在數(shù)字化推進(jìn)速度加快的大背景下,全球農(nóng)業(yè)也由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向轉(zhuǎn)變,而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息與數(shù)字化則是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志與核心技術(shù)。我國農(nóng)業(yè)具有地域分散、對象多樣、生物自身變異大、環(huán)境因子不確定等特點(diǎn),也是受環(huán)境影響最明顯的領(lǐng)域,因此對環(huán)境與生物信息的監(jiān)測顯得十分重要。同時(shí)現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)近幾年得到了長足的發(fā)展,廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。因此,將這些最新的技術(shù)應(yīng)用于相對發(fā)展較慢的農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域顯得迫在眉睫。 本文根據(jù)農(nóng)業(yè)對象具有偏遠(yuǎn)、分散、易變、多樣等特點(diǎn),提出了一種針對農(nóng)業(yè)環(huán)境信息遠(yuǎn)程監(jiān)測的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并從軟件和硬件二方面詳細(xì)介紹了系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。本研究通過采用μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)與信息發(fā)布上層網(wǎng)絡(luò)的無縫連接為建立基于WEB的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信“最后一公里”問題的解決提供了一種解決方案。 該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分利用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過INTERNET,用戶可以隨時(shí)了解農(nóng)業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)情況以采取措施。系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和可擴(kuò)展性:減少了對系統(tǒng)硬件的依賴,增加了系統(tǒng)安全性;降低了成本。特別是自主開發(fā)的核心板卡,經(jīng)連續(xù)的調(diào)試運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。 本文首先介紹了高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀。由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式的欠缺而考慮到將嵌入式操作系統(tǒng)引入到該系統(tǒng)中,很好的解決了多傳感器的接入,使得本系統(tǒng)具有巨大的靈活性和可擴(kuò)展性。 本文以源碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ?yàn)楹诵模訪PC2210微控制器為載體,充分利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高速實(shí)時(shí)信息監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。 考慮到該系統(tǒng)以后的可擴(kuò)展性,在設(shè)計(jì)的過程中硬件部分預(yù)留了一部分接口電路以備后續(xù)開發(fā)使用;軟件的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題和實(shí)際操作中出現(xiàn)的一系列問題以及解決辦法在文中都有詳細(xì)的說明,并且軟件的基本構(gòu)架在文章中也有所體現(xiàn),文章結(jié)尾給出了一些系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)后在WEB上發(fā)布顯示的數(shù)據(jù)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 無線遠(yuǎn)程
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與嵌入式控制技術(shù)的迅速發(fā)展,作為傳統(tǒng)運(yùn)輸行業(yè)的鐵路系統(tǒng)對此也有了新的要求,列車通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過多年的發(fā)展,國際電工委員會(IEC)為了規(guī)范列車通信網(wǎng)絡(luò),于1999年通過了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為兩條總線:絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)。MVB是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通信介質(zhì),為掛在其上的設(shè)備傳輸和交換數(shù)據(jù)。而多功能車輛總線控制器(MVBC)是MVB與MVB實(shí)際物理層之間的接口,其主要實(shí)現(xiàn)MVB數(shù)據(jù)鏈路層的功能。由于該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)仍被國外公司壟斷,因此開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MVBC迫在眉睫。 鑒于上述原因,本文深入研究了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)MVBC的技術(shù)特點(diǎn),本文提出了使用FPGA來實(shí)現(xiàn)其具體功能的方案。掛在MVB總線上的設(shè)備分為五類,他們的功能各不相同。而支持4類設(shè)備的MVBC具有設(shè)備狀態(tài)、過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)通信和總線管理功能,并且兼容2類和3類設(shè)備。本文的目的就是用FPGA實(shí)現(xiàn)支持4類設(shè)備的MVBC。 本文采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。整個(gè)MVBC主要?jiǎng)澐譃椋壕幋a模塊、譯碼模塊、冗余控制模塊、報(bào)文分析單元、通信存儲控制器、主控制單元、地址邏輯模塊。在整個(gè)開發(fā)流程中,使用Xilinx的ISE集成開發(fā)環(huán)境。使用Verilog HDL硬件描述語言對上述各個(gè)模塊進(jìn)行RTL級描述,并用Synplify Pro進(jìn)行綜合。最后,在ModelSim中對各個(gè)模塊進(jìn)行了布線后仿真和驗(yàn)證。 在實(shí)驗(yàn)室條件下,通過嚴(yán)格的仿真驗(yàn)證后,其結(jié)果證明了本文設(shè)計(jì)的模塊達(dá)到了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,用FPGA實(shí)現(xiàn)MVBC這一方案具有可操作性。 關(guān)鍵詞:列車通信網(wǎng);多功能車輛總線;多功能車輛總線控制器;現(xiàn)場可編程門陣列
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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電力電子裝置的控制技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展而愈來愈復(fù)雜。開關(guān)電源是現(xiàn)代電力電子設(shè)備中不可或缺的組成部分,其質(zhì)量的優(yōu)劣以及體積的大小直接影響電子設(shè)備整體性能。高頻化、小型化、數(shù)字化是開關(guān)電源的發(fā)展方向。 在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),數(shù)字控制器的性能決定了控制系統(tǒng)的整體性能。數(shù)字化電力電子設(shè)備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實(shí)現(xiàn)離散域的運(yùn)算及控制。在很多高頻應(yīng)用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機(jī)或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設(shè)計(jì)靈活、集成度高、速度快、設(shè)計(jì)周期短等優(yōu)點(diǎn),與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA具有更高的處理速度。同時(shí)FPGA應(yīng)用在數(shù)字化電力電子設(shè)備中,還可以大大簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并可實(shí)現(xiàn)多種高速算法,具有較高的性價(jià)比。 依據(jù)FPGA的這些突出優(yōu)點(diǎn),本文將FPGA應(yīng)用于直流開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)中,以實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源數(shù)字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數(shù)字控制器中A/D采樣控制、數(shù)字PI算法的實(shí)現(xiàn);重點(diǎn)描述了采用混合PWM方法實(shí)現(xiàn)高分辨率、高精度數(shù)字PWM的設(shè)計(jì)方案,并對各模塊進(jìn)行了仿真測試;用FPGA開發(fā)板進(jìn)行了一部分系統(tǒng)的仿真和實(shí)際結(jié)果的檢測,驗(yàn)證了文中的分析結(jié)論,證實(shí)了可編程邏輯器件在直流開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢。
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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固態(tài)硬盤是一種以FLASH為存儲介質(zhì)的新型硬盤。由于它不像傳統(tǒng)硬盤一樣以高速旋轉(zhuǎn)的磁盤為存儲介質(zhì),不需要浪費(fèi)大量的尋道時(shí)間,因此它有著傳統(tǒng)硬盤不可比擬的順序和隨機(jī)存儲速度。同時(shí)由于固態(tài)硬盤不存在機(jī)械存儲結(jié)構(gòu),因此還具有高抗震性、無工作噪音、可適應(yīng)惡劣工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,固態(tài)硬盤技術(shù)已經(jīng)成為未來存儲介質(zhì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。 本文以設(shè)計(jì)固態(tài)硬盤控制芯片IDE接口部分為項(xiàng)目背景,通過可編程邏輯器件FPGA,基于ATA協(xié)議并使用硬件編程語言verilog,設(shè)計(jì)了一個(gè)位于設(shè)備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機(jī)所發(fā)送的IDE指令并控制硬盤設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)遷移和指令操作,從而完成硬盤設(shè)備端與主機(jī)端之間基本的狀態(tài)通信以及數(shù)據(jù)通信。論文主要完成了幾個(gè)方面的內(nèi)容。第一:論文從固態(tài)硬盤的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),分析了固態(tài)硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協(xié)議主要傳輸模式所必須遵循的時(shí)序要求,并概括了IDE控制器設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和難點(diǎn);第二:論文設(shè)計(jì)了IDE控制器的總體功能框架,將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗(yàn)?zāi)K六大子功能模塊,并分析了各個(gè)子功能模塊的基本工作原理和具體功能設(shè)計(jì);第三:論文以設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)流程和主要控制信號的方式實(shí)現(xiàn)了各個(gè)具體子功能模塊并列舉了部分關(guān)鍵代碼,同時(shí)給出了主要子功能模塊的時(shí)序仿真圖;最后,論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實(shí)現(xiàn),并通過SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ?qū)DE控制器進(jìn)行了功能測試和分析,驗(yàn)證了本論文設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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CAN的源碼 CAN源程序 c51單片機(jī) sja1000控制器 自己寫的
標(biāo)簽: CAN 現(xiàn)場總線
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的發(fā)展,傳統(tǒng)的并行接口和串行接口在靈活性和接口擴(kuò)展等方面存在的缺陷愈來愈不可回避,并逐漸成為計(jì)算機(jī)通信的瓶頸。在這種情況下,通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)誕生了。USB由于具有傳輸速率高、價(jià)格便宜、使用方便、靈活性高、支持熱插拔、接口標(biāo)準(zhǔn)化和易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)外設(shè)接口的主流技術(shù),在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和消費(fèi)類電子領(lǐng)域正獲得越來越多的應(yīng)用。 @@ 本文基于USB2.0協(xié)議規(guī)范,設(shè)計(jì)了一款支持高速和全速傳輸?shù)腢SB2.0設(shè)備控制器IP核。文中著重介紹了這款設(shè)備控制器IP核的設(shè)計(jì)和FPGA驗(yàn)證工作,詳細(xì)研究并分析了USB2.0規(guī)范,根據(jù)規(guī)范提出了一種USB2.0設(shè)備控制器整體構(gòu)架方案,描述了各個(gè)功能子模塊硬件電路的功能及實(shí)現(xiàn)。從可重用的角度出發(fā),對設(shè)備控制器模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),增加多個(gè)靈活的配置選項(xiàng),根據(jù)不同的應(yīng)用對硬件進(jìn)行配置,使其在滿足要求的情況下去除冗余電路,以減少占用面積和功耗,從而使其靈活地應(yīng)用于各種USB系統(tǒng)。本文還研究了IP核的驗(yàn)證方法,并對所設(shè)計(jì)的USB2.0設(shè)備控制器建立了功能完備的ModelSim仿真驗(yàn)證環(huán)境,搭建了FPGA硬件驗(yàn)證平臺,設(shè)計(jì)了具有AHB接口的設(shè)備控制器和帶有8051的設(shè)備控制器,并分別在FPGA平臺上進(jìn)行了功能驗(yàn)證。 @@ 本文所設(shè)計(jì)的USB2.0設(shè)備控制器IP核可配置性高,使用者可以自由配置所需端點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及每個(gè)端點(diǎn)類型等,可以集成于多種USB系統(tǒng)中,適于各類USB設(shè)備的開發(fā)。本課題所取得的成果為USB2.0設(shè)備類的研究和開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn),并為后來實(shí)驗(yàn)室某項(xiàng)目測試芯片的USB數(shù)據(jù)采集提供了參考方案,也為未來USB3.0接口IP核的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 @@關(guān)鍵詞USB2.0控制器;IP核;FPGA;驗(yàn)證
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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作為電子類專業(yè)學(xué)生,實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生對所學(xué)知識的印象以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,增加學(xué)生動手能力的必須環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)的目的就是開發(fā)一套滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求的信號源,基于此目的本信號源并不需要突出的性能,但經(jīng)濟(jì)上要求低成本,同時(shí)要求操作簡單,能夠輸出多種波形,并且利于學(xué)生在此平臺上認(rèn)識信號源原理,同時(shí)方便在此平臺上進(jìn)行拓展開發(fā)。 設(shè)計(jì)中運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)將計(jì)算機(jī)屏幕作為儀器面板,采用EPP接口,同時(shí)在FPGA上開發(fā)控制電路,為后續(xù)開發(fā)留下了空間,同時(shí)節(jié)省了成本。本設(shè)計(jì)采用地址線16位,數(shù)據(jù)線12位的靜態(tài)RAM作為信號源的波形存儲器,后端采用兩種濾波類型對需要濾波的信號進(jìn)行濾波。啟動信號時(shí)軟件需要先將波形數(shù)據(jù)預(yù)存在存儲器中便于調(diào)用,最后得到的結(jié)果基本滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。 本文結(jié)構(gòu)上首先介紹了直接采用DDS芯片制作信號源的利弊,及作者采用這種設(shè)計(jì)的初衷,然后介紹了信號源的整體結(jié)構(gòu),總體模塊。以下章節(jié)首先介紹FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì),包括總體結(jié)構(gòu)和幾大部分模塊,包括:時(shí)鐘產(chǎn)生電路,相位累加器,數(shù)據(jù)輸入控制電路,濾波器控制電路,信號源啟動控制電路。 然后介紹了其他模塊的設(shè)計(jì),包括存儲器選擇,幅度控制電路的設(shè)計(jì)以及濾波器電路的設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)的幅度控制采用兩級DA級聯(lián),以及后端電阻分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),提高了幅度調(diào)節(jié)的范圍。對于濾波器的設(shè)計(jì),依據(jù)不同的信號頻率,分成了4個(gè)部分,對于500K以下的信號采用的是二階巴特沃斯有源低通濾波,對于500K以上至5M以下信號采用的五階RC低通濾波器。 在軟件設(shè)計(jì)部分,分成兩個(gè)部分,對于底層驅(qū)動程序采用以Labwindows/CVI為平臺進(jìn)行開發(fā),利用其編譯和執(zhí)行速度快,并且和LabVIEW能夠很好連接的特性。對于上層控制軟件,采用以LabVIEW為平臺進(jìn)行開發(fā),充分利用其圖化設(shè)計(jì),易于擴(kuò)展。 論文最后對所做工作進(jìn)行了總結(jié),提出了進(jìn)一步改進(jìn)的方向。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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焊有元件的印制電路板在線測試是印制電路板生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),關(guān)系著整個(gè)電子產(chǎn)品的質(zhì)量。本文在深入研究國內(nèi)外印制電路板自動測試技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的電子技術(shù),設(shè)計(jì)出一套高性能,低價(jià)位,小體積,便于攜帶和操作的印制電路板在線測試儀。 本文設(shè)計(jì)的在線測試儀系統(tǒng)包括控制器電路、信號發(fā)生電路、信號采集電路、元件測試電路、USB通信電路和開關(guān)矩陣電路等,其中控制器電路是以FPGA可編程控制芯片為核心,負(fù)責(zé)控制下位機(jī)其它所有電路的正常工作,并實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)間的通信。 針對模擬元件的測試,本文首先探討了對印制電路板上模擬元件測試時(shí)的隔離原理,繼而詳細(xì)闡述了電阻、電容(電感)、二極管、三極管、運(yùn)算放大器等的測試方法,并分別設(shè)計(jì)了硬件測試電路。因?yàn)闇y試時(shí)需向被測元件施加測試激勵(lì)信號,本文設(shè)計(jì)并完成了一信號發(fā)生電路,可輸出幅值可調(diào)的直流恒壓源信號和直流恒流源信號、幅值和頻率都可調(diào)的交流信號。 針對數(shù)字器件的測試,本文將數(shù)字器件分為兩種,一種為具有邊界掃描功能單元的器件,另一類為非邊界掃描器件,并分別對兩種類型的數(shù)字器件的測試原理和方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述,在文中給出了相關(guān)的硬件測試電路圖。 本設(shè)計(jì)中,所有測試激勵(lì)信號經(jīng)測試電路后輸出的測試結(jié)果都是直流電壓信號,所以本文設(shè)計(jì)了一通用信號采集電路來完成對測試結(jié)果的取樣。本文還設(shè)計(jì)了開關(guān)矩陣電路,用于將被測印制電路板上的元件接入到測試電路中。對通信電路的設(shè)計(jì),本文采用USB通信方式與上位機(jī)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交換,并通過USB接口芯片完成了硬件電路的設(shè)計(jì)。 在軟件方面,本文采用NiosⅡ C語言完成所有軟件設(shè)計(jì),以協(xié)助硬件部分來完成對印制電路板的測試工作。 本文已完成各部分電路試驗(yàn)及系統(tǒng)聯(lián)調(diào),試驗(yàn)證明設(shè)計(jì)達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)定要求。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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近年來,大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備主要是機(jī)械硬盤,機(jī)械硬盤采用機(jī)械馬達(dá)和磁片作為載體,存在抗震性能低、高功耗和速度提升難度大等缺點(diǎn)。固態(tài)硬盤是以半導(dǎo)體作為存儲介質(zhì)及控制載體,無機(jī)械裝置,具有抗震、寬溫、無噪、可靠和節(jié)能等特點(diǎn),是目前存儲領(lǐng)域所存在問題的解決方案之一。本文針對這一問題,設(shè)計(jì)基于FPGA的固態(tài)硬盤控制器,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的固態(tài)存儲。 文章首先介紹硬盤技術(shù)的發(fā)展,分析固態(tài)硬盤的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述課題研究意義,并概述了本文研究的主要內(nèi)容及所做的工作。然后從分析固態(tài)硬盤控制器的關(guān)鍵技術(shù)入手,研究了SATA接口協(xié)議和NANDFLASH芯片特性。整體設(shè)計(jì)采用SOPC架構(gòu),所有功能由單片F(xiàn)PGA完成。移植MicroBlaze嵌入式處理器軟核作為主控制器,利用Verilog HDL語言描述IP核形式設(shè)計(jì)SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作為高速串行傳輸接口,實(shí)現(xiàn)SATA1.0協(xié)議,根據(jù)協(xié)議劃分四層模型,通過狀態(tài)機(jī)和邏輯電路實(shí)現(xiàn)協(xié)議功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片陣列,將NAND FLASH接口轉(zhuǎn)換成通用的SRAM接口,提高訪問效率。控制器完成NAND FLASH存儲管理和糾錯(cuò)算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。最后完成固態(tài)硬盤控制器的模塊測試和整體測試,介紹了測試方法、測試工具和測試流程,給出測試數(shù)據(jù)和結(jié)果分析,得出了驗(yàn)證結(jié)論。 本文設(shè)計(jì)的固態(tài)硬盤控制器,具有結(jié)構(gòu)簡單和穩(wěn)定性高的特點(diǎn),易于升級和二次開發(fā),是實(shí)現(xiàn)固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
標(biāo)簽: FPGA 固態(tài)硬盤 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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