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FPGA-DSP

  • 基于DSP和FPGA的四軸運動控制卡

    本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點進(jìn)行詳細(xì)分析,然后對運動控制卡在整個系統(tǒng)中承擔(dān)功能進(jìn)行了分析。根據(jù)數(shù)字型號處理器件的快速運算能力和現(xiàn)場可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進(jìn)行總體設(shè)計的規(guī)劃。 本文重點詳細(xì)闡述了四軸運動控制卡硬件電路的設(shè)計。通過對現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設(shè)計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設(shè)計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進(jìn)行運算控制單元的設(shè)計,同時對其主要內(nèi)部資源進(jìn)行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對軟件設(shè)計,文章主要對插補算法在DSP上的實現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點比較法直線和圓弧插補算法以及數(shù)字積分插補原理也進(jìn)行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補算法等的程序設(shè)計框架,并進(jìn)行了具體程序設(shè)計。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 四軸 運動控制卡

    上傳時間: 2013-05-31

    上傳用戶:kennyplds

  • 基于DSP和FPGA的運動控制技術(shù)的研究

    該課題通過對開放式數(shù)控技術(shù)的全面調(diào)研和對運動控制技術(shù)的深入研究,并針對國內(nèi)運動控制技術(shù)的研究起步較晚的現(xiàn)狀,結(jié)合激光雕刻領(lǐng)域的具體需要,緊跟當(dāng)前運動控制技術(shù)研究的發(fā)展趨勢,吸收了世界開放式數(shù)控技術(shù)和相關(guān)運動控制技術(shù)的最新成果,采納了基于DSP和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強大的、具有很大柔性的四軸多功能運動控制卡.該論文主要內(nèi)容如下:首先,通過對制造業(yè)、開放式數(shù)控系統(tǒng)、運動控制卡等行業(yè)現(xiàn)狀的全面調(diào)研,基于對運動系統(tǒng)控制技術(shù)的深入學(xué)習(xí),在比較了幾種常用的運動控制方案的基礎(chǔ)上,確定了基于DSP和FPGA的運動控制設(shè)計方案,并規(guī)劃了板卡的總體結(jié)構(gòu).其次,針對運動控制中的一些具體問題,如高速、高精度、運動平穩(wěn)性、實時控制以及多軸聯(lián)動等,在FPGA上設(shè)計了功能相互獨立的四軸運動控制電路,仔細(xì)規(guī)劃并定義了各個寄存器的具體功能,設(shè)計了功能完善的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計數(shù)器電路等,完全實現(xiàn)了S-曲線升降速運動、自動降速點運動、A/B相編碼器倍頻計數(shù)電路等特殊功能.再次,介紹了DSP在運動控制中的作用,合理規(guī)劃了DSP指令的形成過程,并對DSP軟件的具體實現(xiàn)進(jìn)行了框架性的設(shè)計.然后,根據(jù)光電隔離原理設(shè)計了數(shù)字輸入/輸出電路;結(jié)合DAC原理設(shè)計了四路模擬輸出電路;實現(xiàn)了PCI接口電路的設(shè)計;并針對常見的干擾現(xiàn)象,提出了有效的抗干擾措施.最后,利用運動控制卡強大的運動控制功能,并針對激光雕刻行業(yè)進(jìn)行大幅圖形掃描時需要實時處理大量的圖形數(shù)據(jù)的特別需要,在板卡第四軸完全實現(xiàn)了激光控制功能,并基于FPGA內(nèi)部的16KBit塊RAM,開辟了大量數(shù)據(jù)區(qū)以便進(jìn)行大幅圖形的實時處理.

    標(biāo)簽: FPGA DSP 運動控制

    上傳時間: 2013-06-09

    上傳用戶:youlongjian0

  • 基于DSP和FPGA的CDMA多用戶檢測技術(shù)

    隨著社會的進(jìn)步及移動用戶的迅猛增長,第三代移動通信越來越受到各界的重視。多用戶檢測技術(shù)是第三代移動通信中重要的技術(shù)之一;常規(guī)CDMA接收機采用匹配濾波器的結(jié)構(gòu),但是這種結(jié)構(gòu)的接收機并沒有考慮到信道中多址干擾的存在,使彼此間影響減少來提高系統(tǒng)容量;而功控的方法也沒有從接收信號中真正去除多址干擾,只能緩解這種矛盾,不能從根本上解決問題。要想真正消除干擾,大幅度提高系統(tǒng)容量,必須通過多址對消和多用戶檢測技術(shù)。 本文首先介紹了CDMA的基本原理和多用戶檢測的基本原理。然后重點介紹和分析各種多用戶檢測的原理,然后依據(jù)多用戶檢測的四個技術(shù)指標(biāo)對各種多用戶檢測的方法進(jìn)行比較,從中選擇實現(xiàn)簡單,性能優(yōu)越的解相關(guān)檢測器來作為實現(xiàn)的標(biāo)的算法。 然后,本文重點研究分析解相關(guān)檢測器的原理,給出了實現(xiàn)解相關(guān)檢測器的系統(tǒng)設(shè)計的流程,其中包括硬件電路的搭建和軟件實現(xiàn)的方法。硬件電路是基于DSP(TI公司的TMS320C5402)和FPGA(Altera公司的EP1K10Q208-3)來完成。軟件部分主要采用C語言來完成。 本文系統(tǒng)研究了多用戶檢測技術(shù),并實現(xiàn)了解相關(guān)算法,在理論研究和實際應(yīng)用方面都有一定的價值。

    標(biāo)簽: CDMA FPGA DSP 多用

    上傳時間: 2013-07-29

    上傳用戶:anpa

  • 基于DSP和FPGA的虹膜識別系統(tǒng)

    近年來,隨著生物識別技術(shù)的興起,虹膜識別技術(shù)被日益關(guān)注。由于虹膜識別技術(shù)對個體識別具有高度的可靠性,已成為目前生物識別中最有發(fā)展前景的識別技術(shù)之一。與其它生物識別技術(shù)相比,虹膜識別技術(shù)具有唯一性、穩(wěn)定性、非侵犯性、不易偽造性和活體特性等優(yōu)勢。因此,虹膜識別技術(shù)具有廣闊的使用前景和很好的經(jīng)濟(jì)效益,越來越受到國內(nèi)外有關(guān)研究人員的重視。 目前,虹膜識別產(chǎn)品大多都是基于PC平臺的,在便攜性、穩(wěn)定性和安全性方面還存在一些問題。為了克服以上的缺點,本文構(gòu)架了基于DSP和FPGA的嵌入式虹膜識別硬件平臺,使虹膜識別技術(shù)可應(yīng)用與更多的領(lǐng)域。 本文的主要工作如下: 1.設(shè)計了一個嵌入式硬件系統(tǒng),包括DSP處理器、FPGA、COMS圖像傳感器、人機交互接口和通信接口。同時,還編寫了各硬件模塊的驅(qū)動程序。另外,由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300Mhz,另外有些器件工作在100Mhz,因此本文還給出了一些信號完整性分析和PCB設(shè)計經(jīng)驗。 2.在FPGA設(shè)計中,編寫Verilog程序,完成了虹膜圖像采集模塊、乒乓存儲器切換模塊、圖像采樣模塊以及將采樣后的圖像顯示在TFT彩色液晶上的模塊,最終實現(xiàn)了虹膜圖像實時顯示系統(tǒng)。此外,還設(shè)計實現(xiàn)了用于和DSP通信的HPI接口模塊。 3.完成了部分系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計。在使用DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計了各系統(tǒng)任務(wù),通過調(diào)用驅(qū)動程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊,實現(xiàn)了虹膜識別功能。 最終,本文實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計,本設(shè)計可以快速有效的進(jìn)行虹膜識別。同時,由于本系統(tǒng)采用模塊化的軟硬件設(shè)計技術(shù),使系統(tǒng)便于快速應(yīng)用于各種場合。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 虹膜識別

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:qlpqlq

  • 基于DSP和FPGA的數(shù)字化開關(guān)電源

    文章開篇提出了開發(fā)背景。認(rèn)為現(xiàn)在所廣泛應(yīng)用的開關(guān)電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產(chǎn)品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,這種傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源已經(jīng)很難跟上時代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關(guān)電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化,使開關(guān)電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠(yuǎn)距離監(jiān)測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應(yīng)對不同客戶的需求,這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術(shù),數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領(lǐng)域的今天,最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域。近年來,數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關(guān)電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開關(guān)電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案,即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進(jìn)行了較為具體的設(shè)計,并通過測試取得了預(yù)期結(jié)果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐,使系統(tǒng)電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關(guān)領(lǐng)域。 本文首先分析了國內(nèi)外開關(guān)電源發(fā)展的現(xiàn)狀,以及研究數(shù)字化開關(guān)電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關(guān)電源的總體設(shè)計框圖和實現(xiàn)方案,并與傳統(tǒng)的開關(guān)電源做了較為詳細(xì)的比較。本論文的設(shè)計方案是采用DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)來做數(shù)字化PID調(diào)節(jié),通過數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源是將電流電壓反饋信號做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成,采用專用脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端,用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護(hù)、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細(xì)的分析和設(shè)計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設(shè)計中應(yīng)該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關(guān)量檢測、環(huán)境開關(guān)量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負(fù)載電壓信號采集、負(fù)載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),要求采樣速率相當(dāng)高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題,減輕了DSP的負(fù)擔(dān)。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生PWM波來控制逆變橋的開關(guān)速率,從而達(dá)到閉環(huán)控制的目的。 最后,對數(shù)字化開關(guān)電源和模擬開關(guān)電源做了對比測試,得出了預(yù)期結(jié)論。同時也提出了一些需要改進(jìn)的地方,認(rèn)為該方案在其他相關(guān)行業(yè)中可以廣泛地應(yīng)用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力造成負(fù)面影響。數(shù)字電源則剛好相反,同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復(fù)使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風(fēng)險。在當(dāng)前對產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下,數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達(dá)到了設(shè)計要求。能夠滿足較高精度的設(shè)計要求。但對于高精度數(shù)字化電源,系統(tǒng)還有值得改進(jìn)的地方,比如改進(jìn)主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術(shù)領(lǐng)域,將數(shù)字PID算法與電力電子技術(shù)、通信技術(shù)等有機地結(jié)合了起來。本系統(tǒng)的設(shè)計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關(guān)的領(lǐng)域都可以采用。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 數(shù)字化 開關(guān)電源

    上傳時間: 2013-06-21

    上傳用戶:498732662

  • 基于DSP和FPGA的機載導(dǎo)航計算機設(shè)計

    本文針對應(yīng)用于軍用直升機上的Doppler/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)對導(dǎo)航計算機高精度、高性能的要求,設(shè)計出一種基于DSP(TMS320C6713)和FPGA(Spartan-3E XC3S500E) 協(xié)同合作的機載導(dǎo)航計算機系統(tǒng)。在分析Doppler/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型的特點和系統(tǒng)對導(dǎo)航計算機的需求后,提出了基于DSP和FPGA的機載導(dǎo)航計算機整體設(shè)計方案,該方案采用DSP負(fù)責(zé)導(dǎo)航解算,利用FPGA強大的內(nèi)部資源擴(kuò)展系統(tǒng)的通信接口,完成外圍通信模塊控制信號的整合。在導(dǎo)航計算機整體設(shè)計方案,包括硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計方案確立的基礎(chǔ)上,首先對 DSP和FPGA芯片進(jìn)行選型,其次對實現(xiàn)各個功能模塊的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā),包括基于FPGA的數(shù)據(jù)通信模塊、基于DSP的處理器模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊,開發(fā)過程中做了大量的仿真和驗證,最后對系統(tǒng)進(jìn)行綜合測試和聯(lián)調(diào),并進(jìn)行了地面跑車實驗。實驗結(jié)果證明:系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集IMU角速率和加速度、Doppler雷達(dá)的速度等信息,能夠?qū)MU、Doppler、GPS、航姿系統(tǒng)、高度表等信息進(jìn)行導(dǎo)航解算,生成當(dāng)前位置、姿態(tài)等導(dǎo)航數(shù)據(jù),并能夠完成與機載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信與控制。多次的聯(lián)調(diào)和跑車實驗結(jié)果證明,機載導(dǎo)航計算機達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的目的,可以有效提高導(dǎo)航系統(tǒng)的運算精度,實現(xiàn)了高性能、小體積、低成本的要求,系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞:Doppler/SINS組合導(dǎo)航,導(dǎo)航計算機,DSP,FPGA

    標(biāo)簽: FPGA DSP 機載 導(dǎo)航計算機

    上傳時間: 2013-07-25

    上傳用戶:cc1915

  • 基于DSP和FPGA的三維雕刻機數(shù)控系統(tǒng)

    基于DSP和FPGA的三維雕刻機數(shù)控系統(tǒng)基于DSP和FPGA的三維雕刻機數(shù)控系統(tǒng)

    標(biāo)簽: FPGA DSP 雕刻機 數(shù)控系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:cknck

  • 基于FPGA和DSP的中頻信號檢測系統(tǒng)

    基于FPGA和DSP的中頻信號檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計

    標(biāo)簽: FPGA DSP 中頻信號 檢測系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-17

    上傳用戶:qiuqing

  • 基于DSP+FPGA結(jié)構(gòu)圖像處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

    · 摘要:  為了實現(xiàn)視頻圖像的實時處理,采用基于DSP+FPGA的線性流水陣列結(jié)構(gòu),用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA對采集的視頻數(shù)字圖像做預(yù)處理,并結(jié)合大規(guī)模可編程邏輯陣列CPLD進(jìn)行邏輯控制,實現(xiàn)了視頻圖像的采集和目標(biāo)提取的視頻數(shù)字圖像處理系統(tǒng).介紹了該視頻圖像處理系統(tǒng)的硬件組成、工作原理和各種視頻跟蹤算法的應(yīng)用.該系統(tǒng)與計算機聯(lián)結(jié),配以適當(dāng)?shù)膱D像處理軟件和開發(fā)系統(tǒng),即可形成一個通

    標(biāo)簽: FPGA DSP 圖像處理 系統(tǒng)設(shè)計

    上傳時間: 2013-06-17

    上傳用戶:dancnc

  • 基于FPGA和DSP的自動報靶系統(tǒng)

    · 摘要:  提出了一種基于DSP和FPGA的自動報靶系統(tǒng)的設(shè)計方法,主要闡述了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法,并提出用模糊聚類分析識別靶心.對比其它設(shè)計方法.該方法適應(yīng)性強、靈活性高,設(shè)計調(diào)試方便.  

    標(biāo)簽: FPGA DSP 自動

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:whenfly

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