通用陣列邏輯GAL實現基本門電路的設計 一、實驗目的 1.了解GAL22V10的結構及其應用； 2.掌握GAL器件的設計原則和一般格式； 3.學會使用VHDL語言進行可編程邏輯器件的邏輯設計； 4.掌握通用陣列邏輯GAL的編程、下載、驗證功能的全部過程。 二、實驗原理 1. 通用陣列邏輯GAL22V10 通用陣列邏輯GAL是由可編程的與陣列、固定（不可編程）的或陣列和輸出邏輯宏單元（OLMC）三部分構成。GAL芯片必須借助GAL的開發軟件和硬件，對其編程寫入后，才能使GAL芯片具有預期的邏輯功能。GAL22V10有10個I/O口、12個輸入口、10個寄存器單元，最高頻率為超過100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10與ISP技術結合起來，在功能和結構上與GAL22V10完全相同，并沿用了GAL22V10器件的標準28腳PLCC封裝。ispGAl22V10的傳輸時延低于7.5ns，系統速度高達100MHz以上，因而非常適用于高速圖形處理和高速總線管理。由于它每個輸出單元平均能夠容納12個乘積項，最多的單元可達16個乘積項，因而更為適用大型狀態機、狀態控制及數據處理、通訊工程、測量儀器等領域。ispGAL22V10的功能框圖及引腳圖分別見圖1-1和1-2所示。 另外，采用ispGAL22V10來實現諸如地址譯碼器之類的基本邏輯功能是非常容易的。為實現在系統編程，每片ispGAL22V10需要有四個在系統編程引腳，它們是串行數據輸入(SDI)，方式選擇(MODE)、串行輸出(SDO)和串行時鐘(SCLK)。這四個ISP控制信號巧妙地利用28腳PLCC封裝GAL22V10的四個空腳，從而使得兩種器件的引腳相互兼容。在系統編程電源為+5V，無需外接編程高壓。每片ispGAL22V10可以保證一萬次在系統編程。 ispGAL22V10的內部結構圖如圖1-3所示。 2.編譯、下載源文件 用VHDL語言編寫的源程序，是不能直接對芯片編程下載的，必須經過計算機軟件對其進行編譯，綜合等最終形成PLD器件的熔斷絲文件(通常叫做JEDEC文件，簡稱為JED文件)。通過相應的軟件及編程電纜再將JED數據文件寫入到GAL芯片，這樣GAL芯片就具有用戶所需要的邏輯功能。 3.工具軟件ispLEVER簡介 ispLEVER 是Lattice 公司新推出的一套EDA軟件。設計輸入可采用原理圖、硬件描述語言、混合輸入三種方式。能對所設計的數字電子系統進行功能仿真和時序仿真。編譯器是此軟件的核心，能進行邏輯優化，將邏輯映射到器件中去，自動完成布局與布線并生成編程所需要的熔絲圖文件。軟件中的Constraints Editor工具允許經由一個圖形用戶接口選擇I/O設置和引腳分配。軟件包含Synolicity公司的“Synplify”綜合工具和Lattice的ispVM器件編程工具，ispLEVER軟件提供給開發者一個簡單而有力的工具。
上傳時間： 2013-11-17
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PCB 布線原則連線精簡原則連線要精簡，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡單明了，特別是在高頻回路中，當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了，例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應以自己所能承載的電流為基礎進行設計，銅線的載流能力取決于以下因素：線寬、線厚（銅鉑厚度）、允許溫升等，下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關系（軍品標準），可以根據這個基本的關系對導線寬度進行適當的考慮。印制導線最大允許工作電流（導線厚50um，允許溫升10℃）導線寬度（Mil） 導線電流（A） 其中:K 為修正系數，一般覆銅線在內層時取0.024，在外層時取0.048；T 為最大溫升，單位為℃;A 為覆銅線的截面積，單位為mil（不是mm，注意）；I 為允許的最大電流，單位是A。電磁抗干擾原則電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多，例如銅膜線的拐彎處應為圓角或斜角（因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能）雙面板兩面的導線應互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。一、 通常一個電子系統中有各種不同的地線，如數字地、邏輯地、系統地、機殼地等，地線的設計原則如下：1、 正確的單點和多點接地在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHZ 時，如果采用一點接地，其地線的長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。2、 數字地與模擬地分開若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應盡量使它們分開。一般數字電路的抗干擾能力比較強，例如TTL 電路的噪聲容限為0.4~0.6V，CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45 倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類電路應該分開布局布線。3、 接地線應盡量加粗若接地線用很細的線條，則接地電位會隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應在2~3mm 以上。4、 接地線構成閉環路只由數字電路組成的印制板，其接地電路布成環路大多能提高抗噪聲能力。因為環形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。二、 配置退藕電容PCB 設計的常規做法之一是在印刷板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容，退藕電容的一般配置原則是：?電電源的輸入端跨½10~100uf的的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采Ó100uf以以上的電解電容器抗干擾效果會更好¡���?原原則上每個集成電路芯片都應布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可Ã4~8個個芯片布置一¸1~10uf的的鉭電容（最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結構在高頻時表現為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。���?對對于抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件，ÈRA、¡ROM存存儲器件，應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容¡���?電電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過過孔設¼在高ËPCB設設計中，看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應，為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設計中可以盡量做到£���?從從成本和信號質量兩方面來考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。例如¶6- 10層層的內存模¿PCB設設計來說，選Ó10/20mi（（鉆¿焊焊盤）的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過孔。在目前技術條件下，很難使用更小尺寸的過孔了（當孔的深度超過鉆孔直徑µ6倍倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅）；對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗¡���?使使用較薄µPCB板板有利于減小過孔的兩種寄生參數¡���? PCB板板上的信號走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過孔¡���?電電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好¡���?在在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地過孔¡四¡降降低噪聲與電磁干擾的一些經Ñ?能能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關鍵地方¡?可可用串一個電阻的方法，降低控制電路上下沿跳變速率¡?盡盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，ÈRC設設置電流阻尼¡?使使用滿足系統要求的最低頻率時鐘¡?時時鐘應盡量靠近到用該時鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時鐘區圈起來，時鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時時鐘、總線、片選信號要遠ÀI/O線線和接插件¡?時時鐘線垂直ÓI/O線線比平行ÓI/O線線干擾小¡? I/O驅驅動電路盡量靠½PCB板板邊，讓其盡快離¿PC。。對進ÈPCB的的信號要加濾波，從高噪聲區來的信號也要加濾波，同時用串終端電阻的辦法，減小信號反射¡? MCU無無用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空¡?閑閑置不用的門電路輸入端不要懸空，閑置不用的運放正輸入端接地，負輸入端接輸出端¡?印印制板盡量使Ó45折折線而不Ó90折折線布線，以減小高頻信號對外的發射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開關特性分區，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠一些¡?單單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗¡?模模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數字電路信號線，特別是時鐘¡?對¶A/D類類器件，數字部分與模擬部分不要交叉¡?元元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短¡?關關鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護地，高速線要短要直¡?對對噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關線并行¡?弱弱信號電路，低頻電路周圍不要形成電流環路¡?任任何信號都不要形成環路，如不可避免，讓環路區盡量小¡?每每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容¡?用用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容，使用管狀電容時，外殼要接地¡?對對干擾十分敏感的信號線要設置包地，可以有效地抑制串擾¡?信信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應大于所有器件的標稱延遲時間¡環境效應原Ô要注意所應用的環境，例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環境中采用過細的銅膜導線很容易起皮拉斷等¡安全工作原Ô要保證安全工作，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應圓滑，不得有尖銳的倒角，否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規范原則走線設計要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區時（面積超¹500平平方毫米），應局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規范設計，例如元件的焊接點用焊盤來表示，這些焊盤（包括過孔）均會自動不上阻焊油，但是如用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫出無阻焊油的區域），阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時，要進行熱隔離處理，一般是做一¸Track到到銅箔，以防止受熱不均造成的應力集Ö而導致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過孔時，必須做一個孔蓋，以防止焊錫流出等。經濟原則遵循該原則要求設計者要對加工，組裝的工藝有足夠的認識和了解，例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難，所以價格要高，過孔越小越貴等熱效應原則在印制板設計時可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負載、給零件裝散熱器，局部或全局強迫風冷。從有利于散熱的角度出發，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應小Ó2c，，而且器件在印制板上的排列方式應遵循一定的規則£同一印制板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列，發熱量小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小規模集³電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上（入口處），發熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規模集成電路等）放在冷卻Æ流最下。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置£以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域（如設備的µ部），千萬不要將它放在發熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局¡設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動的路徑，合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用，做等溫處理等方法也是熱設計中經常使用的手段¡
上傳時間： 2015-01-02
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由于光伏電池在外界條件發生變化時，其輸出特性也隨之變化。為了提高光伏系統的效率，需要對其進行最大功率跟蹤。針對光伏系統為非線性被控對象，以及存在不確定未知擾動的特性，采用模糊控制器實時調整PID控制器參數的模糊PID控制方法，將其運用到光伏系統中，以滿足光伏系統的快速響應，有效消除光伏電池輸出功率在最大功率點的振蕩，減少能量損失。仿真結果證明，該控制器能快速、準確的跟蹤光伏電池的最大功率點，減少穩態時振蕩，提高光伏電池工作效率。
上傳時間： 2013-11-14
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1.自動感應,微電腦全自動智能控制，按時沖洗，無人不沖，避免細菌交叉感染; （2）數碼調整,調整程序參數只需幾秒鐘，適用各種場合; （3）高可靠性,微電腦控制技術，任何情況下程序絕不丟失，系統按工業化標準設計，使用壽命可達八年以上; （4）適用各種惡劣環境,無論是夏季的高溫，還是零下十幾度的嚴寒，產品均能正常工作。
上傳時間： 2014-11-10
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伺服與變頻：伺服與變頻的一個重要區別是: 變頻可以無編碼器,伺服則必須有編碼器,作電子換向用. 一、兩者的共同點： 交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的，也就是說交流伺服電 機必然有變頻的這一環節：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過可控制門極的各類晶體管（IGBT，IGCT等）通過載波頻率 和PWM調節逆變為頻率可調的波形類似于正余弦的脈動電，由于頻率可調，所以交流電機的速度就可調了（n=60f/2p ，n轉速，f頻率， p極對數） 二、談談變頻器： 簡單的變頻器只能調節交流電機的速度，這時可以開環也可以閉環要視控制方式和變頻器而定，這就是傳統意義上的V/F控制方式。現在很多的變頻已經通過數學 模型的建立，將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個電流的分量，現在大多數能進行力矩控制的著名品牌的變頻器都是采用這樣方 式控制力矩，UVW每相的輸出要加摩爾效應的電流檢測裝置，采樣反饋后構成閉環負反饋的電流環的PID調節；ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉矩 控制技術，具體請查閱有關資料。這樣可以既控制電機的速度也可控制電機的力矩，而且速度的控制精度優于v/f控制，編碼器反饋也可加可不加，加的時候控制 精度和響應特性要好很多。 三、談談伺服： 驅動器方面：伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下，在驅動器內部的電流環，速度環和位置 環（變頻器沒有該環）都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算，在功能上也比傳統的伺服強大很多，主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制 器發送的脈沖序列來控制速度和位置（當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器里），驅動器內部的算法和 更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越于變頻器。 電機方面：伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高于變頻器驅動的交流電機 （一般交流電機或恒力矩、恒功率等各類變頻電機），也就是說當驅動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時，伺服電機就能根據電源變化產生響應的動作變 化，響應特性和抗過載能力遠遠高于變頻器驅動的交流電機，電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號，而 是電機本身就反應不了，所以在變頻的內部算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的，有些性能優良的變頻器就 可以直接驅動伺服電機！！！ 四、談談交流電機： 交流電機一般分為同步和異步電機 1、交流同步電機：就是轉子是由永磁材料構成，所以轉動后，隨著電機的定子旋轉磁場的變化，轉子也做響應頻率的速度變化，而且轉子速度=定子速度，所以稱"同步"。 2、交流異步電機：轉子由感應線圈和材料構成。轉動后，定子產生旋轉磁場，磁場切割定子的感應線圈，轉子線圈產生感應電流，進而轉子產生感應磁場，感應 磁場追隨定子旋轉磁場的變化，但轉子的磁場變化永遠小于定子的變化，一旦等于就沒有變化的磁場切割轉子的感應線圈，轉子線圈中也就沒有了感應電流，轉子磁 場消失，轉子失速又與定子產生速度差又重新獲得感應電流。。。所以在交流異步電機里有個關鍵的參數是轉差率就是轉子與定子的速度差的比率。 3、對應交流同步和異步電機變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻器，伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服，當然變頻器里交流異步變頻常見，伺服則交流同步伺服常見。
標簽： 伺服
上傳時間： 2013-11-17
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《西門子S7-200 PLC應用100例》主要以西門子S7-200 PLC為主體，按基礎知識、擴展提高和高級應用的結構體系，由淺入深、循序漸進地介紹了PLC基本邏輯控制、高級功能模塊、PLC網絡、人機界面及工程應用等綜合內容，并以實例描述的形式進行表達。內容既注重系統、全面、新穎，又力求敘述簡練、層次分明、通俗易懂。在編寫形式上，既注重從實際應用的角度出發，又涵蓋理論知識的闡述，使讀者能夠針對各自不同的需求，按照對應的應用范例，快速找到解決實際問題的方法，同時也能加深對相關理論知識的了解，利于擴展思路，提高解決問題的效率。《西門子S7-200 PLC應用100例》可供從事PLC控制系統設計、開發的廣大科技人員閱讀，也可以作為各類高等學校工業自動化、電氣工程及自動化、計算機應用、機電一體化等相關專業的參考資料。
上傳時間： 2013-10-28
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為了解決自適應大數表決算法無法容忍表決周期發生瞬時錯誤的問題，提出了基于自檢測的自適應一致表決算法。該算法通過插入檢測代碼實時搜集瞬時錯誤信息，進而屏蔽發生瞬時錯誤的軟件冗余模塊參與表決，并將各軟件冗余模塊歷史記錄信息有效地應用到表決系統。在此算法的基礎上，設計了能實現上述功能的表決系統結構圖。最后通過仿真實驗證明了所提算法的有效性。
上傳時間： 2013-10-13
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通過對海上紅外圖像進行分析，提出了一種基于海天線提取的紅外小目標檢測方法。該算法的基本思路是根據所需提取目標的特點，首先選擇感興趣的灰度區域，然后運用Canny算子進行邊緣檢測，接著對圖像進行Hough變換檢測海天線，最后對海天線以下且符合目標特征的連通域進行標記從而來確定目標的位置。實驗結果表明，該方法能較好地檢測出海上紅外小目標。
上傳時間： 2015-01-03
上傳用戶：long14578
隨著總線和接口技術的發展，在工業場合如何更加可靠、快速、便捷地進行數據傳輸成為該領域通信的研究重點之一。而USB技術以其高速、可靠、通用性強等一系列特點在過去的十多年時間里發展迅猛，而USB OTG技術的誕生，使得兩USB設備在沒有PC參與的情況下進行數據傳輸成為可能。本文通過搭建以16位微處理器MSP430F149為核心控制芯片、ISPl362為USB接口芯片的硬件平臺，分別實現了USB部分主機和從機功能，使之能進行USB數據的存儲與交換。本文完成以下工作：首先，認真研究USB協議，深入理解USB通信的基本概念和傳輸方式等內容。仔細分析USB Mass Storage類協議，并討論了采用BULK-ONLY傳輸實現Mass Storage類協議的方法，并對SCSI指令集等進行了深入的剖析。其次，根據要求，設計出由控制、接口、數據存儲、過流保護與供電切換電路等硬件模塊組成的系統，在ALTIUM 2004軟件上完成原理圖的設計和PCB圖的布局、布線，并完成硬件調試工作。再次，在已構建的硬件平臺上，針對ISPl362 USB接口芯片的主／從機功能，分別設計了USB主機和從機的固件程序。利用IAR Workbench、BusHound等軟件進行固件程序的調試，最終USB主機可對u盤進行檢測、識別與配置；USB設備實現了USB設備的基本功能，能夠被Windows XP操作系統識別，與PC機之間實現數據的批量傳輸。最后，用DriverWorks軟件包的Driver Wizard生成驅動程序框架，并利用Windows DDK和vc++等軟件進行驅動程序的編譯，最終生成基于Windows操作系統的WDM型USB設備驅動程序。通過對USB通信協議的研究，本人成功地構建了以MsP430F149和ISPl362為核心的硬件試驗平臺，并在此平臺上進行USB主機、從機通信試驗。經測試表明，PC機能檢測、識別、讀寫USB設備，其讀取與寫入速度分別為560KB／s和312Ⅺ玳。而主機能識別、配置接入的U盤。關鍵詞：USB主機、USB從機、MSI'430F149、ISPl362、BuR-Only傳輸
上傳時間： 2013-10-11
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上傳時間： 2014-01-09
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