現場可編程邏輯門陣列(FPGA)具有開發周期短、成本小、風險低和現場可靈活配置等優點,可以在更短的時間實現更復雜的功能,使得基于FPGA的開發平臺的研究成為工業界和學術界日益關注的問題.基于FPGA的高集成度、高可靠性,可將整個設計系統下載于同一芯片中,實現片上系統,從而大大縮小其體積,因此以FPGA為代表的可編程邏輯器件應用日益廣泛.在國外,FPGA技術發展與應用已達到相當高的程度;而在國內,FPGA技術發展仍處在起步階段,與國外相比還存在較大的差距.本文提出了一種FPGA通用接口開發平臺的設計思路,研制了一種FPGA快速實驗開發裝置,對研制過程中遇到的軟、硬件問題加以歸納總結,提高了系統運行效率.分別研究了基于FPGA器件Altera公司的FLEX6000的字符型LCD、PC機ISA總線,基于FLEX10K的圖像點陣型LCD、PC機PCI總線接口中.最后通過一個通用實驗裝置系統的設計和實現,綜合上述應用,介紹了FPGA實驗系統的軟件開發環境,實現了基于FGPA的交通信號燈邏輯控制和電子鐘,研究了FPGA技術在通用接口控制器設計中的應用.
上傳時間: 2013-04-24
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本論文重點分析了PCI總線接口的設計.對PCI總線協議的分析理解是進行PCI總線接口設計的前提,而對PCI總線接口的功能分析和結構劃分是設計的關鍵.本文在理解協議的基礎上,對PCI總線接口的整體設計和子模塊的劃分以及Verilog實現進行了詳細的分析和闡述,并編寫測試激勵程序完成功能仿真,最后通過PCB試驗板進行了測試.我們設計了DMA控制器作為PCI總線接口板的應用,對DMA的Top層結構和各個子模塊及其與PCI總線的接口等都做了詳細的劃分.論文中FIFO的實現也做了詳細的描述.但由于時間的限制,代碼的編寫和仿真還沒完成.這也是本項目需要進一步完善的地方.
上傳時間: 2013-06-12
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本文詳述了使用VB和C51實現PC機和單片機串行通信的開發方法,并簡要地介紹了VB通訊控件及其使用方法,給出了調試程序。關鍵詞:Visual Basic 單片機串行通信Abstract
上傳時間: 2013-05-24
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嵌入式系統近年持續迅猛發展,已經成為后PC技術時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業應用的突出特點,目前已經廣泛應用于網絡、消費電子、國防軍事及自動化控制等領域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優異性能,已成為移動通信、手持計算、多媒體數字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中,Samsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網絡支持等優點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優秀嵌入式操作系統,專門針對沒有MMU的處理器設計,支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優秀性能,有良好的網絡支持,完善的驅動支持,高度的模塊化,開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統研究領域的首選操作系統之一。 本課題以嵌入式手持式電能質量分析儀前期實驗開發板為研究目標,根據嵌入式體系結構和嵌入式系統設計的原理,構建了基于Samsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發平臺,并根據該硬件平臺的結構特點移植了uClinux操作系統,同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點,結合uClinux多進程和共享內存機制設計了數據采集程序,實現了對三路0~2.5V模擬信號的高性能采集,增強了系統數據處理的實時性,提高了工作效率,為后續開發奠定了基礎。 論文從嵌入式系統應用的角度出發,分析了嵌入式體系結構、uClinux運行機制和內核特點;闡述了Bootloader設計及操作系統移植的要點;介紹了接口驅動及上層應用程序的設計方法等問題。
上傳時間: 2013-07-23
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電臺廣播在我們的社會生活中占有重要的地位。隨著我國廣播事業的發展,對我國廣播業開發技術、信號的傳輸質量和速度提出了更高更新的要求,促使廣播科研人員不斷更新現有技術,以滿足人民群眾日益增長的需求。 本論文主要分析了現行廣播發射臺的數字廣播激勵器輸入接口的不足之處,根據歐洲ETS300799標準,實現了一種激勵器輸入接口的解決方案,這種方案將復接器送來的ETI(NA,G704)格式的碼流轉換成符合ETS300799標準ETI(NI)的標準碼流,并送往后面的信道編碼器。ETI(NA,G704)格式與現行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交織和RS糾錯編碼,使得信號抗干擾能力大大加強,提高了節目從演播室到發射臺的傳輸質量,特別是實時直播節目要求信號質量比較好時具有更大的作用。 本論文利用校驗位為奇數個的RS碼,對可檢不可糾的錯誤發出報警信號,通過其它方法替代原有信號,對音質影響不大,節省了糾正這個錯誤的資源和開發成本。 同時,我們采用FPGA硬件開發平臺和VHDL硬件描述語言編寫代碼實現硬件功能,而不采用專用芯片實現功能,使得修改電路和升級變得異常方便,大大提高了開發產品的效率,降低了成本。 經過軟件仿真和硬件驗證,本系統已經基本實現了預想的功能,擴展性較好,硬件資源開銷較小,具有實用價值。
上傳時間: 2013-07-15
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基于ARM的嵌入式網絡電能計量系統的研究電力電子與電力傳動專業隨著市場經濟的不斷發展,人們生活水平的日益提高,用電量也持續上升。電能的計量是否公平、公正已成為人們十分關心的問題。作為電能量的計量工具電能表已成為各行各業用電不可缺少且非常重要的儀表。由于傳統的電能表有計量不精確、人工抄表費時費力、統計繁瑣等缺點,因此,研究開發高精度、低功耗、網絡化、智能化的電能表是明顯的趨勢。 嵌入式系統技術是近幾年電子產品設計領域最為熱門的技術之一,目前已廣泛應用于工業控制、智能交通、信息家電、公共服務等領域。嵌入式系統正對人類的后PC時代產生著深遠的影響。 本文針對傳統的機電式電能表的缺點和不足,結合當前的嵌入式系統技術和網絡技術,研究并設計了一套基于ARM處理器、CAN總線和以太網傳輸的嵌入式網絡電能表系統。此系統主要由網絡中繼模塊和電能量采集終端兩部分組成。網絡中繼模塊硬件采用了PHILIPS的LPC2290作為中央處理器。LPC2290是一款16/32位RISC微處理器,采用ARM公司的ARM7TDMI-S內核,提供了兩路CAN總線和其它一些片上通用外設接口。采用L2C2290處理器,不但降低了整個系統的設計成本,而且也大大減少了額外的接口電路。網絡中繼模塊軟件是通過μCLinux操作系統內嵌的BOA實現嵌入式WEB服務器,并應用CGI接口程序完成了動態網頁程序的編制。電能量采集終端采用專用電能芯片、單片機和CAN控制器實現。網絡中繼模塊和電能量采集終端之間通過CAN總線進行通信,保證了信息的可靠性。當客戶端通過網絡瀏覽器訪問WEB服務器時,CGI程序就將電能量采集終端所采集的電能量數據上傳給客戶端,實現網絡自動抄表。
上傳時間: 2013-06-23
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AD程序實現模擬量到數字量的轉換功能; CAN程序實現CAN總線通訊功能; keyboard_check程序實現鍵盤的掃描查詢方式輸入; keyboard_disturb程序實現PORTB的"電平變化中斷"進行鍵盤的輸入; led0-8程序實現在8個LED上依次顯示1~8數字; PWM程序用于使CCP1模塊產生分辨率為10位的PWM波形,占空比為50%; RS-232程序通過RS-232接口來完成PC計算機與單片機之間的通信; simple_POARD程序為外圍功能模塊簡單應用實例,點亮與PORTD口相連的八個發光二極管; stopwatch程序實現計時秒表功能,時鐘顯示范圍00.00~99.99秒,分辨度為0.01秒; switchinput程序用于開關量的輸入(采用SPI總線),并顯示在與D口相連的LED上; wakeup程序實現PIC18F458的休眠工作方式,并由實驗板上的按鍵產生"電平變化中斷"將其從休眠狀態中激活; WDT程序實現"看門狗"WDT的功能; Yejing程序實現液晶顯示器的接口和顯示功能。
上傳時間: 2013-06-04
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生物識別技術代表了未來身份驗證技術的發展方向,而指紋識別技術又是最可靠、最有效的生物識別技術之一。目前,指紋識別技術是優于其它生物識別技術的身份鑒別方法。這是因為人的指紋各不相同、終生基本不變的特點已經得到公認,特別是現有的指紋識別算法已達到識別迅速、準確可靠的水平,是完全可以商業化的生物識別技術。 傳統的指紋識別系統多是基于PC平臺,這種系統將指紋圖像處理和指紋匹配甚至指紋采集控制都放在PC平臺上,在獲得了較高速度和開發效率的同時,缺點也是顯而易見的,其體積龐大,成本較高。而已有的嵌入式指紋識別系統多是基于單片機和DSP的,不是在運算速度上受到硬件限制,就是在系統的擴展性、可維護性及用戶交互上有諸多不足。 近年來指紋識別應用的普及對自動指紋識別系統的便攜性和易用性提出了更高的要求,指紋識別技術正向著小型化和嵌入式的方向發展。在微電子領域,以ARM、DSP、FPGA為代表的嵌入式微處理器的性能飛速提高,為構建嵌入式系統提供了硬件保證。 ARM是當前最為流行的32位RISC處理器架構,目前ARM占RISC處理器市場的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T內核的通用32位微處理器,它具有高性能和低功耗的特性,被設計用于手持設備和通用嵌入式系統。 嵌入式系統對操作系統和其上運行的軟件有特別的要求。針對本課題所采用的ARM硬件平臺,詳細介紹了嵌入式操作系統Arm-Linux的移植。分別說明了交叉編譯工具鏈的安裝、引導裝載器的移植和Linux內核的裁減和交叉編譯過程。為了運行應用程序,還介紹了文件系統的構建。 指紋識別系統需要指紋采集設備。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半導體指紋傳感器,是一款專為嵌入式系統設計的高性能、低成本、低功耗的電容式固態指紋傳感器。本文詳細闡述了基于FPS200的USB接口指紋采集卡的設計與實現。 指紋圖像處理與匹配是整個系統的重要環節,論文介紹了圖像處理與匹配的一般概念,并提出了新的指紋匹配方法。指紋匹配是自動指紋識別中的一個難點。現有的指紋匹配方法大致可以歸結為圖形匹配和人工神經網絡匹配兩大類,本文提出的基于線段的特征點匹配算法屬于圖形匹配。 嵌入式系統需要完善的軟件支持。隨著嵌入式技術的飛速發展,用戶交互界面也由傳統的字符界面向圖形界面轉變,圖形用戶界面系統得到了長足的發展。MiniGUI 是一個非常適合于工業控制實時系統以及嵌入式系統的可定制的、小巧的圖形用戶界面支持系統。本文介紹了基于MiniGUI的可視化指紋識別軟件設計。 綜上所述,本文針對特定硬件條件,構建了定制的嵌入式操作系統;設計了支持USB數據傳輸的指紋采集卡;指紋圖像的濾波、提取特征和指紋特征匹配均針對嵌入式系統的實際情況進行了優化;利用MiniGUI圖形支持庫完成了界面美觀友好的可視化指紋識別程序。系統具有安全可靠、易于擴展、性價比高等優點。
上傳時間: 2013-08-02
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礦井加暖系統在礦產、冶金、化工等工業中具有廣泛的應用。課題組根據熱效率、壽命、自動化程度等方面存在的問題,經過調查、分析和研究開發了一套新型礦用環保熱風爐系統,該系統主要由數據采集系統、火焰監測系統和主機控制系統三部分組成。 數據采集系統,要對復雜的現場環境進行監測控制,是整個新型熱風爐自動控制系統的關鍵。本文設計的數據采集系統由MSP430單片機、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關量采集、開關量輸出、存儲、通信接口及其他輔助電路組成,結構簡單、機構可靠性高,使用壽命長,能夠對系統的各種現場數據進行實時監測和控制,對于礦井的安全可靠生產具有重要的意義。
上傳時間: 2013-04-24
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雕刻機的數控系統是三維雕刻機的控制核心,其控制系統的性能直接關系著三維雕刻機的加工質量和加工效率,對雕刻機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機系統的結構和功能進行分析的基礎上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ為嵌入式控制系統的解決方案,充分利用ARM微處理器的高速運算能力與CPLD的高速并行運算能力,大大減少了系統的外圍接口器件,有效的降低系統成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實現,該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84,作為處理器的外圍器件。同時對整個系統的硬件開發作了詳細說明:電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設計;液晶顯示模塊及鍵盤的應用設計;電機的輸入輸出電路設計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應用程序的設計等。其中,Rot Loader支持系統Boot、程序下載到RAM中執行和燒寫到Flash存儲器等功能;RTOS包括操作系統的移植、任務管理、任務間的通信等,應用程序的設計包括設備驅動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機控制等。同時用VB6.0開發了PC機下載控制界面,并對液晶模塊和電機進行調試。
上傳時間: 2013-06-06
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