以AT89C52 單片機(jī)為核心,直接利用P0 口進(jìn)行了鍵盤擴(kuò)展,利用高靈敏度的壓力傳感器進(jìn)行信號(hào)提取,利用高速、高靈敏度串行A/D 芯片CS5511,配有液晶圖形屏顯示和微型漢字打印機(jī)。具有標(biāo)定、校零
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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基于ISD4004芯片的語音錄放設(shè)計(jì),內(nèi)含詳細(xì)說明,程序代碼。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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串行數(shù)字接口SDI是目前使用最廣泛的數(shù)字視頻接口。它是遵循SMPTE-259M和EBtJ-Tech-3267標(biāo)準(zhǔn)制定的,己經(jīng)被世界上眾多數(shù)字視頻設(shè)備生產(chǎn)廠家普遍采納并作為標(biāo)準(zhǔn)視頻接口,主要用在非線性編輯系統(tǒng)、視頻服務(wù)器、虛擬演播室以及數(shù)字切換矩陣和數(shù)字光端機(jī)等場合。 以往的SDI接口在實(shí)現(xiàn)方法上有成本高、靈活性低等缺點(diǎn),針對這些不足,本文在研究串行數(shù)字接口工作原理的基礎(chǔ)上,提出了一種基于FPGA的標(biāo)清串行數(shù)字接口(SD-SDI)的設(shè)計(jì)方案,并使用SOPC Builder構(gòu)成一個(gè)Nios II處理器系統(tǒng),將SDI接口以IP核形式嵌入到FPGA內(nèi)部,從而提高系統(tǒng)的集成度,使之具有視頻數(shù)據(jù)處理速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、性價(jià)比高的特點(diǎn)。具體研究內(nèi)容包括: 1.在分析SDI接口的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,提出了串行數(shù)字接口的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,完成了SDI接口卡的FPGA芯片內(nèi)部配置以及驅(qū)動(dòng)電路、均衡電路、電源電路等硬件電路設(shè)計(jì)。 2.采用軟邏輯方法實(shí)現(xiàn)SDI接口的傳輸功能,進(jìn)行了具體的模塊化設(shè)計(jì)與仿真。 3.引入Nios II嵌入式軟核處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)了視頻圖像數(shù)據(jù)的采集程序。 該傳輸系統(tǒng)以Altera公司的Cyclone II EP2C35F672C8為核心芯片,通過發(fā)送和接收電路的共同作用,能夠完成標(biāo)清數(shù)字視頻信號(hào)的傳輸,初步確立了以SDI接口為數(shù)據(jù)源的視頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)的整體模式和框架。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理廣泛應(yīng)用于聲納、雷達(dá)、通訊語音處理和圖像處理等領(lǐng)域??焖俑盗⑷~變換(Fast Fourier Transform,F(xiàn)FT)在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中起著很重要的作用,F(xiàn)FT 有效地提高了離散傅立葉變換(Discret Fourier Transform,DFT)的運(yùn)算效率。 處理器一般要求具有高速度、高精度、大容量和實(shí)時(shí)處理的性能,而現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)是近年來迅速發(fā)展起來的新型可編程器件,在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)方面,有極大的優(yōu)勢。論文采用了在FPGA中實(shí)現(xiàn)FFT算法的方案。 數(shù)字信號(hào)處理板的硬件電路設(shè)計(jì)是本論文的重要部分之一。在介紹了FFT以及波束形成的基本原理和基本方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)時(shí)處理的要求,給出了數(shù)字信號(hào)處理板的硬件設(shè)計(jì)方案并對硬件電路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和說明。 依據(jù)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,分別采用基二按時(shí)間抽取FFT算法、基四按時(shí)間抽取FFT算法以及FFT兆核函數(shù)三種方法利用硬件描述語言(VHSICHardware Description Language,VHDL)實(shí)現(xiàn)了1024點(diǎn)的FFT,接著對三種方法進(jìn)行了評(píng)估,得出了FPGA完全能滿足處理器的實(shí)時(shí)處理的要求的結(jié)論。然后根據(jù)通用串行總線(Universial Serial Bus,USB)協(xié)議,利用VHDL語言編寫了USB接口芯片ISP1581的固件程序,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的枚舉過程。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的突飛猛進(jìn),人們對通信的保密性能,抗干擾能力的要求越來越高,而且對信息隱蔽、多址保密通信等特性提出了更高的要求。這些要求的實(shí)現(xiàn)都離不開擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用,而擴(kuò)頻通信芯片作為擴(kuò)頻通信網(wǎng)絡(luò)的核心器件,自然也成了研究的重點(diǎn)。本論文旨在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果,并以家庭電力線通信環(huán)境為背景,驗(yàn)證了一種CDMA碼分多址通信的實(shí)現(xiàn)方案,并通過智能家庭系統(tǒng)展示了其應(yīng)用效果。 本課題以構(gòu)建家庭電力載波通信網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),首先,以兩塊Cyclone系列FPGA開發(fā)板為基礎(chǔ),分別作為發(fā)送單元和接收單元,構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺(tái);以QuartusⅡ 7.2為開發(fā)環(huán)境,運(yùn)用Verilog硬件描述語言,編寫擴(kuò)頻模塊和解擴(kuò)模塊,并且進(jìn)行了測試、仿真和綜合,驗(yàn)證了通過專用芯片實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的可行性。應(yīng)用方面,采用電力線載波通信芯片,提出了一種由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)。用戶通過WEB方式登陸嵌入式網(wǎng)關(guān),智能插線板能夠在嵌入式網(wǎng)關(guān)的控制下控制電器的電源、發(fā)送紅外遙控指令,實(shí)現(xiàn)對家電的遠(yuǎn)程遙控。使用兩塊FPGA開發(fā)板,實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻通信基本收發(fā)是本設(shè)計(jì)得主要成果;將擴(kuò)頻通訊技術(shù)、嵌入式Web技術(shù)引入到智能家庭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中是本文的一個(gè)特點(diǎn)。 仿真和實(shí)驗(yàn)表明:采用電力線載波通信芯片組建家庭網(wǎng)絡(luò)的方案可行,由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)能靈活、便捷地實(shí)施家電控制,并具有一定的節(jié)能效果。
標(biāo)簽: FPGA 擴(kuò)頻通信 芯片設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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通用異步收發(fā)器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協(xié)議。串行外設(shè)用到異步串行接口一般采用專用集成電路實(shí)現(xiàn)。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時(shí)常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當(dāng)在FPGA上設(shè)計(jì)時(shí),需要將UART功能集成到FPGA內(nèi)部而不能使用芯片。藍(lán)牙主機(jī)控制器接口則是實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備與藍(lán)牙模塊之間互操作的控制部件。當(dāng)在使用藍(lán)牙設(shè)備的時(shí)候尤其是在監(jiān)控場所,接口控制器在控制數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的傳輸上就起了至關(guān)重要的作用。 論文針對信息技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)過程中的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)了一個(gè)藍(lán)牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨(dú)使用,也可集成到系統(tǒng)芯片中,并且整個(gè)設(shè)計(jì)緊湊、穩(wěn)定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價(jià)值。 本設(shè)計(jì)采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法,整體上分為UART接口和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口兩部分。首先根據(jù)UART和藍(lán)牙主機(jī)控制器接口的實(shí)現(xiàn)原理和設(shè)計(jì)指標(biāo)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),對系統(tǒng)劃分模塊以及各個(gè)模塊的信號(hào)連接;然后進(jìn)行模塊設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出每個(gè)模塊的功能,并用VHDL語言編寫代碼來實(shí)現(xiàn)模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真;最后進(jìn)行硬件驗(yàn)證,在Virtex-II開發(fā)板上對系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)了發(fā)送、接收和波特率發(fā)生等功能,驗(yàn)證了結(jié)果,表明設(shè)計(jì)正確,功能良好,符合設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: HCIUART FPGA 藍(lán)牙 控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于彩色路徑識(shí)別的視覺導(dǎo)航方法是當(dāng)前自動(dòng)導(dǎo)航小車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和方向。視覺導(dǎo)航是指根據(jù)地面路徑和被控對象之間的位置偏差控制其運(yùn)行的方向,因此,地面彩色路徑圖像的攝取及其識(shí)別處理就成為視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在當(dāng)前的視覺導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,圖像處理的硬件平臺(tái)都是基于通用微處理器,嵌入式微處理器或者DSP進(jìn)行設(shè)計(jì)的。這些處理器一個(gè)共同的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)串行處理,而圖像處理過程涉及大量的并行處理操作,因此傳統(tǒng)的串行處理方式滿足不了圖像處理的實(shí)時(shí)性要求。 鑒于微處理器這方面的不足,作者提出一種使用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別的并行處理方案,并據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)智能圖像傳感器。該傳感器采用先進(jìn)的FPGA技術(shù),將圖像采集及其顯示,路徑的識(shí)別處理以及通信控制等模塊集成在一個(gè)芯片上,形成一個(gè)片上系統(tǒng)(SOC)。其主要功能是對所采集的彩色路徑圖像進(jìn)行識(shí)別處理,獲得彩色路徑的坐標(biāo)及其方向角,并將處理結(jié)果發(fā)送給上位機(jī),為自動(dòng)導(dǎo)航提供控制依據(jù)。 本文將彩色路徑的識(shí)別處理過程劃分為三個(gè)階段,第一階段為顏色聚類識(shí)別,以獲得二值路徑圖像,第二階段為數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算,用于對第一階段中獲得的二值圖像進(jìn)行去斑處理,第三階段為路徑中心線的定位及其方向角的測量。圖像傳感器與上位機(jī)的通信采用異步串行方式,由于上位機(jī)需要控制該傳感器執(zhí)行多種任務(wù),作者定義一種基于異步串行通信的應(yīng)用層協(xié)議,用于上位機(jī)對傳感器的控制。在圖像的顯示中,為了彌補(bǔ)圖像采集的速率和VGA顯示速率的不匹配,作者提出一種基于單端口存儲(chǔ)器的圖像幀緩沖機(jī)制,通過VGA接口將采集的圖像實(shí)時(shí)地顯示出來。 根據(jù)上述思想,作者完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì),并對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試結(jié)果表明,傳感器系統(tǒng)的各個(gè)模塊都能正常工作,F(xiàn)PGA中的數(shù)字邏輯電路能夠?qū)崟r(shí)地將路徑從圖像中準(zhǔn)確地識(shí)別出來,.充分體現(xiàn)了FPGA對路徑圖像的高速處理優(yōu)勢,達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo),在一定程度上豐富了路徑圖像識(shí)別處理的技術(shù)和方法。
標(biāo)簽: FPGA 路徑識(shí)別 圖像傳感器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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LED顯示屏作為一項(xiàng)高新科技產(chǎn)品正引起人們的高度重視,它以其動(dòng)態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于廣告、證券、交通、信息發(fā)布等各方面,且隨著全彩屏顯示技術(shù)的日益完善,LED顯示屏有著廣闊的市場前景。 本文主要研究的對象為全彩色LED同步顯示屏控制系統(tǒng),提出了一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,整個(gè)系統(tǒng)分三部分組成:DVI解碼電路、發(fā)送系統(tǒng)以及接收系統(tǒng)。DVI解碼模塊用于從顯卡的DVI口獲取視頻源數(shù)據(jù),經(jīng)過T.D.M.S.解碼恢復(fù)出可供LED屏顯示的紅、綠、藍(lán)共24位像素?cái)?shù)據(jù)和一些控制信號(hào)。發(fā)送系統(tǒng)用于將收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存,經(jīng)處理后發(fā)送至以太網(wǎng)芯片進(jìn)行以太網(wǎng)傳輸。接收系統(tǒng)接收以太網(wǎng)上傳來的視頻數(shù)據(jù)流,經(jīng)過位分離操作后存入SRAM進(jìn)行緩存,再串行輸入至LED顯示屏進(jìn)行掃描顯示。然后,從多方面論述了該方案的可行性,仔細(xì)推導(dǎo)了LED顯示屏各技術(shù)參數(shù)之間的聯(lián)系及約束關(guān)系。 本課題采用可編程邏輯器件來完成系統(tǒng)功能,可編程邏輯器件具有高集成度、高速度、在線可編程等特點(diǎn),不僅可以滿足高速圖像數(shù)據(jù)處理對速度的要求,而且增加了設(shè)計(jì)的靈活性,不需修改電路硬件設(shè)計(jì),縮短了設(shè)計(jì)周期,還可以進(jìn)行在線升級(jí)。
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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嵌入式圖像采集、處理與傳輸系統(tǒng)具有體積小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在智能交通、電力、通訊、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,在DSP上用軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻壓縮成為數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的亮點(diǎn),這種應(yīng)用比起專門的壓縮芯片更具有靈活性和升級(jí)潛力。 本文主要研究一種基于DSP TMS320VC5402脫機(jī)視頻采集、壓縮編碼和視頻數(shù)據(jù)通信的方法和DSP外圍硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 在本設(shè)計(jì)中,圖像采集部分利用SAA7111視頻采集芯片完成視頻信號(hào)的精確采集;利用FPGA完成復(fù)雜且高速的邏輯控制及時(shí)序設(shè)計(jì),完成DSP外擴(kuò)RAM,F(xiàn)lash等高速硬件電路設(shè)計(jì),同時(shí)完成DSP的地址譯碼電路,將采集的數(shù)字視頻信號(hào)存儲(chǔ)在DSP外擴(kuò)存儲(chǔ)空間中;用FPGA基于N1OSⅡ來虛擬設(shè)計(jì)了I
標(biāo)簽: 圖像采集 遠(yuǎn)程傳輸
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用的大多是專用的封閉式結(jié)構(gòu),它能提供給用戶的選擇有限,用戶無法對現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的功能進(jìn)行修改以滿足自己的特殊要求;各種廠商提供給用戶的操作方式各不相同,用戶在培訓(xùn)人員、設(shè)備維護(hù)等方面要投入大量的時(shí)間和資金。這些問題嚴(yán)重阻礙了CNC制造商、系統(tǒng)集成者和用戶采用快速而有創(chuàng)造性的方法解決當(dāng)今制造環(huán)境中數(shù)控加工和系統(tǒng)集成中的問題。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)正朝向柔性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。針對數(shù)控系統(tǒng)已存在的問題和未來發(fā)展的趨勢,本文致力于建立一個(gè)適合現(xiàn)場加工特征的開放結(jié)構(gòu)數(shù)控平臺(tái),使系統(tǒng)具備軟硬件可重構(gòu)的柔性特征,同時(shí)把監(jiān)控診斷和網(wǎng)絡(luò)模塊融入數(shù)控系統(tǒng)的框架體系之內(nèi),滿足智能化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。 本文在深入研究嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,引入可重構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,選擇具體的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)進(jìn)行嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)的研發(fā)。硬件結(jié)構(gòu)以MOTOROLA的高性能32位嵌入式處理器MC68F375和ALTERA的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片為核心,配以系統(tǒng)所需的外圍模塊;軟件系統(tǒng)以性能卓越的VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為核心,開發(fā)所需要的應(yīng)用軟件,將VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)擴(kuò)展為一個(gè)完整、實(shí)用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),而且具有良好的可移植性和軟硬件可裁減性,便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能的擴(kuò)展和重構(gòu)。 本論文的主要研究工作如下: (1)深入研究了以高性能微處理器MC68F375為核心的主控制板的硬件電路設(shè)計(jì),以及存儲(chǔ)、采集、通訊和網(wǎng)絡(luò)等模塊的設(shè)計(jì)。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重構(gòu)設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)出基于FPGA的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)床IO控制、鍵盤陣列和液晶顯示控制等接口模塊電路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在硬件平臺(tái)上的移植和任務(wù)調(diào)度原理,合理分配控制系統(tǒng)的管理任務(wù),開發(fā)系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序。 最后,本文總結(jié)了系統(tǒng)的開發(fā)工作,并對嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提出了自己的一些想法,以指引后續(xù)研究工作。
標(biāo)簽: 嵌入式 可重構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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