)過多相濾波下變頻處理后的數(shù)據(jù),在速率和數(shù)據(jù)量上都有大幅減少,達(dá)到了現(xiàn)有通用DSP器件處理能力的要求.另外,本人還用FPGA設(shè)計了實驗電路,利用微機(jī)串口,與實驗?zāi)繕?biāo)板進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換.利用FPGA的在線編程特性,可以方便靈活的對各種實現(xiàn)方法加以驗證和比較.
上傳時間: 2013-07-13
上傳用戶:華華123
無線模塊24l01 7對1多機(jī)通信
上傳時間: 2013-07-12
上傳用戶:yaohe123
耦合、隔直和旁路電容的選擇。。對電源方面會有一定的幫助。。
上傳時間: 2013-06-03
上傳用戶:cc111
DSP實時多任務(wù)操作系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)pdf版
標(biāo)簽: DSP 實時多任務(wù) 操作 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-21
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隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展,對車內(nèi)(機(jī)內(nèi))通話系統(tǒng)提出了更高的要求。本文以軍用車內(nèi)通話系統(tǒng)為主要應(yīng)用背景,實現(xiàn)對現(xiàn)有車內(nèi)通話系統(tǒng)的升級和改造,主要涉及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件流程、相關(guān)接口及通信協(xié)議等內(nèi)容。 早期模擬車內(nèi)通話系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足數(shù)字化建設(shè)的需要。現(xiàn)役的數(shù)字式車內(nèi)通話系統(tǒng)普遍功能單一,不具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋6蚁到y(tǒng)組成單體設(shè)備種類多、接口不統(tǒng)一、兼容性差,較難實現(xiàn)通用化設(shè)計。 本文提出一種基于ARM+DSP架構(gòu)的多功能車內(nèi)通話系統(tǒng)。主要由多個語音終端、一個主控盒以及頭戴通信帽等硬件組成,最大可支持車內(nèi)16個乘員之間通話,具有群呼、組呼、選呼、強(qiáng)呼、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?,系統(tǒng)內(nèi)乘員還可以通過主控盒與車外網(wǎng)絡(luò)的用戶進(jìn)行通話或通信。 論文共分七章,主要內(nèi)容包括:(1)車內(nèi)通話系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;(2)語音終端系統(tǒng)設(shè)計,包括軟硬件實現(xiàn)、通信協(xié)議等;(3)語音終端設(shè)計中幾個關(guān)鍵技術(shù)的分析和研究。 本文設(shè)計的語音終端話音質(zhì)量高,擴(kuò)展功能強(qiáng)大,成本相對低廉,除適合在軍用通信領(lǐng)域外,在商用領(lǐng)域也具有良好的市場前景。
上傳時間: 2013-05-17
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