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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隨著人們對無線通信需求和質量的要求越來越高,無線通信設備的研發也變得越來越復雜,系統測試在整個設備研發過程中所占的比重也越來越大。為了能夠盡快縮短研發周期,測試人員需要在實驗室模擬出無線信道的各種傳播特性,以便對所設計的系統進行調試與測試。無線信道仿真器是進行無線通信系統硬件調試與測試不可或缺的儀器之一。 本文設計的無線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考,采用基于Jakes模型的改進算法,使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實現了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實現了四根天線數據的上行接收,每根天線由八條可分辨路徑,每條可分辨路徑由64個反射體構成,每根天線可分辨路徑和反射體的數目可以獨立配置。通過對每個反射體初始角度和初始相位的設置,并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機數,可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關特性,得到的多徑傳播信道是一個離散的廣義平穩非相關散射模型(WSSUS)。無線信道仿真器模擬了上行數據傳輸環境,上行數據由后臺產生后儲存在單板上的SDRAM中。啟動測試之后,上行數據在CPU的控制下通過信道仿真器,然后送達基帶處理板解調,最后測試數據的誤碼率和誤塊率,從而分析基站的上行接收性能。 首先,本文研究了3GPP TS 25.141協議中對通信設備測試的要求和無線信道自身的特點,完成了對無線信道仿真器系統設計方案的吸收和修改。 其次,針對FPGA內部資源結構,研究了信道仿真器FPGA實現過程中的困難和資源的消耗,進行了模塊劃分。主要完成了時延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級代碼的開發、仿真、綜合和板上調試;完成了FPGA和后臺軟件的聯合調試;完成了兩天線到四天線的改版工作,使FPGA內部的工作頻率翻了一倍,大幅降低了FPGA資源的消耗。 最后,在完成無線信道仿真器的硬件設計之后,對無線信道仿真器的測試根據3GPP TS 25.141 V6.13.0協議中的要求進行,即在數據誤塊率(BLER)一定的情況下,對不同信道傳播環境和不同傳輸業務下的信噪比(Eb/No)進行測試,單天線和多天線的測試結果符合協議中規定的信噪比(Eb/No)的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數的逆變換運算,得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族,以用于各展開系數的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統中,提出了一種新的通信系統,即新型Chen-Mobius通信系統。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件設計實現和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統的實現。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統進行仿真分析,對該系統在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統的主體模塊(函數及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統,并對此系統設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件實現。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統的調制、解調系統分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發板上成功實現了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統 硬件實現
上傳時間: 2013-07-24
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LCD仿真器是一種電子產品的輔助開發工具。目前LCD(液晶屏)在各種電子產品的使用越來越廣泛,開發人員在開發帶LCD的產品時會用到各種各樣的LCD,這些LCD或是現有的,或是定制,現有的LCD不一定能完全滿足設計需要,定制LCD需要時間,需要資金,做好后還有修改的可能性,造成不必要的浪費。傳統的做法是用LED(發光管)+驅動電路來仿真LCD,其弊端有四,一、電路復雜,功耗大,100多點的LCD電流將達1A左右。二、圖案逼真性差,不直觀。三、制作、修改困難,靈活性差。四、通用性不強。 LCD仿真器完全克服了以上存在的問題,她采用軟硬件結合的方法,充分發揮軟件在作圖、運算方面的優勢,使仿真的圖案與目標LCD圖案完全一致,仿真LCD特性與目標LCD特性幾乎一樣,并提供強大的LCD圖形編輯工具,對于不 同的LCD產品,LCD仿真器硬件不必更換,只需制作不同的LCD圖案,她的靈活性、通用性將是您開發LCD產品的理想選擇。 LCD仿真器由采樣板、仿真軟件和LCD圖形編輯軟件組成,采樣板通過USB口與PC機通信。 LCD仿真器可以方便地與HT1621、Winbond、SAMSUNG,中穎、十速HOLTEK、義隆等帶LCD DRIVER的單片機連接。
上傳時間: 2013-06-22
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Keil 51和Proteus仿真LED,串口實例\r\n\r\n6個共陰極LED,還可仿真串口通訊,自己項目中的代碼,吐血共享\r\n\r\n使用方法:\r\n1、用proteus打開ddb_stc51.DSN\r\n2、用keil打開ddb_stc51目錄下的ddb_stc51.Uv2工程\r\n3、在keil中運行調試即可在proteus中查看調試結果,\r\n 串口仿真結果要用虛擬串口互聯查看結果。\r\n
上傳時間: 2013-09-24
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一 、數模混合設計的難點 二、提高數模混合電路性能的關鍵 三、仿真工具在數模混合設計中的應用 四、小結 五、混合信號PCB設計基礎問答
上傳時間: 2013-11-22
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開關電源設計與開發 資料
標簽: 開關電源設計
上傳時間: 2014-12-24
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圖書介紹 目錄如下: 本書是以目前最為流行的8051系列單片機為主體,同時使用C程序設計語言來進行描述的。全書共分為四部分內容:單片機基礎知識、C語言程序設計、單片機入門基礎實例、單片機高級應用實例。以理論與實踐相結合的方式來進行講解,避免了傳統教科書給人枯燥、乏味的感覺。講解風格通俗易懂、條理清晰、實例豐富、圖文并茂,即使是沒有任何單片機基礎的人,也可以通過本書的學習,踏入單片機世界的大門。作者為本書的出版開發了相應的學習編程、仿真及實驗板,以方便讀者朋友進行學習,同時以大量實例照片記錄了實驗的過程及現象,以激發讀者朋友對單片機的興趣愛好。本書的配套光盤包含了所有實驗的源程序代碼、一些常用的電子工具軟件、芯片資料、實驗過程照片以及實驗演示視頻錄像。因此,通過本書,讀者獲得的是教程和學習平臺的結合,不僅可以用于學習,而且還可以用于工廠、企業的產品研發。本書可供電子愛好者和大學、中專相關專業學生參考。 單片機的應用 1 、在智能儀器儀表中的應用:在各類儀器儀表中引入單片機,使儀器儀表智能化,提高測試的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬件結構,提高其性能價格比。 2 、在機電一體化中的應用:機電一體化產品是指集機械、微電子技術、計算機技術于一本,具有智能化特征的電子產品。 3 、在實時過程控制中的應用:用單片機實時進行數據處理和控制,使系統保持最佳工作狀態,提高系統的工作效率和產品的質量。 4 、在人類生活中的應用:目前國外各種家用電器已普通采用單片機代替傳統的控制電路。 5 、在其它方面的應用:單片機除以上各方面的應用,它還廣泛應用于辦公自動化領域、商業營銷領域、汽車及通信、計算機外部設備、模糊控制等各領域中。
標簽: 單片機基礎
上傳時間: 2013-11-01
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在2005年第4期中,筆者曾寫了《單片機快速入門》一文,在近幾個月中,筆者收到了眾多讀者的來信、來電紛紛表示稱贊及支持。使不少初學者對單片機的學習有了非常大的進步與認識,同時也希望筆者能繼續引導大家進一步地學習單片機技術,這使我也感到非常欣慰,也使我有了更大的動力。從本期開始,我們將作連載,從各方面著手,結合實例,如:按鍵、繼電器、蜂鳴器、數碼管、串口通信、液晶屏、紅外線、步進電機、IIC通信等原理及使用方法,一步一步地伴您走向單片機大門。在前一期中,我們已對發光二極管的使用進行了學習,如怎么編寫流水燈程序,相信大家都已經有了一個感性的認識。在這一期中,我們首先將一起來學習一下單片機應用電路中鍵盤、蜂鳴器和繼電器的工作原理及使用方法,這也是單片機開發中,最為常用的。至于具體涉及到的程序編寫、仿真調試及芯片燒寫的使用,讀者朋友可以參考2005年第4期《單片機快速入門》一文,如需交流,也可以發電子郵件給我,可以提供資料給大家。Email:xu169@sina.com。
上傳時間: 2014-12-27
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ME-3200仿真器部件說明Insight ME3200仿真器由仿真器主機、仿真頭組件及連接電纜、仿真器通訊電纜和電源適配器組成。
上傳時間: 2013-11-21
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