介紹了基于DSP 的單相全橋逆變器數(shù)字控制系統(tǒng)。詳細(xì)論述了利用數(shù)字信號(hào)處理器TMS320LF2407 產(chǎn)生SPWM 波形和實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)PI 控制的算法,并給出了其實(shí)現(xiàn)原理及軟件流程。針對(duì)同相供電
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計(jì)復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域先進(jìn)的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對(duì)電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對(duì)于功率部分,采用分立元件設(shè)計(jì)了一個(gè)半橋PEBB,包括主電路、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對(duì)比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對(duì)于通用控制部分,選用具有高性價(jià)比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機(jī)控制芯片使其具有類似USB主機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計(jì)上引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。然后,用兩個(gè)半橋PEBB和一個(gè)通用控制器組成了一個(gè)單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 通過上述工作,驗(yàn)證了PEBB對(duì)解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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這篇論文在系統(tǒng)分析國內(nèi)外雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器為研究對(duì)象。 首先,根據(jù)雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標(biāo),進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì):選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲(chǔ)器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級(jí)的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整。用Matlab7.1進(jìn)行仿真,其結(jié)果表明:該控制算法對(duì)系統(tǒng)具有良好的控制效果,性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后,根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務(wù),用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實(shí)現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環(huán)境下通過仿真,且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語言編寫在ARM中實(shí)現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的代碼,通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后,生成可執(zhí)行文件.axf,,調(diào)用AXD進(jìn)行在線仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對(duì)伺服系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制。 結(jié)果表明:ARM作為伺服控制器的內(nèi)核,其性價(jià)比與集成度高:用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器,提高了系統(tǒng)的開放性、實(shí)時(shí)性、可靠性,降低了系統(tǒng)功耗,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARMFPGA 雷達(dá) 伺服 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一,Linux不僅在服務(wù)器領(lǐng)域有著不可撼動(dòng)的地位,而且正在嵌入式領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預(yù)測,Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一,將廣泛應(yīng)用在各種消費(fèi)電子和通信設(shè)備中。因此,產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項(xiàng)技術(shù)。然而,面對(duì)嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺(tái)以及多樣化的應(yīng)用,如何更快更好地建立基于Linux的軟件平臺(tái)成為一個(gè)必須解決的問題。 本文正是針對(duì)這個(gè)問題,以Linux相關(guān)的基礎(chǔ)軟件為主要研究對(duì)象,在深入分析引導(dǎo)加載程序、Linux與處理器相關(guān)的代碼、文件系統(tǒng)以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上,對(duì)基于ARM的Linux軟件平臺(tái)進(jìn)行了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容為:在理解ARM體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過分析uboot源碼,詳細(xì)研究ARM處理器在上電后的啟動(dòng)過程和加載引導(dǎo)Iinux的過程;分析并總結(jié)Linux與處理器相關(guān)的接口,以中斷控制器、定時(shí)器以及串口為主,提出了移植Linux到新型處理器的思路和方法;研究Iinux文件系統(tǒng)的內(nèi)容、制作和使用;分析Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的調(diào)用方式;在學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)之上,針對(duì)STMP36xx這款處理器,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)加載程序,完成Linux的移植、配置、編譯,解決Linux啟動(dòng)過程遇到的問題,然后通過制作根文件系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)NandFlash、LCD的驅(qū)動(dòng),完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺(tái),并進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。 在實(shí)際應(yīng)用中,嵌入式系統(tǒng)會(huì)使用很多不同類型的處理器,因此迫切希望能夠找到一個(gè)準(zhǔn)則解決移植帶來的問題。本文最重要的成果就是為Linux在新型處理器上的移植提出了一個(gè)準(zhǔn)則,根據(jù)該準(zhǔn)則可以更加快速、更加準(zhǔn)確地將Linux應(yīng)用到不同的處理器上,因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí),本文將項(xiàng)目實(shí)踐貫穿于理論研究之中,涉及到Linux平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的分析、相關(guān)工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的分享,對(duì)學(xué)習(xí)嵌入式Linux和設(shè)計(jì)嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導(dǎo)價(jià)值。此外,成功移植的STMP36xx已經(jīng)初具規(guī)模,可以通過二次開發(fā)以形成完善的嵌入式產(chǎn)品。
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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本論文采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法對(duì)PCI總線接口控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,對(duì)PCI總線協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線接口控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設(shè)計(jì)、仿真及綜合、驗(yàn)證的各個(gè)步驟,以及PCI板卡驅(qū)動(dòng)程序的編寫和調(diào)試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實(shí)現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點(diǎn)分析了PCI總線接口控制器的設(shè)計(jì)、對(duì)PCI總線協(xié)議的分析理解是進(jìn)行PCI總線接口控制器設(shè)計(jì)的前提,而對(duì)PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.本論文在對(duì)PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)PCI總線接口控制器的整體設(shè)計(jì)和子模塊的劃分和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析闡述.通過本論文的研究,完成了PCI總線接口控制器的設(shè)計(jì),并且通過編寫測試激勵(lì)程序完成了功能仿真,以及布局布線后的時(shí)序仿真,并設(shè)計(jì)了PCB實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行了測試,證明所實(shí)現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文介紹了通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器研究的背景意義和目前國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀,并詳細(xì)敘述了所選方案的設(shè)計(jì)過程。本協(xié)議轉(zhuǎn)換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內(nèi)核的32位微控制芯片LPC2212,提供了高速穩(wěn)定的硬件平臺(tái)。操作系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,工作穩(wěn)定,實(shí)時(shí)性強(qiáng),移植方便。 本文的豐要內(nèi)容如下:整體的設(shè)計(jì)思路,結(jié)構(gòu)組成;系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì),豐要包括網(wǎng)絡(luò)接口電路,USB接口電路,以及串口擴(kuò)展電路;TCP/IP協(xié)議,豐要包括TCP協(xié)議,IP協(xié)議,ARP協(xié)議等;USB協(xié)議,豐要包括USB設(shè)備構(gòu)架,USB數(shù)據(jù)流模型;串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)以及太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù);嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,豐要包括信號(hào)量,消息郵箱,消息隊(duì)列等;操作系統(tǒng)的移植,豐要包括與處理器相關(guān)的文件的改寫。整個(gè)系統(tǒng)的硬件和底層軟件部分已經(jīng)完成,經(jīng)串口調(diào)試軟件、USB總線監(jiān)測軟件以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件進(jìn)行實(shí)際的收發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了方案的合理性。 在USB和以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序的編寫中,查閱了大量的相關(guān)資料。對(duì)于USB協(xié)議,重點(diǎn)分析了USB協(xié)議的架構(gòu)和數(shù)據(jù)流模型。對(duì)于TCP/IP協(xié)議,仔細(xì)分析了其封裝和分用,分析了TCP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議的原理及程序的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于操作系統(tǒng)的移植,給出了具體的實(shí)現(xiàn)步驟,并給出了豐要的代碼。
標(biāo)簽: ARM 環(huán)境 通訊協(xié)議 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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逆變器在自動(dòng)控制系統(tǒng)、電機(jī)交流調(diào)速、電力變換以及電力系統(tǒng)控制中都起著重要的作用;各系統(tǒng)對(duì)逆變器的性能需求也越來越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求,實(shí)現(xiàn)可變頻、調(diào)壓、調(diào)相、低諧波、高穩(wěn)定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過對(duì)每個(gè)脈沖寬度進(jìn)行控制,以達(dá)到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的;多重逆變器則是把幾個(gè)矩形波逆變器的輸出組合起來起來形成階梯波,從而消除諧波;PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術(shù)的特點(diǎn),非常適合于應(yīng)用在對(duì)諧波、電壓輸出及穩(wěn)定性要求比較高的場合。電力半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,使得多重逆變器的控制、實(shí)現(xiàn)成為可能。 本文首先分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求,從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發(fā),提出同步式PWM控制電壓型串聯(lián)多重逆變器系統(tǒng)解決方案。本方案也可以應(yīng)用在逆變電源、交流電機(jī)調(diào)速及電力變換領(lǐng)域中。 文中建立了一個(gè)多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調(diào)的多重逆變器的PWM控制,且能完成逆變器故障運(yùn)行下的保護(hù)與告警。并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)算法模型進(jìn)行仿真與分析。 在比較了現(xiàn)有PWM發(fā)生解決方案的基礎(chǔ)上,本文提出了一個(gè)基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。并給出一個(gè)主要由FPGA、ADC/DAC、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路、逆變器主回路及其他外圍電路構(gòu)成的多重逆變器系統(tǒng)解決方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,此方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可行,很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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隨著計(jì)算機(jī)和集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,基于EDA技術(shù)的芯片設(shè)計(jì)正在成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流.現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)作為一種可編程專用集成電路(ASIC)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域.一般來講,FPGA多用于高速通信和高速信號(hào)處理領(lǐng)域,以發(fā)揮其處理速度快的特點(diǎn),本文將其應(yīng)用于一低速低功耗系統(tǒng)——某水下遠(yuǎn)程遙控接收系統(tǒng),主要用其在頻域來實(shí)現(xiàn)水下遠(yuǎn)程遙控的解碼,取得了令人滿意的效果.該文主要做了以下幾方面的工作.首先,深入研究和分析了在頻域?qū)崿F(xiàn)水下遠(yuǎn)程遙控解碼的原理并進(jìn)行了遙控指令編碼設(shè)計(jì);其次,用ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA芯片完成了水下遠(yuǎn)程遙控FPGA解碼芯片的設(shè)計(jì)工作,包括硬件描述語言(VHDL)編碼、電路前后仿真、綜合和布局布線工作,并對(duì)設(shè)計(jì)的FPGA解碼芯片進(jìn)行了初步的功耗估算:最后設(shè)計(jì)制作了一塊FPGA解碼芯片電路驗(yàn)證測試板,并完成了電路調(diào)試和測試.實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明,用FPGA實(shí)現(xiàn)水下遠(yuǎn)程遙控解碼電路的方案是可行的,可以有效地縮小系統(tǒng)體積、提高系統(tǒng)可靠性,在保證系統(tǒng)性能情況下做到更低的功耗,還可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)配置和編程,使得系統(tǒng)的調(diào)試、升級(jí)和維護(hù)更加靈活方便.
標(biāo)簽: FPGA 遠(yuǎn)程遙控 解碼電路
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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混合信號(hào)示波器 (MSO) 已成為 當(dāng)今嵌入設(shè)備設(shè)計(jì)師的首選工具。 安捷倫科技公司 (前惠普公司) 于 1996年推出了首款MSO,并于近日 推出了第三代MSO。所有主要示波 器廠商現(xiàn)在都可提供混合信號(hào)示波 器。MSO在基礎(chǔ)示波器功能中增加 了16 個(gè)或更多邏輯分析儀采集信 道,及串行總線觸發(fā)和協(xié)議解碼功 能,研發(fā)工程師和技術(shù)人員可更快 調(diào)試其混合信號(hào)設(shè)計(jì)。MSO可彌補(bǔ) 傳統(tǒng)數(shù)字存儲(chǔ)示波器 (DSO) 和當(dāng)今 更加復(fù)雜的邏輯分析儀及串行總線 協(xié)議分析儀之間的差距。那么MSO 與傳統(tǒng)DSO 相比,有哪些改善? 不 同廠商的MSO 之間的差別是什么?
標(biāo)簽: 數(shù)字示波器 死區(qū)時(shí)間
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本課題對(duì)DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較全面的研究,利用DQPSK調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了碼速200Kbps的調(diào)制器。調(diào)制載頻3.2MHz、帶寬180KHz、帶外抑制大于45dB,調(diào)制器設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定要求。解調(diào)器硬件完成,軟件未全部實(shí)現(xiàn),但完成了CIC濾波器、載波跟蹤環(huán)、位定時(shí)同步、并串轉(zhuǎn)換等幾個(gè)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)。對(duì)解調(diào)器做了實(shí)驗(yàn)測試,驗(yàn)證了相關(guān)模塊設(shè)計(jì)的正確性,解調(diào)器中重要的載波同步功能已能實(shí)現(xiàn)。 在本文中,主要介紹了DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)。著重對(duì)差分編解碼、成形濾波器、Costas載波跟蹤環(huán)以及CIC濾波器進(jìn)行了詳細(xì)敘述,對(duì)硬件設(shè)計(jì)則做了簡要的說明,給出了主要電路圖和實(shí)物圖。 在重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上,文中進(jìn)行了比較細(xì)致的Matlab仿真及System View仿真,并給出了相關(guān)分析與說明。最后,采用VHDL 硬件描述語言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文中對(duì)位定時(shí)同步以及CIC濾波器的可變速設(shè)計(jì)做了創(chuàng)新與改進(jìn)。
標(biāo)簽: DQPSK FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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