本文較詳細地分析了單片機C 語言的特點,就單片機系統(tǒng)資源對C 語言編程的制約,匯編與C語言混合編程等問題進行進行了討論,并給出了相應的處理程序。關鍵詞: 單片機;C 語言;匯編語言;結構化設計
上傳時間: 2013-04-24
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GPS技術在導航、定位及精確打擊等方面產生了重要影響,已經廣泛地應用在各種武器平臺上。但是,在干擾環(huán)境下也顯現出許多問題。由于其到達地球表面的信號極其微弱(-160dBW),在現在復雜的電磁環(huán)境中容易受到干擾,尤其是C/A碼信號更易受到干擾,并且隨著導航戰(zhàn)的發(fā)展對GPS的抗干擾已成為爭取導航資源的有效措施。因此,研究干擾環(huán)境下的GPS接收機設計具有重要意義。 本文首先簡要介紹了GPS信號的結構及構成,通過對GPS信號特征以及接收機抗干擾能力的分析,結合干擾對接收機的作用方式及效果,確定GPS最易受的干擾類型為阻塞式干擾,然后針對這種干擾類型提出了一種有效的抗干擾技術-----自適應調零天線技術。接下來,著重研究了GPS接收機在此抗干擾技術前提下的若干抗干擾方法,并對其進行了詳細的分析和討論。 研究過程中,通過對最佳化準則和空域自適應濾波的理解,首先對不同天線陣列結構進行了性能仿真和比較分析,然后在對稱圓形天線陣列的基礎上對空域自適應算法進行了仿真分析,針對其自由度有限的問題接著對空時濾波方法做了詳細討論,在7元對稱圓形陣列的基礎上仿真說明了二者各自的優(yōu)缺點??紤]到實際的干擾環(huán)境和本課題研究的初期階段,因此選用了適合本課題干擾環(huán)境的空域濾波方法,并對其自適應算法進行了適當的改進,使得其抗干擾性能獲得了一定程度的改善。 最后,詳細說明了該接收機抗干擾模塊的FPGA實現原理。詳細給出了頂層及各子模塊的設計流程與RTL視圖,實驗結果驗證了該算法的有效性。
上傳時間: 2013-06-03
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擴頻通信是一種性能優(yōu)異的通信方式,自其誕生之日起就受到了業(yè)內人士的廣泛關注。本文以DS/SS接收機為基礎,圍繞相關的理論和技術,開展了載波跟蹤技術FPGA實現的研究。 論文首先綜述了課題的來源、背景和意義,闡述了DS/SS接收系統(tǒng)前端處理模塊和信號處理模塊的結構,指出了本課題的關鍵技術。與此同時,作者在參考了大量國內外有關文獻的基礎上,深入研究了四相鑒頻、自動頻率跟蹤鑒頻以及反正切鑒相等載波跟蹤鑒頻、鑒相算法,并根據這些理論設計了FLL與PLL相結合的載波跟蹤策略,完成了CPAFC和Costas環(huán)路仿真和性能分析。 其次,論文對載波跟蹤環(huán)路的硬件電路進行了設計,其中包括基帶信號處理的混頻、相關和積分清洗模塊,誤差量的提取和控制模塊,以及本地載波的產生模塊等,并在Altera公司的Stratix系列芯片----EP1S808956C6上對每個組成模塊進行了功能和時序上的仿真與實現,之后對系統(tǒng)各模塊進行了集成,解決了系統(tǒng)實現的同步問題。 最后,論文對系統(tǒng)作了實驗總結與分析,包括板級驗證總結與分析、接收機載波跟蹤性能分析,以及對載波同步技術的總結和展望。
上傳時間: 2013-04-24
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模糊控制 C語言實現 利用模糊數學的基本思想和理論的控制方法。在傳統(tǒng)的控制領域里,控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關鍵,系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細,則越能達到精確控制的目的。
上傳時間: 2013-05-20
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在視頻傳輸系統(tǒng)中,最大障礙是視頻數據的大數據量傳輸。故壓縮就顯得尤為必要。MJPEG是以25幀每秒傳輸的JPEG圖像。本文根據JPEG基本壓縮模式,通過前端圖像采集芯片輸出標準的4:2:2格式的圖像流,在XILINX公司的SPARTAN IIE芯片下壓縮,獲得了良好效果,壓縮比達到10:1。中間的各個環(huán)節(jié)同MATLAB下同等壓縮相比,除了精度上有點差別外,基本一致。同專用芯片相比,比專用芯片靈活得多,FPGA內部全部是可編程,燒寫不同的程序便可實現不同的壓縮。同DSP相比,壓縮時間極大的提高,同周霖的“基于DSP技術的靜態(tài)圖像壓縮編碼”一文中編碼所需的時間進行比較(DCT變換消耗4224個指令,量化Z排序耗960指令,huffman編碼至少耗1400指令),假設令其采用6000系列DSP,指令周期為6ns,運算速度為1336MIPS。壓縮一個8*8DCT塊,采用高檔的DSP,消耗39tJs,而采用27M的FPGA只需6us,若采用FPGA內部自帶的DLL將時鐘倍頻到54M,則只需要3us.本設計同傳統(tǒng)的壓縮實現方式相比,在速度和靈活性上有了極大的提高。
上傳時間: 2013-04-24
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光斑質心檢測系統(tǒng)是APT精跟蹤伺服系統(tǒng)的關鍵技術之一,目前的光斑檢測系統(tǒng)大多是基于PC機的,存在著高速實時性、穩(wěn)定性問題。在總結各種檢測算法的基礎上,本文提出了基于FPGA的圖像處理算法,實現了激光光斑中心的高速實時檢測。 文中主要采用3×3窗口模塊和自適應閾值模塊,先對CCD輸入數據進行處理,判斷光斑的范圍,然后再運用光斑的質心算法對光斑所占的像元進行運算,得出光斑位置的脫靶量,最后用VGA格式將圖像顯示在LCD上。本文達到了的3000幀/s的脫靶量幀速,精度為2urad的技術指標,實現了高速率、高精度的精跟蹤要求。
標簽: 實時圖像采集 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數字圖像處理的應用領域不斷擴大,實時處理技術成為研究的熱點。VLSI技術的迅猛發(fā)展為數字圖像實時處理技術提供了硬件基礎。其中FPGA(現場可編程門陣列)的特點使其在圖像采集和處理方面的應用顯得更加經濟、靈活、方便。 本文設計了一種以FPGA為工作核心,并實現了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用了自頂向下的設計方案,先把系統(tǒng)分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設計各個大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對專用視頻轉換器SAA7111A進行控制,因為SAA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對SAA7111A的控制,并通過設計圖像采集模塊、讀/寫數據模塊、總線管理模塊等,實現把標準的模擬視頻信號轉換成數字視頻信號并采集的功能。 其次,在了解PCI規(guī)范的前提下,深入地分析了PCI時序和地址配置空間等,設計了簡化邏輯的狀態(tài)機,并用VHDL硬件描述語言設計了程序,完成了簡化邏輯的PCI接口設計在FPGA芯片內部的實現,達到了一33MHz、32位數據寬度、支持猝發(fā)傳輸的PCI從設備模塊的接口功能,與傳統(tǒng)的使用PCI專用接口芯片來實現的PCI接口比較來看,更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源,降低了成本,增加了設計的靈活性。 再次,設計了WINDOWS下對PCI接口的驅動程序。驅動程序可以選擇不同的方法來完成,當然每個方法都有自己的特點,對幾種主要設計驅動程序的方法作以比較之后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來完成。通過對配置空間的設計、系統(tǒng)端口和內存映射的設計、中斷服務的設計等,用VC++語言編寫了驅動程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實用性和完備性,還填加設計了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后,再額外地把采集來的視頻數據通過另一路數據通道按照一定的格式壓縮后存儲到硬盤中。本系統(tǒng)中,這部分設計是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的,同時還用VHDL語言在FPGA上設計了IDE硬盤接口,使壓縮后的數據存儲到硬盤中。
上傳時間: 2013-06-01
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可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸,這就要求通信系統(tǒng)具有很好的糾錯能力,如使用差錯控制編碼。自仙農定理提出以來,先后有許多糾錯編碼被相繼提出,例如漢明碼,BCH碼和RS碼等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優(yōu)異的糾錯性能成為通信界的一個里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復雜度大,導致其譯碼延時大,故而在工程中的應用受到一定限制,而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實現一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲器沖突的問題。 本論文在現場可編程門陣列(FPGA)平臺上實現了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實現的并行Turbo編譯碼器在時鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數和最大迭代次數均為4時,可支持8.2Mbps的編譯碼數掘吞吐量,而譯碼時延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設計了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結果表明,本文所實現的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運行正確、有效且可靠。 本論文主要分為五章,第一章為緒論,介紹Turbo碼背景和硬件實現相關技術。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設計與實現,分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設計,還提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器和解交織器設計。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構,使用SOC架構處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統(tǒng)的架構。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設計與調試的一些工作。最后一章為本文總結及其展望。
上傳時間: 2013-04-24
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8051處理器自誕生起近30年來,一直都是嵌入式應用的主流處理器,不同規(guī)模的805l處理器涵蓋了從低成本到高性能、從低密度到高密度的產品。該處理器極具靈活性,可讓開發(fā)者自行定義部分指令,量身訂制所需的功能模塊和外設接口,而且有標準版和經濟版等多種版本可供選擇,可讓設計人員各取所需,實現更高性價比的結構。如此多的優(yōu)越性使得8051處理器牢固地占據著龐大的應用市場,因此研究和發(fā)展8051及與其兼容的接口具有極大的應用前景。在眾多8051的外設接口中,I2C總線接口扮演著重要的角色。通用的12C接口器件,如帶12C總線的RAM,ROM,AD/DA,LCD驅動器等,越來越多地應用于計算機及自動控制系統(tǒng)中。因此,本論文的根本目的就是針對如何在8051內核上擴展I2C外設接口進行較深入的研究。 本課題項目采用可編程技術來開發(fā)805l核以及12C接口。由于8051內核指令集相容,我們能借助在現有架構方面的經驗,發(fā)揮現有的大量代碼和工具的優(yōu)勢,較快地完成設計。在8051核模塊里,我們主要實現中央處理器、程序存儲器、數據存儲器、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等七大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線,這些都是標準8051核所具有的模塊。在其之上我們再嵌入12C的串行通信模塊,采用自下而上的方法,逐次實現一位的收發(fā)、一個字節(jié)的收發(fā)、一個命令的收發(fā),直至實現I2C的整個通信協(xié)議。 8051核及I2C總線的研究通過可編程邏輯器件和一塊外圍I2C從設備TMPl01來驗證。本課題的最終目的是可編程邏輯器件實現的8051核成功并高效地控制擴展的12C接口與從設備TMPl01通信。 用EP2C35F672C6芯片開發(fā)的12C接口,數據的傳輸速率由該芯片嵌入8051微處理的時鐘頻率決定。經測試其傳輸速率可達普通速率和快速速率。 目前集成了該12C接口的8051核已經在工作中投入使用,主要用于POS設備的用戶數據加密及對設備溫度的實時控制。雖然該設備尚未大批量投產,但它已成功通過PCI(PaymentCardIndustry)協(xié)會認證。
上傳時間: 2013-06-18
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自適應濾波器是智能天線技術中核心部分-自適應波束成形器的關鍵技術,算法的高效穩(wěn)定性及硬件時鐘速率的快慢是判斷波束成形器性能優(yōu)劣的主要標準。 首先選取工程領域最常用的自適應橫向LMS濾波算法作為研究對象,提出了利用最小均方誤差意義下自適應濾波器的輸出信號與主通道噪聲信號的等效關系,得到濾波器最佳自適應參數的方法。并分析了在平穩(wěn)和非平穩(wěn)環(huán)境噪聲下,濾波器的收斂速度、權系數穩(wěn)定性、跟蹤輸入信號的能力和信噪比的改善等特性。 在分析梯度自適應格型算法的基礎上,提出利用最佳反射系數的收斂性和穩(wěn)定性,得到了梯度自適應格型濾波器的定步長改進方法;并以改進的梯度自適應格型和線性組合器組成梯度自適應格型聯合處理算法,在同樣環(huán)境噪聲下,相比自適應橫向LMS算法,其各項性能指標都得到了極大地改善,而且有利于節(jié)省硬件資源。 設計了自適應橫向LMS濾波器和梯度自適應格型聯合處理濾波器的電路模型,并用馳豫超前技術對兩類濾波器進行了流水線優(yōu)化。利用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5T144C6芯片和多種EDA工具,完成了濾波器的FPGA硬件設計與仿真實現。并以FPGA實現的3節(jié)梯度自適應格型聯合處理器為核心,設計了一種TD-SCDMA系統(tǒng)的自適應波束成形器,分析表明可以很好地利用系統(tǒng)提供的參考信號對下行波束進行自適應成形。
上傳時間: 2013-07-16
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