機械手是自動裝配生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備,它可以模擬人手臂的部分動作,按預(yù)定的程序、軌跡和要求,實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度和提高裝配質(zhì)量和在惡劣環(huán)境下作業(yè)等方面,起到了積極的作用。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的以應(yīng)用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統(tǒng),它的特點是高度自動化,響應(yīng)速度快等,非常適合于要求實時的和多任務(wù)的場合。 本文分析了機械手控制系統(tǒng)的功能要求,研究設(shè)計了一種基于ARM和DSP的機械手數(shù)控系統(tǒng)的方案。嵌入式ARM處理器,具有運行速度快、功耗低、程序設(shè)計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點,但其很難在處理大數(shù)據(jù)量、復(fù)雜算法時保證系統(tǒng)的靈活性和實時性。DSP作為數(shù)字信號處理的核心器件,能夠?qū)崟r快速的完成控制算法運算,由于DSP普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微秒左右,不適合高速輸入輸出;FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù),時間可縮短至幾十納秒。另外利用FPGA可以方便的實現(xiàn)各種接口的邏輯時序,豐富的接口使得該系統(tǒng)能夠方便的進行移植,擴展了該系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,從而提升了其性價比,通過ARM處理器和DSP以及FPGA技術(shù)的有機結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,使系統(tǒng)具有程序設(shè)計靈活、以太網(wǎng)通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸出、可移植等特點,既滿足高速機械手自動控制的要求,同時又具有一定的通用性。 通過本課題實踐表明,基于ARM和DSP構(gòu)建嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用方案全可行、合理,同傳統(tǒng)的人機交互系統(tǒng)設(shè)計相比,能大量地減輕研發(fā)任務(wù),提高發(fā)速度,能夠在短時間內(nèi)得到控制性能優(yōu)秀的數(shù)控系統(tǒng)。
標(biāo)簽: ARM DSP 數(shù)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-11
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uCOS-II在MSP430的移植功能詳細說明
上傳時間: 2013-06-21
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數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一.目前,數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域.而數(shù)字信號處理算法的硬件實現(xiàn)一般來講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進行數(shù)字信號處理得到了飛速發(fā)展,FPGA正在越來越多地代替ASIC和PDSP用作前端數(shù)字信號處理的運算.該文主要探討了基于FPGA數(shù)字信號處理的實現(xiàn).首先詳細闡述了數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ),重點討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實際中得到了廣泛的應(yīng)用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時間抽取FFT算法的特點.該論文對硬件描述語言的描述方法和風(fēng)格做了一定的探討,介紹了硬件描述語言的開發(fā)環(huán)境MAXPLUSII.在此基礎(chǔ)上,該論文詳細闡述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次設(shè)計方法,討論了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計層次的劃分和數(shù)字系統(tǒng)的自頂向下的設(shè)計方法,探討了數(shù)字集成系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計和寄存器傳輸級設(shè)計,描述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次綜合方法.最后該文描述了數(shù)字信號處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法,指出常見的高速、實時信號處理系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu);由于FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設(shè)計思想,給出了總體實現(xiàn)框圖;重點設(shè)計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復(fù)雜度.
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字信號處理 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-19
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隨著信息產(chǎn)業(yè)和集成電路技術(shù)的進步,嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域得到了蓬勃和快速的發(fā)展。嵌入式應(yīng)用開發(fā)的重要特點是滿足應(yīng)用門類的多樣化需求,嵌入式應(yīng)用的多樣化主要體現(xiàn)在目標(biāo)機硬件平臺的多樣化,而硬件平臺的多樣化則對嵌入式系統(tǒng)平臺的底層構(gòu)建提出了嚴格要求,因此不同硬件平臺底層構(gòu)建研究是嵌入式開發(fā)中的一個重要問題。 嵌入式軟硬件平臺的底層構(gòu)建主要涉及以下幾個部分: 1、嵌入式開發(fā)環(huán)境構(gòu)建,涉及交叉編譯環(huán)境、交叉調(diào)試環(huán)境等; 2、嵌入式硬件平臺構(gòu)建,涉及硬件平臺選型、地址分配等; 3、U.Boot移植,涉及U-Boot啟動分析、移植分析等; 4、嵌入式操作系統(tǒng)移植,涉及uClinux內(nèi)核結(jié)構(gòu)、移植分析等; 5、驅(qū)動程序的開發(fā),涉及硬件分析、Linux下驅(qū)動分析等; 與此同時,安全防范系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的安全警衛(wèi)手段,近年來正越來越多地進入各個行業(yè)的各種應(yīng)用領(lǐng)域,智能家居已經(jīng)成為高科技發(fā)展必然的趨勢。另外,運營商寬帶網(wǎng)絡(luò)缺乏新的利潤增長點,在已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)新的業(yè)務(wù)迫在眉睫?;贏RM的家庭安防網(wǎng)關(guān)與局端設(shè)備相結(jié)合,配備無線報警信號自學(xué)習(xí)型編解碼收發(fā)模塊,完全解決了上述兩個問題。 本文以多媒體綜合報警系統(tǒng)項目中的終端產(chǎn)品XXX型家庭安防網(wǎng)關(guān)為依托,以開發(fā)流程為主線,就ARM+uClinux嵌入式平臺給出了以上五個嵌入式開發(fā)過程中底層平臺構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)解決方案。正文中將依次介紹項目概述、目標(biāo)硬件平臺分析、交叉開發(fā)環(huán)境構(gòu)建以及U-Boot的移植、uClinux的移植和具體驅(qū)動程序的開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM 家庭安防 網(wǎng)關(guān) 底層
上傳時間: 2013-05-25
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隨著我國電力行業(yè)的飛速發(fā)展,安全五防工作的重要性日益突顯。為此我國大部分省市電力部門均要求高壓帶電設(shè)備必須配裝安全五防裝置——即高壓帶電顯示裝置。感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置由于其非接觸式傳感特性和相間處理無干擾的優(yōu)點成為行業(yè)首選,而三相正弦波信號發(fā)生器則是感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置主要電氣性能保證的關(guān)鍵。 本文研究基于感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置所感應(yīng)的高壓帶電體電場信號,并依據(jù)感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置的電氣性能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定了該信號發(fā)生器的性能指標(biāo)。設(shè)計的三相正弦波信號發(fā)生器在硬件架構(gòu)上以ARM7微處理器為核心,符合16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行口UART0與PC機通信,便于信號輸出和數(shù)據(jù)保存,為滿足感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置在復(fù)雜環(huán)境運行的數(shù)據(jù)分析和智能決策提供了平臺?,F(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集、保存和分析功能,將對感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置的智能化起到關(guān)鍵作用。
標(biāo)簽: ARM 三相 正弦波信號 發(fā)生器
上傳時間: 2013-04-24
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特色在于為之量身定制了一款多功能調(diào)試軟件,不僅含有串口調(diào)試功能、而且該軟件強大之處支持USB數(shù)據(jù)收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)、51/AVR單片機波特率計算、數(shù)碼管字型碼生成、進制轉(zhuǎn)換、點陣生成、校驗值(奇偶校驗/校驗和/CRC冗余循環(huán)校驗)/BMP轉(zhuǎn)16進制、服務(wù)器、在線更新等功能。
標(biāo)簽: 單片機 多功能 調(diào)試助手
上傳時間: 2013-06-17
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DFT(離散傅立葉變換)作為將信號從時域轉(zhuǎn)換到頻域的基本運算,在各種數(shù)字信號處理中起著核心作用
上傳時間: 2013-08-04
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機械手是自動裝配生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備,它可以模擬人手臂的部分動作,按預(yù)定的程序、軌跡和要求,實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度、提高裝配質(zhì)量和提高裝配效率等方面,起到了積極的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng),開展了機械手控制系統(tǒng)的研發(fā)工作,實現(xiàn)了機械手的自動控制。 嵌入式ARM處理器,具有運行速度快、功耗低、程序設(shè)計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點,但其普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微妙左右,不適合高速輸入輸出;FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù),時間可縮短至幾十納秒。通過ARM處理器和FPGA技術(shù)的有機結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,使系統(tǒng)具有程序設(shè)計靈活、以太網(wǎng)通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸山、低成本等特點,滿足高速機械手自動控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系統(tǒng),以及機械手控制系統(tǒng)的功能要求;設(shè)計硬件模塊、接口電路;闡述了系統(tǒng)軟件的設(shè)計過程,包括啟動代碼U—BOOT、操作系統(tǒng)μCLinux的移植;并介紹了如何利用便件描述語言VHDL來實現(xiàn)機械手邏輯控制。
標(biāo)簽: FPGA ARM 機械手 自動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計正朝著速度快、容量大、體積小、重量輕的方向發(fā)展.FPGA以其功能強大,開發(fā)過程投資少、周期短,可反復(fù)修改,保密性能好,開發(fā)工具智能化等特點成為當(dāng)今硬件設(shè)計的首選方式之一.由于Intel公司的MCS-51系列單片機被公認為8位機的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此,使用FPGA模擬實現(xiàn)8051單片機及其外設(shè)的功能便成為大規(guī)模復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的重要課題.該文首先介紹了FPGA及Xilinx公司關(guān)于硬件設(shè)計開發(fā)的工具ISE系統(tǒng),繼而用VHDL語言編寫了8051單片機功能實現(xiàn)的源代碼,然后為其設(shè)計了與部分外設(shè)連接的接口模塊,包括8255并行接口、SCI串行接口和KBC鍵盤接口模塊.并將它們封裝到一塊FPGA之中,最終實現(xiàn)了8051單片機的大部分功能.
上傳時間: 2013-07-28
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本文首先分析數(shù)字圖像壓縮技術(shù)的實際應(yīng)用情況,相關(guān)的DVB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試標(biāo)準(zhǔn)ETR290,進而提出了一個可適用于實際工作環(huán)境的語義分析模型框架;并在FPGA開發(fā)環(huán)境ISE中按照這個語義分析模型框架構(gòu)造了一個具體的VHDL模型;同時利用工具軟件Synplify和modelsim完成軟件功能和時序仿真;然后設(shè)計相應(yīng)的硬件測試平臺來驗證模塊功能。針對數(shù)字圖像技術(shù)實際應(yīng)用環(huán)境的特點,本文提出了一種構(gòu)建在嵌入式硬件平臺上的分析模塊,可實時分析MPEG-2傳輸流語法。通過連接TCP/IP網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)24小時/7天長時間工作。模塊化的設(shè)計,使其可以安裝于各種設(shè)備或?qū)嶋H應(yīng)用環(huán)境中的各關(guān)鍵節(jié)點,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇y(tǒng)一的服務(wù)器;同時該模塊可設(shè)置成不同的硬件觸發(fā)模式,使之成為故障傳感器。因此,該模塊適用于工程開通、快速故障監(jiān)測、長時間監(jiān)控等。通過與市場上專業(yè)測試設(shè)備性能進行比較,在測試精確性方面不占優(yōu)勢,但在達到一定數(shù)量級的測試精度后,其廉價、簡易和無需維護的特點將呈現(xiàn)巨大的優(yōu)勢。
標(biāo)簽: FPGA MPEG 數(shù)字圖像 傳輸流
上傳時間: 2013-04-24
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