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波導(dǎo)器件

  • 基于ARMLinux的多道脈沖幅度分析器數字系統設計

    隨著電子技術的不斷發展,各種智能核儀器逐步走向自動化、智能化、數字化和便攜式的方向發展。針對傳統的多道脈沖幅度分析器體積大,人機交互不友好,不方便現場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續出現填補了這一缺點。 隨著電子技術的發展,以ARM為核的處理器技術的應用領域不斷擴大,相比較單片機而言,它的主頻高、運算速度快,可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時間上的要求。而且ARM處理器功耗小,適合于功耗要求比較苛刻的地方,這些方面的特點正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時,由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設資源,這樣就簡化了外設電路及芯片的使用,降低了功耗并增強了產品的信賴性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系統,為多道脈沖幅度分析器多任務的管理和并行的處理,甚至硬實時功能的實現提供了前提。而且在ARM平臺使用嵌入式linux操作系統使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發展趨勢。智能化要求系統的自動化程度高、操作簡便、容錯性好。智能化除了需要控制軟件外,還需要軟件命令的執行者即硬件控制電路來實現相應的控制邏輯,兩者的結合才能真正的實現智能化。小型化要求系統的體積小、功耗小、便于攜帶;小型化除了要求采用微功耗的器件,還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少,但小型化的同時必須保持系統的智能化,即不能減少智能化所要求的復雜的邏輯和時序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實現控制電路能滿意地同時滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中,幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實現,如閾值設定、自動穩譜以及多道數據采集,在節省了元件的數目和電路板的尺寸的同時仍能保持系統的智能化程度。 Linux內核精簡而高效,可修改性強,支持多種體系結構的處理器等,使得它是一個非常適合于嵌入式開發和應用的操作系統。嵌入式Linux可以運行的硬件平臺十分廣泛,從x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他許多硬件體系結構。目前在世界范圍內,ARM體系結構的SOC逐漸占領32位嵌入式微處理器市場,ARM處理器及技術的應用幾乎已經深入到各個領域,例如:工業控制,無線通訊,網絡,消費類電子,成像等。 本課題采用三星公司生產的ARM(Advanced RISC Machines,先進精簡指令集機器)芯片S3C2410A設計并研制了一種便攜式的核數據采集系統設計方案。利用ARM芯片豐富的外設資源對傳統的多道脈沖幅度分析器進行改進和簡化。系統由前端探測器系統,以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路,中央處理器模塊,顯示模塊,用戶交互模塊,存儲模塊,網絡傳輸模塊等多個模塊組成。本設計基于ARM9芯片S3C2410,并在此平臺上移植了嵌入式linux操作系統來進行任務的調度和處理等。 電路板核心板部分設計采用6層PCB板結構,這樣增加了系統可靠性,提高了電磁兼容的穩定性。數據采集系統是多道脈沖幅度分析器的核心,A/D轉換直接使用了S3C2410內置的ADC(Analog to Digital Converter,模數轉換器),在2.5 MHz的轉換時鐘下最大轉換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點每秒),滿足了系統最低轉換時間≤5 μs的要求,并且控制簡單,簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card,安全數碼卡)卡存儲容量大、攜帶方便、成本低等優點,所以設計中采用其作為外部的數據存儲設備,其驅動部分采用SD卡軟件包,為開發帶來了方便。本設計采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)屏作為人機交互的顯示部分,并且通過Qt/Embedded為系統提供圖形用戶界面的應用框架和窗口系統。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設置部分,這樣方便了用戶操作。系統的數據存取方面是基于SQLite嵌入式小型數據庫而進行的。為了方便數據向上位機的傳輸,系統設計中采用XML(Extensible Markup Language,可擴展標記語言)格式來組織傳輸的數據,通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協議的Linux下Socket套接字編程,來進行與上位機或PC(Personal Computer,個人計算機或桌面機)等的連接和數據傳輸。

    標簽: ARMLinux 多道 分析器 脈沖幅度

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:tzl1975

  • FPGA在相位激光測距信號處理技術中的應用

    本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術。根據課題的要求,給出了電路系統設計方案,選擇了合適測相系統電路參數,分析了調制波的噪聲對系統的影響,計算出能滿足系統精度要求的最低信噪比,對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差,提出了具體的解決措施,這些措施提高了數字檢相電路的測相精度和穩定性。  根據電路系統設計方案,著重對混頻電路、整形電路和自動數字檢相電路進行了較為深入的分析與討論,其中自動數字檢相電路采用大規模可編程邏輯器件FPGA實現。  文中述敘了利用FPGA實現自動數字檢相的原理及方法步驟,分析了FPGA實現鑒相功能的可靠性。根據設計要求,選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件,使用QuartusⅡ軟件開發可編程邏輯器件及VHDL編程,給出了用QuartusⅡ軟件進行數字檢相測量的系統仿真結果和混頻電路、比較電路、數字檢相電路的實驗結果,對在沒有零角度位置標志信號和沒有允許計數標志信號條件下的實驗結果的精度進行了分析。根據誤差結果分析,提出了下一步研究改進的措施和思路。  

    標簽: FPGA 相位 激光測距 信號處理技術

    上傳時間: 2013-07-25

    上傳用戶:天涯

  • 基于ARM的便攜式臭氧濃度檢測儀的研制

    臭氧(O3)作為一種無污染的強氧化劑,已在醫學、衛生、食品、飼養業、養殖業、化工生產、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業廣泛應用,取得了顯著效果,其應用規模也越來越大。在使用中,如果臭氧濃度過高會加大設備造價同時對人體有危害,臭氧濃度太小又難以收到滿意效果。因此在很多場合必須嚴格控制臭氧的濃度,以便達到既能殺菌消毒,又不危害人體健康的目的。目前,臭氧檢測的方法分為兩類,一類是采樣后實驗室分析,首先進行環境空氣的樣品采集,然后拿到實驗室利用化學方法進行分析;一類是自動監測儀器法,利用臭氧自動監測儀進行環境空氣中臭氧濃度的測定。然而在對臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測的過程中,以上兩種方法具有檢測周期長、操作步驟復雜、設備體積大、不便于攜帶等缺點。因此設計一種檢測方法簡單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測儀具有一定的現實意義。 在硬件設計上,首先,為了完成臭氧濃度信號的提取,對臭氧傳感器進行了精心的選擇;其次,為了保證傳感器穩定可靠的工作,重點設計了恒電位儀電路,同時為了滿足后續A/D檢測精度的要求,對檢測到的電壓信號進行了調理;最后,為了實現系統的基本功能,以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統的硬件平臺。 在軟件設計上,為了提高系統的智能化程度,引入了μC/OS-Ⅱ操作系統。同時為了減少系統功耗盡量縮短CPU的運行時間。當儀器無人操作一段時間后,系統會自動關閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態以減少功耗。 在操作的可靠性方面,設計了一鍵開機功能;同時為了延長電池的使用壽命,設計了電源智能管理模塊。

    標簽: ARM 便攜式 儀的研制 臭氧濃度

    上傳時間: 2013-05-21

    上傳用戶:xiangwuy

  • 基于DSP的無刷直流電動機雙模控制及轉矩波動研究

    永磁無刷直流電動機是一種性能優越、應用前景廣闊的電動機,傳統的理論分析及設計方法已比較成熟,它的進一步推廣應用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數字無刷直流電動機模糊神經網絡雙模控制系統,將模糊控制和神經網絡分別引入到無刷直流電動機的控制中來.充分利用模糊控制對參數變化不敏感,能夠提高系統的快速性的特點,構造適用于調節較大速度偏差的模糊調節器,加快系統的調節速度;由于神經網絡既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學習、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數變化有較強的魯棒性的特點,構造三層BP神經網絡調節器,來實現消除穩態偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據,實現模糊和神經網絡兩種控制模式的切換,使系統在不同速度偏差段快速調整、平滑運行.此外充分利用系統硬件構成的特點,采用適當的PWM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區;通過換相瞬時轉矩公式推導和分析,得出在換相過程中保持導通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉矩波動,使系統電流保持平滑、轉矩脈動大幅度減小、系統響應更快、并具有較強的魯棒性和實時性.在這種設計下,系統不僅能實現更精確的定位和更準確的速度調節,而且可以使無刷直流電動機長期工作在低速、大轉矩、頻繁起動的狀態下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統的參數自調整模糊控制算法,BP神經網絡控制算法以及PWM輸出,轉子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實現了對無刷直流電動機的全數字實時控制,并得到了良好的實驗結果的結果.

    標簽: DSP 無刷直流電動機 雙模控制 轉矩

    上傳時間: 2013-06-01

    上傳用戶:zl123!@#

  • 基于小波分解和模糊聚類的MRI圖像去噪以及分割算法研究

    磁共振成像(MRI)由于自身獨特的成像特點,使得其處理方法不同于一般圖像.根據不同的應用目的,該文分別提出了MRI圖像去噪和分割兩個算法.首先,該文針對MRI重建后圖像噪聲分布的實際特點,提出了基于小波變換的MRI圖像去噪算法.該算法詳細闡明了MRI圖像Rician噪聲的特點,首先對與噪聲和邊緣相關的小波系數進行建模,然后利用最大似然估計來進行參數估計,同時利用連續尺度間的尺度相關性特點來進行函數升級,以便獲得最佳萎縮函數,進一步提高圖像的質量,最終取得了一定的效果.與此同時,該文對MRI圖像的進一步的分析與應用展開了一定研究,提出了一種改進的快速模糊C均值聚類魯棒分割算法.該算法先用K均值聚類方法得到初始聚類中心點,同時考慮鄰域對分割結果的影響,對目標函數加以改進,用來克服噪聲和非均勻場對MRI圖像分割的影響,達到魯棒分割的目的,為進一步圖像處理和分析打下基礎.通過實驗,我們發現,無論是針對模擬圖像還是實際圖像,該文所提出的兩個算法都取得了較好的效果,達到了預期的目的.

    標簽: MRI 小波分解 圖像去噪 分割

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:zhichenglu

  • 基于ARM的全數字B型超聲診斷儀的設計與研究

    超聲理論與技術的快速發展,使超聲設備不斷更新,超聲檢查已成為預測和評價疾病及其治療結果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術不僅具有安全、方便、無損、廉價等優點,其優越性還在于它選用診斷參數的多樣性及其在工程上實現的靈活性。 全數字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統,是一種新型的、操作方便的、技術含量高的機型。它具有現有黑白B超的基本功能,能夠對超聲回波數據進行靈活的處理,從而使操作更加方便,圖象質量進一步提高,并為遠程醫療、圖像存儲、拷貝等打下基礎,是一種很有發展前景、未來市場的主打產品。全數字B型超聲診斷儀的基本技術特點是用數字硬件電路來實現數據量極其龐大的超聲信息的實時處理,它的實現主要倚重于FPGA技術。現在FPGA已經成為多種數字信號處理(DSP)應用的強有力解決方案。硬件和軟件設計者可以利用可編程邏輯開發各種DSP應用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應快速變化的標準、協議和性能需求。 本論文首先闡述了醫療儀器發展現狀和嵌入式計算機體系結構及發展狀況,提出了課題研究內容和目標。然后從B超診斷原理及全數字B超診斷儀設計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統的硬件體系機構。對系統的總體框架和ARM模塊設計做了描述后,接著分析了超聲信號進行數字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結構特點、編程原理、設計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著,本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統的移植和設備驅動的開發,詳細描述了B型超聲診斷儀的軟件環境的架構及其設備驅動的詳細設計。最后對整個系統的功能和特點進行了總結和展望。

    標簽: ARM 全數字 儀的設計 超聲診斷

    上傳時間: 2013-05-28

    上傳用戶:sssnaxie

  • 低失真調諧正弦波晶體振蕩器的性能,工作及設計介紹(涉及器件EL2082,EL4451)

    One can make a low distortion tuneable oscillatorby incorporating an active filter inside an AGC

    標簽: EL 2082 4451 低失真

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:wangxuan

  • 一種8 位I O口的單片機顯示器和鍵盤接口

    一種8 位I/O口的單片機顯示器和鍵盤接口

    標簽: 單片機 顯示器 鍵盤接口

    上傳時間: 2013-07-29

    上傳用戶:標點符號

  • 基于ARM和PSD的微小位移測量系統的設計

    隨著電子技術的快速發展,嵌入式系統已經成為熱點。嵌入式系統大量應用在自動控制、工業設備和家用電器當中。當前應用的產品常以嵌入式處理器的形式出現,常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器(Position Sensible Detector)是一種基于半導體PN結橫向光電效應的光電器件。它具有分辨率高、響應速度快、信號處理電路相對簡單等優點。我們經常將PSD應用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關的場合。本文選用了一維PSD作為系統的探測器,結合嵌入式技術,將PSD應用于微小位移測量,實現了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統的設計。以PSD為核心實現了對信號的轉換,利用PSD結合光學三角測量法將位移信號轉換成電壓信號,然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數轉換。以ARM為核心,主要實現了對數據的處理,存儲和通信等功能。將取得的數字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心,利用VB6.0實現了對實驗數據的顯示。PC根據得到的值與設定值進行比較,根據這個差值我們可以對系統進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術、微處理器ARM和嵌入式操作系統的特點、優勢和國內外的研究現狀;而后介紹了微小位移測量系統的總體功能、系統的總體硬件框架;敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結構,介紹了將PSD應用于位移測量的設計過程;在ARM最小系統的硬件平臺下,結合PSD實現了整個系統的硬件設計;軟件設計上,以uClinux操作系統作為軟件平臺,利用內核裁剪技術,移植了BOOTLOADER,設計了Linux驅動程序和應用程序;最后在系統進行調試的時候,對系統進行了必要的改進,主要是設計了相應的非線性補償電路,利用MATLAB對實驗數據進行了擬合與分析。通過實驗數據表明,基于ARM和PSD的微小位移測量系統具有精度高,響應速度快,并且成本低等優點。

    標簽: ARM PSD 位移測量

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:gcs333

  • 單電源低功耗A/D轉換器AD7714及其應用

    介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉換器 AD7714的特點、內部寄存器結構和外部接口;詳細闡述 AD7714與單片機 AT89C51的接口技術。

    標簽: 7714 AD 單電源 低功耗

    上傳時間: 2013-06-30

    上傳用戶:CSUSheep

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