礦井加暖系統(tǒng)在礦產(chǎn)、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應用。課題組根據(jù)熱效率、壽命、自動化程度等方面存在的問題,經(jīng)過調(diào)查、分析和研究開發(fā)了一套新型礦用環(huán)保熱風爐系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、火焰監(jiān)測系統(tǒng)和主機控制系統(tǒng)三部分組成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),要對復雜的現(xiàn)場環(huán)境進行監(jiān)測控制,是整個新型熱風爐自動控制系統(tǒng)的關鍵。本文設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430單片機、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關量采集、開關量輸出、存儲、通信接口及其他輔助電路組成,結構簡單、機構可靠性高,使用壽命長,能夠?qū)ο到y(tǒng)的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和控制,對于礦井的安全可靠生產(chǎn)具有重要的意義。
標簽: ARM 熱風爐 接口設計 自動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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USB2.0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應用已經(jīng)非常廣泛,特別在電子消費類領域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設計,主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設計進行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議,并兼容USB1.1協(xié)議;支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機端進行通信;另一側(cè)則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊:ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊,為整個IP核的核心部分,進一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊),PIE(PHY接口處理引擎),SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負責整個IP的復位控制,IP時鐘的開關提示等;PIE模塊負責處理USB的事務級傳輸,包括組包解包等;SIF模塊負責協(xié)議相關寄存器組和端點緩沖區(qū)的讀寫,跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產(chǎn)生;AHB模塊負責IP核與ARM通信和DMA功能的實現(xiàn)。 該IP核的軟件設計遵循USB協(xié)議,Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議,由外掛ARM實現(xiàn)USB設備命令和UFI命令的解析,并執(zhí)行相應的操作。設計了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法,通過軟件實現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗證和FPGA測試,并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實現(xiàn)了多個U盤。這個FPGA系統(tǒng)的正確工作,證明了AHB_USB2.01P核設計是正確的。
上傳時間: 2013-05-17
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項目為依托,致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設計和開發(fā)一個基于WDM的主機端驅(qū)動程序。開發(fā)該驅(qū)動程序的目的是為了對該IP進行FPGA測試以及配合設備端驅(qū)動程序的開發(fā),該驅(qū)動程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對Flash的操作五項主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動程序設計原理,其中包括了從結構到通信流對USB主機系統(tǒng)的介紹,編寫WDM驅(qū)動程序的基礎理論(主要介紹了數(shù)個相關的重要概念、驅(qū)動程序的基本組成),以及在開發(fā)對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設計原理后,論文從總體的系統(tǒng)應用環(huán)境和結構薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結構幾個方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設計。接著論文通過分析主機端驅(qū)動程序功能需求,提出了驅(qū)動程序的總體構架以及分步式的設計流程,具體步驟是先實現(xiàn)驅(qū)動程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對Flash操作例程的設計。隨后論文詳細闡述了對上述五項主要功能模塊的設計;其中對Flash操作例程的設計是難點,作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范,提出程序的詳細設計方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動程序的方法,以及驅(qū)動程序的測試內(nèi)容、部分測試結果以及測試結論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機端驅(qū)動程序,因為其研究主體是一個基于WDM的主機端驅(qū)動程序,因此有其普遍性;但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項目為依托,其目的是為項目服務,因此它有其特殊性。它是一項既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間: 2013-05-19
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本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)著手,研究了AES算法的設計原則、數(shù)學知識、整體結構、算法描述以及AES存住的優(yōu)點利局限性。 針對ARM核的體系結構及特點,對AES算法進行了優(yōu)化設計,提出了從AES算法本身和其結構兩個方面進行優(yōu)化的方法,在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運算、列混合運算和解密模塊中的逆列混合運算中原來的復雜的運算分別轉(zhuǎn)換為簡單的循環(huán)移位、乘和異或運算。在算法結構優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個32位的寄存器對128bits數(shù)據(jù)進行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設計;在密鑰擴展上的優(yōu)化設計是采用內(nèi)部擴展,即在進行每一輪的運算過程的同時算出下一輪的密鑰,并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里,使得密鑰擴展與加/解密運算并行執(zhí)行;加密和解密優(yōu)化設計是將輪函數(shù)查表操作中的四個操作表查詢工作合并成一個操作表查詢工作,同時為了使加密代碼在解密代碼中可重用,節(jié)省硬件資源,在解密過程中采用了與加密相一致的過程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設計,基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開發(fā)環(huán)境,提出了AES實現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實現(xiàn)方案以及測試方案,總結了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則,在集成開發(fā)環(huán)境下對算法進行了實現(xiàn),分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結果,并得劍了正確驗證。在性能測試的過程中應用編譯器的優(yōu)化選項和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法,使算法具有較高的加密速度。
標簽: ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-04-24
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隨著微電子技術的快速發(fā)展,電子設備逐漸向著小型化、集成化方向發(fā)展;人們在要求設備性能不斷提升的同時,還要求設備功耗低、體積小、重量輕、可靠性高。同樣在我軍武器裝備的研制過程中,也對各武器裝備都提出了新的要求,特別是針對單兵配備的便攜設備,對體積、功耗、擴展性的要求更是嚴格。 在某手持式設備的開發(fā)項目中,需要設計一塊接口板,要求實現(xiàn)高達8個串行口擴展以及能源管理和數(shù)字輸入輸出接口等功能,該接口板與處理器模塊的連接總線采用LPC總線,整個手持設備除了對功能有基本的要求以外,對體積及功耗都提出了極高的要求。針對項目的具體設計要求,經(jīng)過與傳統(tǒng)設計方法的比較,決定采用FPGA來實現(xiàn)LPC接口及UART控制器功能。 論文的主要目標是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的實現(xiàn)。對于各模塊中的關鍵的功能部分,文中對其實現(xiàn)都進行了詳細的說明。整個設計全部采用硬件描述語言(HDL)實現(xiàn),并且采用了分模塊的設計風格,具有很好的重用性。 為了在硬件平臺上驗證設計,還實做了FPGA驗證平臺,并用C語言編寫了測試程序。經(jīng)過驗證,該方案完全實現(xiàn)了接口板的功能要求,并且滿足體積和功耗上的要求,取得了良好的效果。 論文通過采用FPGA作為電路設計的核心,以一種新的數(shù)字電路設計方法實現(xiàn)電路功能;旨在通過這種方式,不斷提高設備的性能并拓展設計者思想。
上傳時間: 2013-05-21
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維修LVDS屏的接口定義 維修LVDS屏的接口定義
上傳時間: 2013-05-31
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介紹了美國AD公司采用先進的直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術推出的高集成度頻率合成器AD9850的工作原理、主要特點及其與MCS51單片機的接口,并給出了接口電路圖和部分源程序.
上傳時間: 2013-06-02
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本文研究的主要內(nèi)容是應用可編程器件FPGA來作PCI總線從模塊設計.文中首先分析了可編程器件在PCI總線產(chǎn)品設計中的可行性和應用前景,接著對PCI總線協(xié)議作了一個系統(tǒng)的介紹,然后分析了PCI總線從模塊接口電路的結構,提出了子電路模塊的具體實現(xiàn)方案,最后在Xilinx ISE開發(fā)環(huán)境下采用Xilinx公司生產(chǎn)Spartan2E系列的器件XC2S300E來設計接口電路.并設計了驗證電路板,在PC機主板上對設計進行功能驗證,驗證結果表明設計正確,達到了設計要求.為今后對PCI總線接口進一步的研究奠定了基礎.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子信息技術的發(fā)展和國際國內(nèi)成品油零售市場的激烈競爭,中國石油的成品油零售必須實行IC卡加油和信息化管理,從而實現(xiàn)“一卡在手、全國加油”。 本項目在原有基于ARM處理器的加油POS機基礎上進行非接觸CP[J卡讀卡改造,深入研究了非接觸卡的原理以及卡片操作系統(tǒng)(COS),尤其是非接觸卡相對于接觸卡的先進性和可靠性;在加油POS機上進行非接觸CPU卡讀卡模塊改造,成功的實現(xiàn)了接觸卡接口協(xié)議和非接觸卡接口協(xié)議的軟硬件轉(zhuǎn)換,一定程度上降低了新設備研發(fā)的成本并符合中石油的項目進度要求。該項目的試點成功為中石油在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)所有的加油設備進行非接觸卡改造積累了技術基礎及工程實施的經(jīng)驗。通過非接觸卡讀卡的可靠性研究,為非接觸CPU卡在石油行業(yè)的廣泛應用奠定了很好的基礎,同時為公司爭取更多的設備改造項目贏得了諸多的積累和支持。
標簽: 智能讀寫 設備 系統(tǒng)設計 軟硬件
上傳時間: 2013-07-03
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I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴格的規(guī)范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實現(xiàn)一個隨機讀/寫的I2C接口電路,實現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進行數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺上進行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進行數(shù)據(jù)采集,分析測試結果。 首先,介紹了微電子設計的發(fā)展概況以及設計流程,重點介紹了HDL/FPGA的設計流程。其次,對I2C串行總線進行了介紹,重點說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀/寫時序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設計了隨機讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(FSM)來實現(xiàn);測試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出,并將兩個數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序,從而驗證電路設計的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進行了總結,并展望了下一步的工作。
上傳時間: 2013-06-08
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