基于微處理器的數字PID控制器改變了傳統模擬PID控制器參數整定不靈活的問題。但是常規微處理器容易在環境惡劣的情況下出現程序跑飛的問題,如果實現PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現故障,會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質上解決這個問題。因此,利用FPGA開發技術,實現智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應用意義。 首先分析FPGA的內部結構特點,總結FPGA設計技術及開發流程,指出實現結構優化設計,降低設計難度,是擴展設計功能、提高芯片性能和產品性價比的關鍵。控制系統由四個模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統的關鍵部件。在分析FPGA設計結構類型和特點的基礎上,提出一種基于FPGA改進型并行結構的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中,采用將補碼的加法器代替減法器設計,增加整數運算結果的位擴展處理,進行不同數據類型的整數歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結合設計實現了PID控制器,用Modelsim仿真驗證了設計結果的正確性,用Synplify Pro進行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實現布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據控制系統的要求,論文設計完成了12位模數AD轉換器、數據顯示器、按鍵等相關外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構建PID控制系統。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實驗結果表明,達到無超調的穩定控制要求,為降低FPGA實現PID控制器的設計難度提供了有效的方法。
上傳時間: 2013-05-24
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AD系列芯片 1.模數轉換器 AD1380JD 16位 20us高性能模數轉換器(民用級) AD1380KD 16位 20us高性能模數轉換器(民用級) AD1671JQ 12位 1.25MHz采樣速率 帶寬2MHz模數轉換器(民用級) AD1672AP 12位 3MHz采樣速率 帶寬20MHz單電源模數轉換器(工業級) AD1674JN 12位 100KHz采樣速率 帶寬500KHz模數轉換器(民用級) AD1674AD 12位 100KHz采樣速率 帶寬500KHz模數轉換器(工業級)
標簽: AD芯片
上傳時間: 2013-05-19
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數字濾波器是現代數字信號處理系統的重要組成部分之一。ⅡR數字濾波器又是其中非常重要的一類慮波器,因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應用。 本文研究了ⅡR數字濾波器的常用設計方法,在分析各種ⅡR實現結構的基礎上,利用MATLAB針對并聯型結構的ⅡR數字濾波器做了多方面的仿真,從理論分析和仿真情況確定了所要設計的ⅡR數字濾波器的實現結構以及中間數據精度。然后基于FPGA的結構特點,研究了ⅡR數字濾波器的FPGA設計與實現,提出應用流水線技術和并行處理技術相結合的方式來提高ⅡR數字濾波器處理速度的方法,同時又從ⅡR數字濾波器的結構特性出發,提出利用ⅡR數字濾波器的分解技術來改善ⅡR濾波器的設計。在ⅡR實現方面,本文采用Verilog HDL語言編寫了相應的硬件實現程序,將內置SignalTap Ⅱ邏輯分析器的ⅡR設計下載到FPGA芯片,并利用Altera公司的SignalTap Ⅱ邏輯分析儀進行了定性測試,同時利用HP頻譜儀進行定性與定量的觀測,仿真與實驗測試結果表明設計方法正確有效。
上傳時間: 2013-04-24
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matlab仿真中移相變壓器的正確連接方式,五相,每相移位12度
上傳時間: 2013-07-31
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本論文在詳細研究MIL-STD-1553B數據總線協議以及參考國外芯片設計的基礎上,結合目前新興的EDA技術和大規模可編程技術,提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設計方法。 從專用芯片實現的具體功能出發,結合自頂向下的設計思想,給出了總線接口的總體設計方案,考慮到電路的具體實現對結構進行模塊細化。在介紹模擬收發器模塊的電路設計后,重點介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類型終端設計,最終通過工作方式選擇信號以及其他控制信號將此三種終端結合起來以達到通用接口的功能。同時給出其設計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結果。為了資源的合理利用,對其中相當部分模塊進行復用。在設計過程中采用自頂向下、碼型轉換中的全數字鎖相環、通用異步收發器UART等關鍵技術。本設計使用VHDL描述,在此基礎之上采用專門的綜合軟件對設計進行了綜合優化,在FPGA芯片EP1K100上得以實現。通過驗證證明該設計能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強的檢錯能力。 最后設計了總線接口芯片測試系統,選擇TMS320LF2407作為主處理器,測試主要包括主處理器的自發自收驗證,加入RS232串口調試過程提高測試數據的直觀性。驗證的結果表明本文提出的設計方案是合理的。
上傳時間: 2013-04-24
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我公司開發小家電常用的芯片列表,用在腳浴盆控制板,LED控制板,咖啡機,果汁機,電話機,對講機,安防設備,工礦燈等
上傳時間: 2013-07-03
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隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,數字視頻在信息社會中發揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統已經被廣泛應用于交通管理、工業監控、廣播電視、銀行、商場等多個領域。同時,FPGA單片規模的不斷擴大,在FPGA芯片內部實現復雜的數字信號處理系統也成為現實,因此采用FPGA實現視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術和光纖傳輸技術相結合,設計了一種基于無損壓縮算法的多路數字視頻光纖傳輸系統,系統利用時分復用和無損壓縮技術,采用串行數字視頻傳輸的方式,可在一根光纖中同時傳輸8路以上視頻信號。系統在總體設計時,確定了基于FPGA的設計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現A/D轉換和D/A轉換,在FPGA里實現系統的時分復用/解復用、視頻數據壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發一體模塊實現電光轉換和光電轉換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數據,光纖線路碼采用CIMT碼,設計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數字鎖相環來實現發射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發板和視頻擴展板上完成了系統的硬件調試與驗證工作,實驗證明,系統工作穩定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業監控等多個領域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現,利用FPGA的并行處理優勢,大大提高了系統的處理速度,使系統具有集成度高、靈活性強、調試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著微電子技術的高速發展,實時圖像處理在多媒體、圖像通信等領域有著越來越廣泛的應用。FPGA就是硬件處理實時圖像數據的理想選擇,基于FPGA的圖像處理專用系統的研究將成為信息產業的新熱點。 本文詳細介紹了一種實時監控圖像處理系統的設計方案,實現了具有前端視頻采集系統、圖像預處理功能系統、圖像顯示系統。該系統采用Altera公司的FPGA芯片作為中央處理器,由視頻采集模塊、異步FIFO模塊、視頻解碼模塊、I
上傳時間: 2013-06-20
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隨著系統芯片(SoC)設計復雜度不斷增加,使得縮短面市時間的壓力越來越大。雖然IP核復用大大減少了SoC的設計時間,但是SoC的驗證仍然非常復雜耗時。SoC和ASIC的最大不同之處在于它的規模和復雜的系統性,除了大量硬件模塊之外,SoC還需要大量的同件和軟件,如操作系統,驅動程序以及應用程序等。面對SoC數目眾多的硬件模塊,復雜的嵌入式軟件,由于軟件仿真速度和仿真模犁的局限性,驗證往往難以達到令人滿意的要求,耗費了大最的時間,將給系統芯片的上市帶來嚴重的影響。為了減少此類情況的發生,在流樣片之前,進行基于FPGA的系統原型驗證,即在FPGA上快速地實現SoC設計中的硬件模塊,讓軟件模塊在真正的硬件環境中高速運行,從而實現SoC設計的軟硬件協同驗證。這種方法已經成為SoC設計流程前期階段常用的驗證方法。 在簡要分析幾種業內常用的驗證技術的基礎上,本文重點闡述了基于FPGA的SoC驗證流程與技術。結合Mojox數碼相機系統芯片(以下簡稱為Mojox SoC)的FPGA原型驗證平臺的設計,介紹了Mojox FPGA原型驗證平臺的硬件設計過程和Mojox SoC的FPGA原型實現,并采用基于模塊的FPGA設計實現方法,加快了原型驗證的工作進程。 本文還介紹了Mojox SoC中ARM固件和PC應用軟件等原型軟件的設計實現以及原型驗證平臺的軟硬協同驗證的過程。通過軟硬協同驗證,本文實現了PC機對整個驗證平臺的摔制,達到了良好的驗證效果,且滿足了預期的設計要求。
上傳時間: 2013-07-02
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數據采集系統是信號與信息處理系統中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統中的核心模塊,在現代雷達系統以及無線基站系統中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現在高性能FPGA平臺上設計SOC系統的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數據采集系統設計方案及實現方法。其中FPGA作為本系統的控制核心和傳輸橋梁,發揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統中全部數字電路部分的設計,并且使系統具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環PLL、觸發器,緩沖器FIFO、計數器等,能夠方便的完成對系統輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內存儲器。可根據系統需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數據格式的合并、拆分以及數據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統調試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統整個傳輸過程中數據的正確性和時序性,并極大的降低了用常規儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節詳細介紹了系統的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
上傳時間: 2013-06-09
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