摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計(jì)成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計(jì)方案, 改進(jìn)了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場(chǎng)需求, Xilinx 公司適時(shí)推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級(jí)的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時(shí)鐘生成及恢復(fù)等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點(diǎn)到點(diǎn)串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時(shí)其可擴(kuò)展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。本文提出的設(shè)計(jì)方案可以改進(jìn)Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: Rocket 2.5 高速串行 收發(fā)器
上傳時(shí)間: 2013-10-13
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PCB 被動(dòng)組件的隱藏特性解析 傳統(tǒng)上,EMC一直被視為「黑色魔術(shù)(black magic)」。其實(shí),EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來(lái)理解的。不過(guò),縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用,但那些數(shù)學(xué)方程式對(duì)實(shí)際的EMC電路設(shè)計(jì)而言,仍然太過(guò)復(fù)雜了。幸運(yùn)的是,在大多數(shù)的實(shí)務(wù)工作中,工程師并不需要完全理解那些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和存在于EMC規(guī)范中的學(xué)理依據(jù),只要藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,就能夠明白要如何達(dá)到EMC的要求。本文藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式和電磁理論,來(lái)說(shuō)明在印刷電路板(PCB)上被動(dòng)組件(passivecomponent)的隱藏行為和特性,這些都是工程師想讓所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品通過(guò)EMC標(biāo)準(zhǔn)時(shí),事先所必須具備的基本知識(shí)。導(dǎo)線和PCB走線導(dǎo)線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經(jīng)常成為射頻能量的最佳發(fā)射器(亦即,EMI的來(lái)源)。每一種組件都具有電感,這包含硅芯片的焊線(bond wire)、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導(dǎo)線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會(huì)影響導(dǎo)線的阻抗大小,而且對(duì)頻率很敏感。依據(jù)LC 的值(決定自共振頻率)和PCB走線的長(zhǎng)度,在某組件和PCB走線之間,可以產(chǎn)生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的輻射天線。在低頻時(shí),導(dǎo)線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時(shí),導(dǎo)線就具有電感的特性。因?yàn)樽兂筛哳l后,會(huì)造成阻抗大小的變化,進(jìn)而改變導(dǎo)線或PCB 走線與接地之間的EMC 設(shè)計(jì),這時(shí)必需使用接地面(ground plane)和接地網(wǎng)格(ground grid)。導(dǎo)線和PCB 走線的最主要差別只在于,導(dǎo)線是圓形的,走線是長(zhǎng)方形的。導(dǎo)線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL,在高頻時(shí),此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL,沒(méi)有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時(shí),感抗大于電阻,此時(shí)導(dǎo)線或走線不再是低電阻的連接線,而是電感。一般而言,在音頻以上工作的導(dǎo)線或走線應(yīng)該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
標(biāo)簽: PCB 被動(dòng)組件
上傳時(shí)間: 2013-11-16
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半導(dǎo)體的產(chǎn)品很多,應(yīng)用的場(chǎng)合非常廣泛,圖一是常見的幾種半導(dǎo)體元件外型。半導(dǎo)體元件一般是以接腳形式或外型來(lái)劃分類別,圖一中不同類別的英文縮寫名稱原文為 PDID:Plastic Dual Inline Package SOP:Small Outline Package SOJ:Small Outline J-Lead Package PLCC:Plastic Leaded Chip Carrier QFP:Quad Flat Package PGA:Pin Grid Array BGA:Ball Grid Array 雖然半導(dǎo)體元件的外型種類很多,在電路板上常用的組裝方式有二種,一種是插入電路板的銲孔或腳座,如PDIP、PGA,另一種是貼附在電路板表面的銲墊上,如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。 從半導(dǎo)體元件的外觀,只看到從包覆的膠體或陶瓷中伸出的接腳,而半導(dǎo)體元件真正的的核心,是包覆在膠體或陶瓷內(nèi)一片非常小的晶片,透過(guò)伸出的接腳與外部做資訊傳輸。圖二是一片EPROM元件,從上方的玻璃窗可看到內(nèi)部的晶片,圖三是以顯微鏡將內(nèi)部的晶片放大,可以看到晶片以多條銲線連接四周的接腳,這些接腳向外延伸並穿出膠體,成為晶片與外界通訊的道路。請(qǐng)注意圖三中有一條銲線從中斷裂,那是使用不當(dāng)引發(fā)過(guò)電流而燒毀,致使晶片失去功能,這也是一般晶片遭到損毀而失效的原因之一。 圖四是常見的LED,也就是發(fā)光二極體,其內(nèi)部也是一顆晶片,圖五是以顯微鏡正視LED的頂端,可從透明的膠體中隱約的看到一片方型的晶片及一條金色的銲線,若以LED二支接腳的極性來(lái)做分別,晶片是貼附在負(fù)極的腳上,經(jīng)由銲線連接正極的腳。當(dāng)LED通過(guò)正向電流時(shí),晶片會(huì)發(fā)光而使LED發(fā)亮,如圖六所示。 半導(dǎo)體元件的製作分成兩段的製造程序,前一段是先製造元件的核心─晶片,稱為晶圓製造;後一段是將晶中片加以封裝成最後產(chǎn)品,稱為IC封裝製程,又可細(xì)分成晶圓切割、黏晶、銲線、封膠、印字、剪切成型等加工步驟,在本章節(jié)中將簡(jiǎn)介這兩段的製造程序。
上傳時(shí)間: 2013-11-04
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在高端嵌入式平臺(tái) TI TMS320DM642 基礎(chǔ)上, 完成了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì), 具體給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在PC 平臺(tái)上進(jìn)行了機(jī)器視覺(jué)相關(guān)算法的驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)。 以門牌識(shí)別為例, 詳細(xì)介紹了機(jī)器視覺(jué)算法在 DM642 平臺(tái)上的移植和優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。最后對(duì)本文所研究的系統(tǒng)功能和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)際應(yīng)用表明, 本文設(shè)計(jì)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)具有較好的合理性和實(shí)用性。 目前, 一般機(jī)器視覺(jué)信息處理平臺(tái)主要有( 1)基于通用 PC: 主要是用軟件實(shí)現(xiàn)圖像處理和識(shí)別, 能夠提供中等的圖像處理和識(shí)別能力, 但是要占用 CPU過(guò)多的處理能力;( 2)基于通用DSP 芯片: 優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、 靈活, 特別適合于新型產(chǎn)品的研究開發(fā);( 3) 基于可編程 FPGA: 采用的是硬件描述語(yǔ)言(VHDL) ,用其開發(fā)圖像處理算法難度較大。
上傳時(shí)間: 2014-12-01
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文中在研究現(xiàn)有先驗(yàn)知識(shí)與支持向量機(jī)融合的基礎(chǔ)上,針對(duì)置信度函數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)給出的不足,提出了一種確定置信度函數(shù)方法,更好地進(jìn)行分類。該方法是建立在模糊系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上:將樣本的緊密度信息作為先驗(yàn)知識(shí)應(yīng)用于支持向量機(jī)的構(gòu)造中,在確定樣本的置信度時(shí),不僅考慮了樣本到所在類中心之間的距離,還考慮樣本與類中其它樣本之間的關(guān)系,通過(guò)模糊連接度將支持向量與含噪聲樣本進(jìn)行區(qū)分。文中將基于先驗(yàn)知識(shí)的支持向量機(jī)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,以加拿大麥吉爾大學(xué)的brainWeb模擬腦部數(shù)據(jù)庫(kù)提供的不同噪聲的圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用基于先驗(yàn)知識(shí)的支持向量機(jī)比傳統(tǒng)支持向量機(jī)具有更好的抗噪性能及分類能力。
標(biāo)簽: 支持向量機(jī) 圖像分割 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-10-12
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摘要: 指出了電工與電子技術(shù)教學(xué)中遇到的一些問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題,提出將NI Multisim 10仿真軟件應(yīng)用在在電工電子技術(shù)教學(xué)中,指出其應(yīng)用的必要性。并通過(guò)實(shí)例展示了Multisim在電工電子教學(xué)中應(yīng)用。利用Multisim進(jìn)行輔助教學(xué),豐富了教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并由學(xué)期考核結(jié)果及相關(guān)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)證明了此教學(xué)改革有益于提高教學(xué)質(zhì)量。
標(biāo)簽: Multisim NI 電工電子技術(shù) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-10-27
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針對(duì)嵌入式軟件的特點(diǎn)及其對(duì)調(diào)試技術(shù)的要求,在比較常用的一些動(dòng)態(tài)調(diào)試方法基礎(chǔ)上,提出了一種在線調(diào)試技術(shù)。在不影響系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和實(shí)時(shí)性要求的前提下,通過(guò)將數(shù)據(jù)臨時(shí)保存在數(shù)組中,自動(dòng)生成文件或在外部觸發(fā)事件下生成文件的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)變量變化過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤,并給出了具體設(shè)計(jì)流程圖。最后結(jié)合工程應(yīng)用,通過(guò)對(duì)一類嵌套式數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象的排查過(guò)程,驗(yàn)證了本方法的有效性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: 在線調(diào)試 中的應(yīng)用 嵌入式 系統(tǒng)軟件
上傳時(shí)間: 2013-11-01
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本文在介紹了低噪聲可變?cè)鲆鎯x表放大器AD623 的特點(diǎn)和工作原理的基礎(chǔ)上, 進(jìn)一步介紹了以AD623 為核心的放大電路的數(shù)采系統(tǒng)。該數(shù)采系統(tǒng)提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理能力, 降低了系統(tǒng)的功耗, 同時(shí)改善了系統(tǒng)采集信號(hào)的信噪比。
標(biāo)簽: 623 AD 儀表放大器 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-11-25
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注:1.這篇文章斷斷續(xù)續(xù)寫了很久,畫圖技術(shù)也不精,難免錯(cuò)漏,大家湊合看.有問(wèn)題可以留言. 2.論壇排版把我的代碼縮進(jìn)全弄沒(méi)了,大家將代碼粘貼到arduino編譯器,然后按ctrl+T重新格式化代碼格式即可看的舒服. 一、什么是PWM PWM 即Pulse Wavelength Modulation 脈寬調(diào)制波,通過(guò)調(diào)整輸出信號(hào)占空比,從而達(dá)到改 變輸出平均電壓的目的。相信Arduino 的PWM 大家都不陌生,在Arduino Duemilanove 2009 中,有6 個(gè)8 位精度PWM 引腳,分別是3, 5, 6, 9, 10, 11 腳。我們可以使用analogWrite()控 制PWM 腳輸出頻率大概在500Hz 的左右的PWM 調(diào)制波。分辨率8 位即2 的8 次方等于 256 級(jí)精度。但是有時(shí)候我們會(huì)覺(jué)得6 個(gè)PWM 引腳不夠用。比如我們做一個(gè)10 路燈調(diào)光, 就需要有10 個(gè)PWM 腳。Arduino Duemilanove 2009 有13 個(gè)數(shù)字輸出腳,如果它們都可以 PWM 的話,就能滿足條件了。于是本文介紹用軟件模擬PWM。 二、Arduino 軟件模擬PWM Arduino PWM 調(diào)壓原理:PWM 有好幾種方法。而Arduino 因?yàn)殡娫春蛯?shí)現(xiàn)難度限制,一般 使用周期恒定,占空比變化的單極性PWM。 通過(guò)調(diào)整一個(gè)周期里面輸出腳高/低電平的時(shí)間比(即是占空比)去獲得給一個(gè)用電器不同 的平均功率。 如圖所示,假設(shè)PWM 波形周期1ms(即1kHz),分辨率1000 級(jí)。那么需要一個(gè)信號(hào)時(shí)間 精度1ms/1000=1us 的信號(hào)源,即1MHz。所以說(shuō),PWM 的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于需要使用很高頻的 信號(hào)源,才能獲得快速與高精度。下面先由一個(gè)簡(jiǎn)單的PWM 程序開始: const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { if((bright++) == 255) bright = 0; for(int i = 0; i < 255; i++) { if(i < bright) { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(30); } else { digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds(30); } } } 這是一個(gè)軟件PWM 控制Arduino D13 引腳的例子。只需要一塊Arduino 即可測(cè)試此代碼。 程序解析:由for 循環(huán)可以看出,完成一個(gè)PWM 周期,共循環(huán)255 次。 假設(shè)bright=100 時(shí)候,在第0~100 次循環(huán)中,i 等于1 到99 均小于bright,于是輸出PWMPin 高電平; 然后第100 到255 次循環(huán)里面,i 等于100~255 大于bright,于是輸出PWMPin 低電平。無(wú) 論輸出高低電平都保持30us。 那么說(shuō),如果bright=100 的話,就有100 次循環(huán)是高電平,155 次循環(huán)是低電平。 如果忽略指令執(zhí)行時(shí)間的話,這次的PWM 波形占空比為100/255,如果調(diào)整bright 的值, 就能改變接在D13 的LED 的亮度。 這里設(shè)置了每次for 循環(huán)之后,將bright 加一,并且當(dāng)bright 加到255 時(shí)歸0。所以,我們 看到的最終效果就是LED 慢慢變亮,到頂之后然后突然暗回去重新變亮。 這是最基本的PWM 方法,也應(yīng)該是大家想的比較多的想法。 然后介紹一個(gè)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的。思維風(fēng)格完全不同。不過(guò)對(duì)于驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED 來(lái)說(shuō),效果與上面 的程序一樣。 const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(bright*30); digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds((255 - bright)*30); if((bright++) == 255) bright = 0; } 可以看出,這段代碼少了一個(gè)For 循環(huán)。它先輸出一個(gè)高電平,然后維持(bright*30)us。然 后輸出一個(gè)低電平,維持時(shí)間((255-bright)*30)us。這樣兩次高低就能完成一個(gè)PWM 周期。 分辨率也是255。 三、多引腳PWM Arduino 本身已有PWM 引腳并且運(yùn)行起來(lái)不占CPU 時(shí)間,所以軟件模擬一個(gè)引腳的PWM 完全沒(méi)有實(shí)用意義。我們軟件模擬的價(jià)值在于:他能將任意的數(shù)字IO 口變成PWM 引腳。 當(dāng)一片Arduino 要同時(shí)控制多個(gè)PWM,并且沒(méi)有其他重任務(wù)的時(shí)候,就要用軟件PWM 了。 多引腳PWM 有一種下面的方式: int brights[14] = {0}; //定義14個(gè)引腳的初始亮度,可以隨意設(shè)置 int StartPWMPin = 0, EndPWMPin = 13; //設(shè)置D0~D13為PWM 引腳 int PWMResolution = 255; //設(shè)置PWM 占空比分辨率 void setup() { //定義所有IO 端輸出 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { pinMode(i, OUTPUT); //隨便定義個(gè)初始亮度,便于觀察 brights[ i ] = random(0, 255); } } void loop() { //這for 循環(huán)是為14盞燈做漸亮的。每次Arduino loop()循環(huán), //brights 自增一次。直到brights=255時(shí)候,將brights 置零重新計(jì)數(shù)。 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { if((brights[i]++) == PWMResolution) brights[i] = 0; } for(int i = 0; i <= PWMResolution; i++) //i 是計(jì)數(shù)一個(gè)PWM 周期 { for(int j = StartPWMPin; j <= EndPWMPin; j++) //每個(gè)PWM 周期均遍歷所有引腳 { if(i < brights[j])\ 所以我們要更改PWM 周期的話,我們將精度(代碼里面的變量:PWMResolution)降低就行,比如一般調(diào)整LED 亮度的話,我們用64 級(jí)精度就行。這樣速度就是2x32x64=4ms。就不會(huì)閃了。
上傳時(shí)間: 2013-10-23
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一個(gè)在UCLINUX環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的PING程序,用C編寫
標(biāo)簽: UCLINUX PING 環(huán)境 程序
上傳時(shí)間: 2013-12-24
上傳用戶:saharawalker
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