永磁直流微電機作為一種機電能量轉(zhuǎn)換器件,隨著永磁新材料的開發(fā),得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應用。作為元器件,它的失效會關聯(lián)到相應的工作系統(tǒng)和機構(gòu)的正常運作,所以微電機的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要,是準確估計其相關復雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎。 論文基于永磁直流微電機產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴格的統(tǒng)計質(zhì)量控制狀態(tài)下,而對其進行可靠性及失效分析。由于在影響微電機壽命的因素中,有很多屬于隨機性因素,因此可結(jié)合概率統(tǒng)計學原理,運用相關的數(shù)學工具,來探討微電機失效分布函數(shù)的特征、類型和評價指標。論文針對微電機的特征,把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進行整合、變換,運用到了微電機的可靠性分析上。 論文對微電機壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內(nèi)容:首先是根據(jù)試驗測量結(jié)果,對預先假定的可靠性分布模式,即隨機變量分布規(guī)律進行檢驗(假設檢驗)的方法作了探討;其次是基于試驗測量的樣本值,估計隨機分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計的誤差范圍(一定置信水平下);再次是在預先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下,而根據(jù)壽命試驗的測量數(shù)據(jù)結(jié)果,從中尋找出失效的分布特征,或者尋找出某一數(shù)學函數(shù)表達式,在某一確定精度下,運用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機壽命試驗的結(jié)果,作了可靠性實例分析。 論文還針對微電機失效的常見主要形式、狀態(tài),對組成微電機的主要零部件從工程應用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個人護理應用微電機的開發(fā)實例,建立了電刷振動分析模型,使用計算機軟件模擬分析技術和激光振動測試技術,對微電機電刷片振動作了模擬和實際測量的對比分析,探討了微電機電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑;運用材料學分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設計、材料選擇及失效問題;運用可靠性理論對電機結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計;并運用設計編程的電磁場有限元軟件,對微電機電磁場進行了模擬優(yōu)化設計;樣機的實際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合,并略為有所提高;還探討了微電機壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間: 2013-07-18
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基于PC、圖像采集卡和存儲設備的傳統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),體積龐大、功耗高、價格昂貴,只局限于特定范圍的應用。而嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其價格低、便攜式等特點在安防、智能家居等場所得到了越來越廣泛的應用。 本文基于S3C2440\Windows CE5.0平臺設計了一款具有網(wǎng)絡傳輸查看功能的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅(qū)動的實現(xiàn)過程和開發(fā)方法,設計了基于TCP/IP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡視頻通信系統(tǒng)。并應用H.263壓縮編解碼算法對采集到的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮,提高了視頻傳輸效率。同時,針對H.263視頻解碼算法設計了一款簡易視頻回放軟件,對H.263視頻進行回放。為進一步滿足小型化、便攜式、低成本需求,開發(fā)定制了一款基于S3C2440\Windows CE5.0平臺的手持式接收終端。 本系統(tǒng)整合了圖像采集、網(wǎng)絡通信、H.263編解碼、視頻回放等多項技術,實現(xiàn)了嵌入式技術、以太網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控三大前沿領域的有機結(jié)合。由于采用了ARM9單芯片控制方案,系統(tǒng)具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩(wěn)定性好等特點,可應用在遠程監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻會議、智能家居等諸多領域。該系統(tǒng)架構(gòu)也為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種新思路。關鍵詞:ARM;WinCE;S3C2440;嵌入式;網(wǎng)絡視頻監(jiān)控
標簽: ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應用,其應用的擴展面臨軟件擴充的問題,而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺,則可以在一定程度上解決軟件擴充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應用,以智能手機的應用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進制翻譯模塊,達到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標準。對Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結(jié)果的比較,驗證了利用二進制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應用。
上傳時間: 2013-06-28
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溫室技術是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實時控制是指在規(guī)定的時間內(nèi),系統(tǒng)必須做出相應的響應,是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應的要求,由于溫度的滯后性和難調(diào)控性,溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點,提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理,這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農(nóng)業(yè)大學的華北型機械通風式連棟塑料溫室為試驗模型,選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板,以PC機為宿主機,設計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術及嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動態(tài)響應、更小超調(diào)、抗干擾強的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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多媒體正在使我們的生活變得越來越豐富多彩。報紙,相片,CD機,電視,電影已經(jīng)被PC機很好地整合到了一起,而互聯(lián)網(wǎng)又使得多媒體資源的交流成為可能。跨越網(wǎng)絡時代、信息時代、多媒體時代,后PC時代的到來,呼喚新一代的多媒體系統(tǒng),它體積更小,功能更全,界面更友好。本系統(tǒng)就是面向這一需求而設計的。 嵌入式多媒體系統(tǒng)除了具有播放音樂,視頻,瀏覽圖片,電子書的基本功能外,一些方案還集成了視頻錄制、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、FM收音機、衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)、掌上游戲機和移動電視等等各種附加功能以滿足不同的市場需求。本課題開發(fā)一套具有音頻、視頻、圖片和電子書等功能的嵌入式多媒體系統(tǒng)解決方案,硬件部分以ARM處理器S3C241O為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進行開發(fā),系統(tǒng)具有體積小,成本低等特點。 本論文按照硬件、固件、軟件三個層面分析了基于ARM Linux的嵌入式多媒體系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。硬件部分分處理器和外圍電路兩部分進行介紹。固件部分包括引導加載程序vivi的移植,Linux 2.6內(nèi)核的移植,配置Cramfs根文件系統(tǒng),Linux設備驅(qū)動程序開發(fā)。軟件部分對Linux應用開發(fā)作出了討論,包括系統(tǒng)的功能模塊和軟件構(gòu)架,重點是基于MiniGUI的圖形界面設計。在論文的最后,分析了系統(tǒng)的優(yōu)缺點,以及單片解決方案和多處理器方案的比較,并展望了嵌入式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展方向。
標簽: ARMLinux 嵌入式多媒體 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-03
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隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,電力電子設備得到廣泛應用,使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重,極大地危害了電力設備的安全運行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復雜,因此諧波的檢測分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關技術的研究,本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應用優(yōu)勢,設計了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析,包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理,明確了系統(tǒng)功能需求,對系統(tǒng)各模塊進行了設計,通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關的運算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過文中設計的硬件同步電路,可以準確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期,通過同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點,為了減小響應時間,提高運算速度,采用了實序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運算,即通過一次快速傅立葉變換運算,完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換,并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關系,避免了傅立葉反變換運算,提高了運算速度,實現(xiàn)諧波的準確檢測。 最后經(jīng)過樣機測試證明,本文設計的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準確、可靠的實現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。
標簽: ARM 電網(wǎng)諧波 檢測 分
上傳時間: 2013-07-10
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實現(xiàn)了FATFS+SDHC+SD2.0+SD1.1+Shell+DataFlash。這樣功能整合網(wǎng)上絕對沒有。大約20 的代碼是出自本人。 操作方法: 上電后,發(fā)字符串!s0! 進入data
標簽: fatfs_shell_SDHC STM 32
上傳時間: 2013-07-08
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隨著現(xiàn)代計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為了當前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。ARM以其高性能低功耗的特點成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產(chǎn)品中廣泛使用,隨著數(shù)碼相機的普及,數(shù)碼相框產(chǎn)品得到推廣,數(shù)碼相框通過一個液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片,數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變,也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面,uC/OS—Ⅱ憑借其小內(nèi)核、多任務、豐富的系統(tǒng)服務、容易使用以及源碼公開等特點被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性,可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內(nèi)核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點被廣泛應用于便攜式電子設備的數(shù)據(jù)存儲、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲載體中。 本論文的硬件工作平臺是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600,該平臺集成了嵌入式系統(tǒng)設計所需的相關硬件模塊。本論文的主要設計目標是在該平臺上實現(xiàn)NAND Flash存儲設備驅(qū)動的系統(tǒng)級方案,即在ARK1600平臺上通過構(gòu)建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實現(xiàn)NAND Flash設備驅(qū)動掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實現(xiàn)代碼的編譯,通過Multi—ICE進行前期調(diào)試以及USB—Debug進行后期的系統(tǒng)整合調(diào)試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個的方面:首先研究了ARM相關構(gòu)架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點,并在此基礎上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺,分析ARK1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎上詳細分析了BootLoader的相關概念,并重點闡述了NAND BootLoader程序設計與實現(xiàn)過程;其次在文件系統(tǒng)方面,本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺,在移植的過程中采用了動態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率;最后重點討論了NAND Flash驅(qū)動在ARK1600的實現(xiàn),主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu),并從物理層,邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個方面具體分析了NAND Flash驅(qū)動程序的實現(xiàn),并在NAND Flash邏輯層驅(qū)動實現(xiàn)時通過采用壞塊處理表算法實現(xiàn)了NAND的磨損均衡問題。
上傳時間: 2013-07-31
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電腦繡花機是當代最先進的繡花機械,隨著人們對刺繡品質(zhì)量的追求以及刺繡品需求量的增加,高性能的電腦繡花機越來越受到市場的推崇,用戶對CAN(現(xiàn)場總線)、遠程控制、海量USB存儲、彩色LCD顯示等技術在新型電腦繡花機中的應用有了新的需求。然而,國內(nèi)電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)平臺由于存在技術上的困難或成本上的障礙而使這些功能難以實現(xiàn)。隨著電腦的不斷發(fā)展和電子產(chǎn)品成本的不斷降低,采用先進架構(gòu)和體系的處理器,加上相應的實時操作系統(tǒng)進行任務管理,就能大大提高電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的性能。本文設計了一種電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng),在詳細分析電腦繡花機工作原理和功能需求的基礎上,采用ARM處理器與μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)構(gòu)建了監(jiān)控系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)了實時操作系統(tǒng)任務管理、網(wǎng)絡通信、USB設備讀寫、花樣圖案預覽等功能,具體工作如下: (1)在介紹電腦繡花機的工作原理以及分析電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)性能需求的基礎上,構(gòu)建了基于ARM7核的嵌入式處理器與μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)平臺,并給出了系統(tǒng)的整體設計方案。 (2)根據(jù)電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案,設計實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路,處理器采用ST公司生產(chǎn)的具有ARM7核的STR710FZ2T6,利用STR710FZ2T6的外部存儲器接口的三個BANK,分別設計實現(xiàn)了以太網(wǎng)通信接口、USB設備讀寫接口以及彩色LCD實現(xiàn)接口等。 (3)在系統(tǒng)的接口電路設計方面,采用以太網(wǎng)控制芯片CS8900A使其通過ISA總線與系統(tǒng)處理器相連,構(gòu)建了以太網(wǎng)通信接口,負責遠程傳輸數(shù)據(jù)(花樣文件)控制信息等;利用LJSB主從控制器SL811HS,在處理器STR710FZ2rr6的控制下設計實現(xiàn)了對海量USB設備讀寫的USB接口,負責讀寫在U盤上的花樣文件以及其它的數(shù)據(jù)信息;利用5.6英寸的彩色液晶屏及其控制板QD-13設計實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的LCD顯示接口,系統(tǒng)處理器通過控制QD-13向LCD寫入要顯示的圖案以及文字數(shù)據(jù);組建了一個基于CAN通信的安全檢測模塊,主要包括電源檢測以及斷線檢測等。監(jiān)控系統(tǒng)的CAN節(jié)點利用系統(tǒng)處理器自帶的CAN模塊結(jié)合TI的CAN收發(fā)器sn65hvd230實現(xiàn),電源檢測節(jié)點、斷線檢測節(jié)點以及運動控制系統(tǒng)交互的CAN節(jié)點的控制器采用Microchip公司的帶有CAN模塊的18系列單片機PIC18F4680,CAN收發(fā)器采用該公司的MCP2551芯片。 (4)設計實現(xiàn)了基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的軟件,包括兩個部分,一是功能接口的驅(qū)動程序,另一個是操作系統(tǒng)中的應用程序軟件。驅(qū)動程序負責控制相應功能接口的運行,操作系統(tǒng)中的應用程序軟件實現(xiàn)具體的功能應用,例如TCP/IP協(xié)議棧以及USB協(xié)議的實現(xiàn)等。 (5)整合了系統(tǒng)各個功能模塊,并做出監(jiān)控系統(tǒng)的PCB板,利用ADS開發(fā)環(huán)境進行系統(tǒng)的整體調(diào)試,給出了系統(tǒng)的運行效果,實驗表明監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好。 最后,文章分析了電腦繡花機的監(jiān)控系統(tǒng)需要改進的地方,并對電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢作出了展望。
標簽: ARM 電腦繡花機 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-25
上傳用戶:魚魚魚yu
隨著技術的飛速發(fā)展,電力電子裝置如變頻設備、變流設備等容量日益擴大,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)和各類用電設備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設備使用壽命,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),詳細設計了基于浮點數(shù)的硬件乘法器和加法器.該設計架構(gòu)運行穩(wěn)定,計算速度快捷.并通過實際仿真驗證了該設計的正確性和優(yōu)越性.最終通過以上工作設計實現(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,符合設計要求.該儀器的FPGA單元通過系統(tǒng)仿真,符合設計要求.
上傳時間: 2013-04-24
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