本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求,提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案,并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內(nèi)外微小無人機發(fā)展歷程,介紹了其研究現(xiàn)狀,并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案,利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣;對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分,包括電源及復位電路,UART、SPI、JTAG等接口電路,PWM信號發(fā)生電路,A/D采樣電路及前置電路,光電耦合電路等;完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設計電路的調(diào)試工作,使得系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。 最后針對本文設計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試,建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間: 2013-06-03
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大圓機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域,比較復雜的典型機電一體化產(chǎn)品。近幾年來,伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展,大圓機的需求日益加大,傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。 近幾年,隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,對人機界面的要求越來越高,友好的圖形人機界面為嵌入式系統(tǒng)的人機交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實現(xiàn)快速開發(fā),而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面,完成各種應用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對大圓機系統(tǒng)的功能和控制要求進行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應用系統(tǒng)電路、人機交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器,人機交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器,為了解決閉環(huán)控制的問題,采用了CPLD作為協(xié)處理器,進行外圍擴展構(gòu)成控制電路,軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設備驅(qū)動程序、人機界面和主控制應用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動,程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機界面和主控制應用程序則基于設備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了對于大圓機系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機的大圓機控制系統(tǒng)相比,基于此設計方案實現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點,具有較大的實用價值和廣闊的應用前景。
標簽: CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-13
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波前處理機是自適應光學系統(tǒng)中實時信號處理和運算的核心,隨著自適應光學系統(tǒng)得發(fā)展,波前傳感器的采樣頻率越來越高,這就要求波前處理機必須有更強的數(shù)據(jù)處理能力以保證系統(tǒng)的實時性。在整個波前處理機的工作流程中,對CCD傳來的實時圖像數(shù)據(jù)進行實時處理是第一步,也是十分重要的一步。如果不能保證圖像處理的實時性,那么后續(xù)的處理過程都無從談起。因此,研制高性能的圖像處理平臺,對波前處理機性能的提高具有十分重要的意義。 論文介紹了本研究課題的背景以及國內(nèi)外圖像處理技術(shù)的應用和發(fā)展狀況,接著介紹了傳統(tǒng)的專用和通用圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點和模型,并通過分析DSP芯片以及DSP系統(tǒng)的特點,提出了基于DSP和FPGA芯片的實時圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)基于PC機模式的圖像處理系統(tǒng),發(fā)揮了DSP和FPGA兩者的優(yōu)勢,能更好地提高圖像處理系統(tǒng)實時性能,同時也最大可能地降低成本。 論文根據(jù)圖像處理系統(tǒng)的設計目的、應用需求確定了器件的選型。介紹了主要的器件,接著從系統(tǒng)架構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、硬件各功能模塊組成等方面詳細介紹了DSP+FPGA圖像處理系統(tǒng)硬件設計,并分析了包括各種參數(shù)指標選擇、連接方式在內(nèi)的具體設計方法以及應該注意的問題。 論文在闡述傳輸線理論的基礎(chǔ)上,在制作PCB電路板的過程中,針對高速電路設計中易出現(xiàn)的問題,詳細分析了高速PCB設計中的信號完整性問題,包括反射、串擾等,說明了高速PCB的信號完整性、電源完整性和電磁兼容性問題及其解決方法,進行了一定的理論和技術(shù)探討和研究。 論文還介紹了基于FPGA的邏輯設計,包括了圖像采集模塊的工作原理、設計方案和SDRAM控制器的設計,介紹了SDRAM的基本操作和工作時序,重點闡述系統(tǒng)中可編程器件內(nèi)部模塊化SDRAM控制器的設計及仿真結(jié)果。 論文最后描述了硬件系統(tǒng)的測試及調(diào)試流程,并給出了部分的調(diào)試結(jié)果。 該系統(tǒng)主要優(yōu)點有:實時性、高速性。硬件設計的執(zhí)行速度,在高速DSP和FPGA中實現(xiàn)信號處理算法程序,保證了系統(tǒng)實時性的實現(xiàn);性價比高。自行研究設計的電路及硬件系統(tǒng)比較好的解決了高速實時圖像處理的需求。
上傳時間: 2013-04-24
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RFID技術(shù)是一種新興的自動識別技術(shù),具有信息量大、讀取距離遠、可同時讀取多張卡片等特點,被廣泛應用于門禁、物流、管理等領(lǐng)域. 虛擬儀器是現(xiàn)代計算機技術(shù)和儀器技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物.虛擬儀器充分利用了計算機的運算、存儲、回放顯示及文件管理等智能化功能,同時把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能和面板控件軟件化,使之與計算機結(jié)合構(gòu)成一臺功能完全與傳統(tǒng)硬件儀器相同,同時又充分享用了計算機軟硬件資源的全新虛擬儀器系統(tǒng). Wiegand協(xié)議和ABA協(xié)議作為一種常用的通訊協(xié)議被廣泛的應用于RFID讀卡器與上位機之間的通訊以及RFID讀卡器與控制器之間的通訊.本設計的目的是檢測Wiegand協(xié)議和ABA協(xié)議的數(shù)據(jù)通信是否符合協(xié)議規(guī)定,主要包括脈沖寬度、脈沖間隔等.本設計包含F(xiàn)PGA和上位機軟件兩部分,FPGA上完成對信號的采樣和對采樣數(shù)據(jù)的儲存和緩沖,上位機完成對采樣數(shù)據(jù)的處理,以及波形的顯示.FPGA上的設計應用Verilog語言在Altera公司的Max+PlusII平臺上進行開發(fā).上位機軟件設計基于NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW.
上傳時間: 2013-05-20
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隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展狀況、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標準,并詳細介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標測試。 最終系統(tǒng)指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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不錯的學習材料,介紹了PCB制造工藝,包括材料、工藝、流程、DFM等等
上傳時間: 2013-08-01
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本書主要講述Protel 99的基礎(chǔ)知識,Protel 99的繪圖、編輯,繪圖環(huán)境設置、顯示控制,電路板設計、電路板規(guī)劃和網(wǎng)絡表載入,元件布局與自動布線、電路板編輯、報表,電路板輸出,客戶/服務器、網(wǎng)絡設計組等與電子電路原理圖設計及印刷電路板設計密切相關(guān)的知識。全書內(nèi)容詳實、實例豐富、覆蓋面廣、通俗易懂。
上傳時間: 2013-06-17
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隨著科學技術(shù)水平的不斷提高,數(shù)字集成電路被廣泛應用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計算機與外圍設備互連的標準接口之一,是一種點對點的通信接口,可同時支持多個外圍設備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高,其峰值可達480Mbit/s,使得它已經(jīng)成為目前最流行的外設接口標準。FPGA芯片是今后電子產(chǎn)品發(fā)展的趨勢,帶有USB接口的FPGA系統(tǒng)將有很好的市場需求和發(fā)展前景。 論文主要從研究FPGA的結(jié)構(gòu)、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引腳功能、了解FPGA開發(fā)流程、熟悉USB2.0的通信協(xié)議以及驅(qū)動的一些基本知識入手,目的是完成帶有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA內(nèi)部程序的編寫以及USB固件的開發(fā)。結(jié)合了Cypress公司的上位機,開發(fā)了基于USB接口的FPGA和PC機通信系統(tǒng),能夠進行數(shù)據(jù)傳輸。論文研究了Xilinx的3S400芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個引腳的功能,設計了關(guān)于Xilinx的3S400最小系統(tǒng)電路圖,在Xilinx的FPGA的開發(fā)環(huán)境,編寫了FPGA的代碼。由于FPGA內(nèi)嵌的USB2.0的內(nèi)核價格昂貴,需要向生產(chǎn)FPGA的芯片廠商購買,因此論文選擇了外接USB芯片,雖然增加了PCB板的面積,但其開發(fā)成本較低,且技術(shù)成熟,大多數(shù)USB通信研究者進行廣泛研究。論文在詳細介紹了USB2.0的通信協(xié)議,Cypress公司生產(chǎn)的CY7C68013芯片的結(jié)構(gòu),以及其固件的開發(fā)基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于FPGA的USB與PC機的通信系統(tǒng),該通信系統(tǒng)可以和上位機進行點對點的數(shù)據(jù)傳輸,為大批量的數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的開發(fā)提供了研究和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
標簽: FPGA USB 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-26
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本書介紹的家庭電子小制作,適合于業(yè)余條件下制作。這些經(jīng)精選的電子小裝置具有較強的趣味性和實用性,且與日常生活密切相關(guān),如彩燈鏈、照明控制器、溫控器、電扇調(diào)整器、延時電路、電子門鈴、報警器、防盜器等。為了便于電子愛好者學習和自己動手裝配這些電子小制作,書中詳細介紹了各個小制作的工作原理、元器件的選擇和調(diào)試方法。本書敘述通俗易懂,圖文并茂,電路類型較全,是一本電子入門書。 本書知合于廣大青少年電子愛好者學習,也可供家用電器和電子設備等維修人員參考
上傳時間: 2013-04-24
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·詳細說明:TBDML源碼+原理圖+PCB+文檔 Freescale 16位單片機MC9S12系列專用編程器制作全套資料
上傳時間: 2013-08-04
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