河北工業大學碩士學位論文 論文研究在 ARM920T硬件平臺以及Linux軟件平臺上, 通過構建完整的嵌入式Linux系統并移植多媒體播放器MPlayer,完成一款具有轉儲功能的MP4播放器。在這個過程中研究了Linux系統移植、探索了USB驅動程序、學習了文件系統的構建并完成了多媒體播 放器 MPlayer 的移植,最終實現了一款基于嵌入式 Linux 軟件平臺具有轉儲功能的 MP4 播放器,使得 MP4 播放器可以通過 USB 接口對可移動硬盤上的信息進行操作。通過該研究過程構建了嵌入式軟件系統,以實現更好的系統性能,最重要的是可以在實踐基礎上增加對系統移植和驅動開發理論的理解并積累豐富的系統移植經驗,以促進我們去理解軟件開 發項目及其與目標硬件移植和優化的關系。
上傳時間: 2013-07-08
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運動控制卡是數控系統的重要組成部分,是上位機與驅動執行部件的之間的一座橋梁。數控加工中的定位控制的精度、速度調節的性能等重要指標都與運動控制卡密切相關。目前,國內研制的運動控制卡與國外專業性公司研制的先進的開放式運動控制卡相比還有較大差距。因此,對于運動控制卡的研究與開發具有很大的現實意義。 本文對運動控制卡的各種實現方案作了深入的比較,對于運動控制卡的發展趨勢進行了探討。在分析數控系統對于運動控制卡需求的基礎上,提出了一種基于DSP的PCI總線運動控制卡的實現方案。該方案具有通用性好、軟件易于修改升級、調試方便等特點。 文中對這一方案的具體實現做了詳細的分析,給出了系統的整體結構設計,軟硬件組成情況。詳盡闡述了運動控制電路、總線接口電路、驅動器接口電路等硬件電路的設計過程,以及運動控制卡的制作過程。論述了DSP上的程序結構,并具體分析了插補算法、速度控制算法等在DSP上的實現方法。對PC機上的運動控制卡的驅動程序的模型以及編寫方法做了介紹。 通過對制成樣板的調試表明,運動控制卡具有良好的性能。
上傳時間: 2013-07-29
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電壓空間矢量脈沖寬度調制技術是一種性能優越、易于數字化實現的脈沖寬度調制方案。在常規SVPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區位置時需要進行坐標旋轉和反正切三角函數的運算,計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程,同時,在整個SVPWM算法中還包含了無理數的運算,這些復雜計算不可避免地會產生大量計算誤差,對高精度實時控制產生不可忽視的影響,而且這些復雜運算的計算量大,對系統的處理速度要求高,程序設計復雜,系統運行時間長,占用系統資源多。因此,從工程實際應用的角度出發,需要對常規SVPWM算法進行優化設計。 本文提出的優化SVPWM算法,只需進行普通的四則運算,計算非常簡單,克服了上述常規SVPWM算法中的缺點,同時,采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區中點的方法,達到降低三相橋式逆變電路中開關器件開關損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數據處理能力,傳統的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數據處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現SVPWM的控制功能,在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優化的SVPWM系統原型進行建模和仿真,當仿真效果達到SVPWM系統控制要求后,在XilinxISE環境下采用硬件描述語言設計輸入方法與原理圖設計輸入方法相結合的混合設計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設計與輸入,建立相同功能的SVPWM系統模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進行功能仿真和性能分析,驗證了本文提出的SVPWM優化設計方案的可行性和有效性。
上傳時間: 2013-07-30
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隨著世界能源危機的到來,太陽能光伏發電在能源結構中正在發揮著越來越大的作用。而太陽能光伏發電系統的核心部件并網逆變器的性能還需要進一步提高。為了迎合市場上對高品質、高性能、智能化并網逆變器的需求,我們將ARM+DSP架構作為并網逆變器的控制系統。本系統集成了ARM和DSP的各自的強大功能,使并網逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學魯能實習基地“光伏并網逆變器項目”,目前已經試制出樣機。本人主要負責并網逆變器控制系統的軟硬件設計工作。本文主要研究內容有: @@ 1.本并網逆變器采用了內高頻環逆變技術。文中詳細分析了這種逆變器的優缺點,進行了充分的系統分析和論證。 @@ 2.采用MATLAB/Simulink軟件對并網逆變器的控制算法進行仿真,包括前級DC-DC變換的控制算法以及后級DC-AC逆變的控制算法。通過仿真驗證了所設計算法的可行性,對DSP程序開發提供了很好的指導意義。 @@ 3.本文將ARM+DSP架構作為逆變器的控制系統,并設計了相應的硬件控制系統。DSP控制板硬件系統包括AD數據采集、硬件電流保護、電源、eCAN總線,SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網總線、LCD顯示、實時時鐘、鍵盤等硬件電路。 @@ 4.本文設計和實現了兩種最大功率點跟蹤控制算法:功率擾動觀察法或增量電導法;孤島檢測方法采用被動式和主動式兩種檢測方式,被動式所采用的方法是將過/欠電壓和電壓相位突變檢測相結合的方式,主動式采用正反饋頻率偏移法;為了實現并網逆變器的輸出電流與電網電壓同頻同相,使用了軟件鎖相環控制技術。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 @@ 5.本文也給出了AD數據采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網、PWM輸出等程序流程圖,以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機控制系統主程序流程圖和DSP控制機控制系統主程序流程圖。 @@ 6.最后對并網逆變器樣機進行實驗結果分析。結果顯示:該樣機基本上實現了本文提出的設計方案所應完成的各項功能,樣機的性能比較理想。 @@關鍵詞:太陽能光伏;并網逆變器;SPWM; DSP; ARM
上傳時間: 2013-07-09
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電線電纜是國家經濟建設的一項重要的產業,在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產品質量的關鍵,溫度控制也成為生產工藝的重要組成部分。在工藝控制當中,應盡量減小其超調量、波動、響應時間和偏差,這對產品的質量,產量和原料的節省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統PID、和模糊控制的優缺點。在此基礎上,系統選用了模糊自適應PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統控制對象的基礎上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發環境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設計與調試,實現了硬件的配置和整體控制系統的所有功能。同時也實現了用Modbus協議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩定,可靠,實現了預期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統當中,改善了系統的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應能力。
上傳時間: 2013-05-31
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FPGA串口協議程序(VHDL語言實現),利用串口調試助手
上傳時間: 2013-07-10
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Verilog+HDL程序設計與實踐(云創工作室).pdf
標簽: Verilog_HDL 程序設計 實踐
上傳時間: 2013-04-24
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近幾年來,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術引起了人們的廣泛注意,根據這項新技術,很多相關協議被提出來。其中WiMax(Wireless MetropolitanArea Networks)代表空中接口滿足IEEE 802.16標準的寬帶無線通信系統,IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協議。該協議規定數據傳輸采用突發模式,調制方式采用OFDM技術,傳輸速率較高且實現方便、成本低廉,已經成為首先推廣應用的商業化標準。 本文主要對IEEE802.16d OFDM系統物理層進行研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現了基帶算法。 首先討論了OFDM基本原理及其關鍵技術。根據IEEE802.16d OFDM系統的物理層發送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統在有無循環前綴(CP)、多徑數目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結合計算量的大小提出了一種新的聯合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統的結論。 其次,完成了基帶發射機和接收機的FPGA硬件電路實現。為了使系統的時鐘頻率更高,采用了流水線的結構。設計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結合的辦法,實現了新的聯合同步算法,并且通過簡化結構,避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9. 2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設計、綜合和仿真,并將仿真結果和MATLAB軟件計算結果相對比。結果表明,采用16位數據總線可達到理想的精度。 最后,采用串口通信的方式對基帶系統進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統確實可行。 關鍵詞:IEEE802. 16d; OFDM; 同步;信道估計;基帶系統
上傳時間: 2013-07-31
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隨著通信技術的發展,視頻傳輸系統因具有方便、實時、準確等特點已成為現代工業管理、安全防范、城市交通中必不可少的重要部分。而光纖傳輸以大容量、保密性能好、抗干擾能力強、傳輸距離等優點越來越受人們的關注。本論文以FPGA為核心芯片,結合數字化技術和時分復用技術,提出了一種無壓縮多路數字視頻光纖傳輸系統設計方案,并詳細分析方案的設計過程。 系統分A/D轉換、D/A轉換和FPGA數據處理三大模塊化進行設計,FPGA數據處理模塊實現了程序的配置下載、IO口的控制功能、各時鐘分頻、鎖相功能和多路數字信號的復接解復接仿真,同時完成了視頻信號的A/D轉換和數字視頻信號的D/A轉換功能,最終實現了八路視頻信號在一根光纖上實時傳輸的功能。接收視頻圖像輪廓清晰、沒有不規則的閃爍、沒有波浪狀等條紋或橫條出現,基本滿足視頻監控系統的圖像質量指標要求。各路視頻信號的輸入輸出電接口、阻抗和收發光接口均符合國家標準,系統具高集成度、靈活性等特點,能廣泛應用于各場合的視頻監控系統和安全防范系統中。 關鍵詞:FPGA,光纖傳輸,視頻信號
上傳時間: 2013-06-05
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本課題是在課題組已實現的高速串行通信平臺的基礎上,進一步引伸,設計開源的PCI軟核通信模塊替代Xilinx公司提供的LogiCORE PCI核,力求在從模式下,做到占用資源更少,傳輸速度更快,也為以后實現更完整的功能提供平臺。 本文以此為背景,基于FPGA平臺,搭建以開源的PCI軟核為核心的串行通信接口平臺,使其成為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁,使用戶邏輯避開與復雜的PCI總線協議。本課題采用Spartan-II FPGA芯片XC2S200-6FG456C系統開發板作為串行通信接口的硬件實驗平臺,實現了支持配置讀/寫交易、單數據段讀/寫、突發模式讀/寫、命令/地址譯碼功能和數據傳送錯誤檢測與處理功能的PCI軟核。 本文主要闡述了以PCI軟核為核心的串行通信平臺的實現,首先介紹了PCI軟核的編程語言、軟件工具和硬件實驗平臺Spartan-II FPGA芯片XC2S200-6FG456C系統開發板。然后,介紹了PCI總線命令、PCI軟核所支持的功能、PCI軟核兩側信號的定義、PCI軟核配置模塊以及探討了PCI軟核的狀態機接收、發送數據等過程,分析了PCI軟核的數據收發功能仿真,主要包括配置讀/寫交易、單數據段模式讀/寫和突發模式讀/寫的仿真圖形,并闡述了管腳約束的操作流程。最后介紹PCI軟核模塊的WDM驅動,內容包括驅動程序簡介、驅動程序的開發、中斷處理、驅動程序與應用程序之間的通信以及應用程序操作。最后,對PCI軟核的各種性能進行了比較分析。整個模塊設計緊湊,完成在實驗平臺上的數據發送。 設計選用硬件描述語言VerilogHDL,在開發工具Xilinx ISE7.1中完成整個系統的設計、綜合、布局布線,利用Modelsim進行功能及時序仿真,使用DriverWorks為PCI軟核編寫WinXP下的驅動程序,用VC++6.0編寫相應的測試應用程序。之后,將FPGA設計下載到Spanan-II FPGA芯片XC2S200-6FG456C系統開發板中運行。 文章最后指出工作中的不足之處和需要進一步完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
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