隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量已成為電力部門(mén)及用戶日益關(guān)注的問(wèn)題。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益,對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文根據(jù)IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并且經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀及同類產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上,主要針對(duì)我國(guó)電力行業(yè)面臨的現(xiàn)狀提出了一套基于DSP和ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 論文首先介紹電能質(zhì)量的相關(guān)概念、電能質(zhì)量的研究背景、國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的研究現(xiàn)狀,以及各項(xiàng)電能指標(biāo)的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。接下來(lái)介紹了本套電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方案,說(shuō)明與以往方案相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。之后是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)調(diào)試過(guò)程,主要是ARM軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程,包括了工程與任務(wù)的創(chuàng)建、μC/OS-II 操作系統(tǒng)的移植和各功能模塊的設(shè)計(jì)等。最后是全文的工作總結(jié)與展望。 本文所研制的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置滿足了合作企業(yè)的設(shè)計(jì)要求,相對(duì)以往的設(shè)計(jì),具有實(shí)時(shí)性好,性能高,體積小,成本低等優(yōu)點(diǎn),符合電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的最新發(fā)展要求。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)成為電力部門(mén)及電力用戶越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過(guò)大,會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來(lái)不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對(duì)各種電能質(zhì)量問(wèn)題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想,其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開(kāi)發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
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介紹一種用單片機(jī)控制的光電跟蹤控制系統(tǒng)。闡述了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及智能Fuzzy-PI控制策略。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有良好動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)控制精度,具有很強(qiáng)的魯棒性。關(guān)鍵詞: 跟蹤,模糊控
標(biāo)簽: Fuzzy-PI 光電 自動(dòng)跟蹤 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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提出了一個(gè)由AT89C52單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的實(shí)例??梢酝ㄟ^(guò)鍵盤(pán)輸入相關(guān)數(shù)據(jù), 并根據(jù)需要, 實(shí)時(shí)對(duì)步進(jìn)電機(jī)工作方式進(jìn)行設(shè)置, 具有實(shí)時(shí)性和交互性的特點(diǎn)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制的大多數(shù)場(chǎng)合
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印刷線路板制作技術(shù)大全-高速PCB設(shè)計(jì)指南:改進(jìn)電路設(shè)計(jì)規(guī)程提高可測(cè)試性隨著微型化程度不斷提高,元件和布線技術(shù)也取得巨大發(fā)展,例如BGA外殼封裝的高集成度的微型IC,以及導(dǎo)體之間的絕緣
標(biāo)簽: PCB 印刷線路板制 技術(shù)大全 設(shè)計(jì)指南
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目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測(cè)量?jī)x器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對(duì)儀器控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度等性能的要求也越來(lái)越高。目前發(fā)展的趨勢(shì)是開(kāi)放式、集成度向芯片級(jí)靠攏的高實(shí)時(shí)性儀器。針對(duì)目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著功能簡(jiǎn)單、速度慢、實(shí)時(shí)性差、對(duì)數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問(wèn)題,本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案,應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制,處理數(shù)據(jù),界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來(lái)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。硬件方面,簡(jiǎn)要討論了ARM處理器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢(shì),給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動(dòng)以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核,并且根據(jù)課題實(shí)際需要精簡(jiǎn)建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測(cè)量?jī)x器的實(shí)時(shí)性,設(shè)計(jì)了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進(jìn)行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計(jì);通過(guò)分析ARM與FPGA內(nèi)部時(shí)序的差異,針對(duì)ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時(shí)序不匹配的問(wèn)題,解決了測(cè)量?jī)x器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問(wèn)題。接著,通過(guò)研究Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本原理和驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程,設(shè)計(jì)了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動(dòng)程序,并且實(shí)現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過(guò)高效可靠的驅(qū)動(dòng)程序可以很好的與ARM進(jìn)行通訊。 最后為了方便用戶操作,進(jìn)行了人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了降低成本和提高實(shí)用性利用FPGA芯片剩余的資源實(shí)現(xiàn)了對(duì)PS/2鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口的控制,應(yīng)用到系統(tǒng)中,大大提高了人機(jī)交互能力;通過(guò)比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計(jì)工具的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合課題的實(shí)際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開(kāi)發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計(jì)了適合測(cè)量?jī)x器方面上使用的人機(jī)交互界面,并且移植到了ARM平臺(tái)上,給測(cè)量?jī)x器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立,針對(duì)課題實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)修改移植了bootloader,裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立;設(shè)計(jì)了FPGA內(nèi)部硬件電路,解決了接口中ARM與FPGA時(shí)序不匹配的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集;設(shè)計(jì)了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動(dòng)程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序;合理設(shè)計(jì)了適合測(cè)量?jī)x器使用的人機(jī)交互界面,并巧妙設(shè)計(jì)了PS/2鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口,進(jìn)一步提高了交互操作。
標(biāo)簽: ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 測(cè)量?jī)x器
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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課題分析了目前國(guó)內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機(jī)控制的自動(dòng)化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號(hào)和來(lái)自鰭本身的反饋信號(hào),及時(shí)輸出不同的控制指令,控制鰭轉(zhuǎn)動(dòng)到期望的角度,達(dá)到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)而來(lái)的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器,解決了上述問(wèn)題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬件平臺(tái)主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動(dòng)電路;軟件平臺(tái)主要是基于ARM的軟件,包括啟動(dòng)代碼和應(yīng)用程序;為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,同時(shí)也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前,減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對(duì)抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的非線性、復(fù)雜性、時(shí)變性以及海況的不確定性,經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此,如何實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,而是基于人類的思維以及經(jīng)驗(yàn),用語(yǔ)言規(guī)則描述控制過(guò)程,并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了無(wú)須精確的對(duì)象模型,只須將操作人員和專家長(zhǎng)期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識(shí)對(duì)象特征參數(shù),實(shí)時(shí)改變控制策略,便可對(duì)PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)整。 研究結(jié)果表明:采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計(jì)要求,開(kāi)發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)合理、集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢(shì),所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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水泵效率是反映水泵經(jīng)濟(jì)性能和綜合性技術(shù)指標(biāo)的參數(shù)。隨著我國(guó)節(jié)能減排工作的深入開(kāi)展,用泵企業(yè)要求準(zhǔn)確、經(jīng)常性地測(cè)試水泵的效率值,掌握設(shè)備的能源利用率和設(shè)備自身狀況,評(píng)估設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)狀況的合理程度。目前,國(guó)內(nèi)水泵效率檢測(cè)儀器的測(cè)量精度低、實(shí)時(shí)性和可靠性較差,現(xiàn)場(chǎng)可操作性差,人機(jī)界面不夠友好。 本課題是利用ARM嵌入式系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵效率檢測(cè)儀器的研制,旨在開(kāi)發(fā)一種操作簡(jiǎn)單、便于攜帶又能滿足指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行精度要求的泵效測(cè)量裝置,將計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)水泵效率檢測(cè)的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了水泵各項(xiàng)主要參數(shù)的測(cè)試、數(shù)據(jù)保存、傳輸及曲線擬合等功能。研究了數(shù)據(jù)采集與處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、通信等實(shí)現(xiàn)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題,并采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施,確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 本文以模塊化和結(jié)構(gòu)化的思想搭建了基于ARM9的硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了專用模擬電路,研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE4.2的移植,利用Platform Builder進(jìn)行了操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和編譯,分析了WinCE4.2 Bootloader的工作原理和架構(gòu),根據(jù)系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配、設(shè)計(jì)了設(shè)備的Bootloader。 應(yīng)用層開(kāi)發(fā)使用embedded Visual C++4.0開(kāi)發(fā)工具,集成IDE環(huán)境,快速的開(kāi)發(fā)Windows CE應(yīng)用程序。主要內(nèi)容包括:開(kāi)發(fā)友好的人機(jī)界面、實(shí)現(xiàn)儀器的基本功能、顯示水泵機(jī)組的性能參數(shù)、繪制水泵性能曲線并顯示和構(gòu)建水泵性能數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)現(xiàn)通信。 在樣機(jī)試制完成后,對(duì)多臺(tái)水泵進(jìn)行了試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果證明本檢測(cè)儀器具有穩(wěn)定可靠、測(cè)試精度和自動(dòng)化程度高、管理維護(hù)方便的特點(diǎn),具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 水泵
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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語(yǔ)音通信是人類通信的重要組成部分,伴隨著數(shù)字通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特別是Internet的出現(xiàn),基于因特網(wǎng)的數(shù)字語(yǔ)音通信技術(shù)得了到迅速的發(fā)展。由于設(shè)備、環(huán)境、人為操作等因素的影響,網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)可能出現(xiàn)忽大忽小的情況,為了得到較好的語(yǔ)音信號(hào)輸出效果,需要在接收端對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理。針對(duì)以上情況,本文研究并實(shí)現(xiàn)了基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)。 本文結(jié)合嵌入式系統(tǒng)和AGC技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)。本文首先對(duì)AGC算法進(jìn)行了深入研究,在對(duì)LMS算法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于LMS的數(shù)字語(yǔ)音AGC算法,通過(guò)Matlab軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真;設(shè)計(jì)了一個(gè)由AT91RM9200微處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、音頻芯片構(gòu)成的嵌入式AGC處理終端硬件平臺(tái),構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)的下位機(jī)終端。該終端主要實(shí)現(xiàn)了用基于LMS的數(shù)字語(yǔ)音AGC算法實(shí)時(shí)地處理從網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的忽大忽小的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào),取得良好的語(yǔ)音信號(hào)輸出,并且穩(wěn)定性可靠;設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上位PC機(jī)程序,上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)實(shí)時(shí)地傳送到嵌入式終端的功能。 本設(shè)計(jì)采用高性能微處理器,配合嵌入式Linux強(qiáng)大支持功能的實(shí)現(xiàn)方案,具有高性能、低成本、小型化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu),該設(shè)計(jì)具有更好的靈活性和操作性,性價(jià)比更高,功能更強(qiáng)大,同時(shí)可擴(kuò)展性和可移植性也更好,具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM AGC 網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)成為電力部門(mén)及電力用戶越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過(guò)大,會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來(lái)不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對(duì)各種電能質(zhì)量問(wèn)題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類,提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測(cè)信號(hào)奇異點(diǎn)作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動(dòng)的判據(jù),克服了傳統(tǒng)方法中無(wú)時(shí)域局部性的缺點(diǎn)。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想,其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開(kāi)發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
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