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信息科学与<b>技术</b>

  • 基于FPGA的高分辨率图像采集卡

    随着计算机科学和视频技术的广泛发展,数字图像采集在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用,例如广播电视的数字化、网络视频、监视监控系统等. 视频图像采集卡作为计算机视频应用的前端设备,承担着模拟视频信号向数字视频信号转换的任务,在多媒体时代占据着重要的位置.设计一种功能灵活,使用方便,便于嵌入到系统中的视频信号采集电路具有重要的实用意义. 本文首先介绍数字图像采集系统的发展现状和前景,提出了本次设计的目标: 完成基于PCI总线的高分辨率图像采集卡设计.然后简单介绍了本次设计用到的基本理论:数据采集理论,特别说明了采样和量化的定义与区别,以及量化的几种方式和量化与AD技术之间的关系. 图像采集系统的基本构成,是以数字信号处理器为核心,控制外围的A/D、D/A转换器和外围存储器.本文对比了当下流行的DSP芯片和IFPGA芯片作为数字处理核心的优缺点,并根据系统实际需要,选用FPGA作为数字信号处理器.然后列举了几款常用A/D视频芯片,还介绍了SDRAM控制的基本流程,最后提出了系统的整体设计方案. 图像采集卡的硬件设计分为A/D前端模拟通道设计和FPGA数字信号传输及外围电路设计.本文重点介绍了A/D芯片外围电路连接和使用方法,对PCI总线和它的控制电路也做了详细阐述.对图像采集卡的PCB布局布线也有详细说明. 图像采集卡FPGA内部程序构成也是本文的一个重点.本次的程序设计主要分为数据采集模块,即与A/D接口模块,数据暂存模块,即SDRAM读写控制模块,数据处理模块和数据传输模块,即PCI控制模块.重点在于对的SDRAM的连续读写控制和各个模块间的协调工作.说明了.A/D采集数据从接收到存储详细过程,以及对SDRAM读写状态机和PCI总线的操控. 最后介绍了硬件调试和FPGA程序验证结果.详细说明了以Modelsim为平台的前端功能仿真和后端时序仿真,以及以SignalTapⅡ为平台,程序下载到FPGA中进行的实时验证.结果表明整个图像采集系统基本达到了系统设计中所给出的性能指标,证明了整个系统设计的正确性和合理性.

    标签: FPGA 高分辨率 图像采集卡

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:amandacool

  • 高速数据采集及海量存储系统

    数据采集技术是信息科学的重要组成部分,也是现代检测技术的基础。随着现代科学技术的应用需求,数据采集经常与数据处理、存储作为一个完整的系统用于航空航天、图像分析、雷达探测等领域;另一方面,随着制造工艺的发展,采...

    标签: 高速数据 采集 海量存储

    上传时间: 2013-05-23

    上传用户:小小小熊

  • 基于FPGA的目标跟踪系统设计与研究

    随着电子技术的快速发展,计算机的性能得到了极大的提高,使得利用计算机实现人类的视觉功能成为目前计算机领域中最热门的课题之一。基于视频的目标检测与跟踪技术是计算机视觉领域中最主要的研究方向之一,它是智能监控、人机交互、移动机器人视觉导航、工业机器人手眼系统等应用的基础和关键技术。在科学研究和工程应用上都有十分诱人的前景。    论文提出了以FPGA为核心的思想,设计出一套应用于背景静止视频序列的动态目标检测与跟踪系统。通过位置固定的摄像头监控某一区域,分析摄像头采集到的动态视频序列,计算出目标的运动参数。与传统的基于PC机的视频动态目标跟踪系统相比,适应了目标跟踪系统对图像处理速度的实时性与数据带宽越来越高的要求,同时成本较低、设计更灵活,而且硬件重构性好、处理速度快、系统易于升级。    论文的主要工作包括:构建目运动标跟踪系统软件平台和硬件平台。应用MATLAB对目标检测算法进行仿真分析比较。采用Synplifty Pro、ModelSim和TimingDesigner等各种EDA软件工具对系统中各个层次的模块进行时序设计、代码编写、仿真验证等。最后使用QuartusⅡ将整个系统工程文件综合、布局布线。在察看时序报告无误后,将系统配置文件下载至FPGA开发板中。    实现结果表明:所设计的系统能很好地工作在FPGA中,实现了设计要求,为视觉智能监控打下基础。

    标签: FPGA 目标跟踪 系统设计

    上传时间: 2013-08-05

    上传用户:亮剑2210

  • 解密与加密技术教程

    由本站与广大网友合作的新书《加密与解密--软件保护技术与解决方案》于近日上市,全国新华书店发行,需要者可于近期到本地各大书店咨询。   看完这本书,解密不再神秘。不论是解密爱好者还是软件编程者都应该好好去看看

    标签: 解密 加密技术 教程

    上传时间: 2013-05-25

    上传用户:lhc9102

  • 新型单片开关电源设计与应用技术

    ·基本信息·出版社:电子工业出版社·ISBN:7121004534·条码:9787121004537·版次:1·装帧:平装·套装数量:1--------------------------------------------------------------------------------内容简介本书是《新型单片开关电源的设计与应用》一书的增订版,新增内容约占60%,充分反映了国内外在该领域的

    标签: 单片开关 电源设计 应用技术

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cx111111

  • 基于HVS的空域分块数字水印技术

     数字水印作为一种防护技术,在数字产品的保护认证方面越发显得重要,成为当前计算机领域研究的热点问题之一。提出了一种在空域采用分块重复嵌入水印信息和HVS相结合的水印技术。实验结果说明,分块技术在空域的使用提高了水印的嵌入强度和降低计算复杂度,该算法在抵抗旋转、裁剪、缩放方面等有较强能力;水印算法与HVS技术的有效性相结合,数字水印具有很好的掩蔽性。

    标签: HVS 分块 数字水印技术

    上传时间: 2013-10-23

    上传用户:qwerasdf

  • 高等模拟集成电路

    近年来,随着集成电路工艺技术的进步,电子系统的构成发生了两个重要的变化: 一个是数字信号处理和数字电路成为系统的核心,一个是整个电子系统可以集成在一个芯片上(称为片上系统)。这些变化改变了模拟电路在电子系统中的作用,并且影响着模拟集成电路的发展。 数字电路不仅具有远远超过模拟电路的集成规模,而且具有可编程、灵活、易于附加功能、设计周期短、对噪声和制造工艺误差的抗扰性强等优点,因而大多数复杂系统以数字信号处理和数字电路为核心已成为必然的趋势。虽然如此,模拟电路仍然是电子系统中非常重要的组成部分。这是因为我们接触到的外部世界的物理量主要都是模拟量,比如图像、声音、压力、温度、湿度、重量等,要将它们变换为数字信号,需要模拟信号处理和数据转换电路,如果这些电路性能不够高,将会影响整个系统的性能。其次,系统中的许多功能不可能或很难用数字电路完成,如微弱信号放大,很高频率和宽频带信号的实时处理等。因此,虽然模拟电路在系统中不再是核心,但作为固有的模拟世界与数字系统的接口,其地位和作用仍然十分重要。 片上系统要求将数字电路和模拟电路集成在一个芯片上,这希望模拟电路使用与数字电路相同的制造工艺。随着MOS器件的线宽不断减小,使MOS器件的性能不断提高,MOS数字电路成为数字集成电路的主流,并因此促进了MOS模拟集成电路的迅速发展。为了适应电子系统功能的不断扩展和性能的不断提高,对模拟电路在降低电源电压、提高工作频率、扩大线性工作范围和提高性能指标的精度和稳定度等方面提出更高要求,促进了新电路技术的发展。 作为研究生课程的教材,本书内容是在本科相关课程基础上的深化和扩展,同时涉及实际设计中需要考虑的一些问题,重点介绍具有高工作频率、低电源电压和高工作稳定性的新电路技术和在电子系统中占有重要地位的功能电路及其中的新技术。全书共7章,大致可分为三个部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章为MOS模拟集成电路基础,比较全面地介绍MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件构成的基本单元电路,为学习本教材其他内容提供必要的知识。由于版图设计与工艺参数对模拟集成电路性能的影响很大,因此第7章简单介绍制造MOS模拟集成电路的CMOS工艺过程和版图设计技术,读者可以通过对该章所介绍的相关背景知识的了解,更深入地理解MOS器件和电路的特性,有助于更好地完成模拟集成电路的可实现性设计。第二部分为新电路技术,由第2章、第3章和第5章的部分组成,包括近年来逐步获得广泛应用的电流模电路、抽样数据电路和对数域电路,它们在提高工作频率、降低电源电压、扩大线性工作范围和提高性能指标的精度和稳定度方面具有明显的潜力,同时它们也引入了一些模拟电路的新概念。这些内容有助于读者开拓提高电路性能方面的思路。第2章介绍电流模电路的工作原理、特点和典型电路。与传统的以电压作为信号载体的电路不同,这是一种以电流作为信号载体的电路,虽然在电路中电压和电流总是共同存在并相互作用的,但由于信号载体不同,不仅电路性能不同而且电路结构也不同。第3章介绍抽样数据电路的特点和开关电容与开关电流电路的工作原理、分析方法与典型电路。抽样数据电路类似于数字电路,处理的是时间离散信号,又类似于模拟电路,处理的是幅度连续信号,它比模拟电路具有稳定准确的时间常数,解决了模拟电路实际应用中的一大障碍。对数域电路在第5章中结合其在滤波器中的应用介绍,这类电路除具有良好的电性能外,还提出了一种利用器件的非线性特性实现线性电路的新思路。第三部分介绍几个模拟电路的功能模块,它们是电子系统中的关键组成部分,并且与信号和信号处理联系密切,有助于在信号和电路间形成整体观念。这部分包括第4章至第6章。第4章介绍数据转换电路的技术指标和高精度与高速度转换电路的构成、工作原理、特点和典型电路。第5章介绍模拟集成滤波器的设计方法和主要类型,包括连续时间滤波器、对数域滤波器和抽样数据滤波器。第6章介绍通信系统中的收发器与射频前端电路,包括收信器、发信器的技术指标、结构和典型电路。因为载波通信系统传输的是模拟信号,射频前端电路的性能对整个通信系统有直接的影响,所以射频集成电路已成为重要的研究课题。 〖〗高等模拟集成电路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本书是在为研究生开设的“高等模拟集成电路”课程讲义的基础上整理而成,由董在望主编,第1、4、7章由李冬梅编写,第6章由王志华编写,第5章由李永明和董在望编写,第2、3章由董在望编写,李国林参加了部分章节的校核工作。 本书可作为信息与通信工程和电子科学与技术学科相关课程的研究生教材或教学参考书,也可作为本科教学参考书或选修课教材和供相关专业的工程技术人员参考。 清华大学出版社多位编辑为本书的出版做了卓有成效的工作,深致谢意。 限于编者水平,难免有错误和疏漏之处,欢迎批评指正。 目录 1.1MOS器件基础及器件模型 1.1.1结构及工作原理 1.1.2衬底调制效应 1.1.3小信号模型 1.1.4亚阈区效应 1.1.5短沟效应 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大电路 1.2.1共源(CS)放大电路 1.2.2共漏(CD)放大电路 1.2.3共栅(CG)放大电路 1.2.4共源共栅(CSCG)放大电路 1.2.5差分放大电路 1.3电流源电路 1.3.1二极管连接的MOS器件 1.3.2基本镜像电流源 1.3.3威尔逊电流源 1.3.4共源共栅电流源 1.3.5有源负载放大电路 1.4运算放大器 1.4.1运算放大器的主要参数 1.4.2单级运算放大器 1.4.3两级运算放大器 1.4.4共模反馈(CMFB) 1.4.5运算放大器的频率补偿 1.5模拟开关 1.5.1导通电阻 1.5.2电荷注入与时钟馈通 1.6带隙基准电压源 1.6.1工作原理 1.6.2与CMOS工艺兼容的带隙基准电压源 思考题 2电流模电路 2.1概述 2.1.1电流模电路的概念 2.1.2电流模电路的特点 2.2基本电流模电路 2.2.1电流镜电路 2.2.2电流放大器 2.2.3电流模积分器 2.3电流模功能电路 2.3.1跨导线性电路 2.3.2电流传输器 2.4从电压模电路变换到电流模电路 2.5电流模电路中的非理想效应 2.5.1MOSFET之间的失配 2.5.2寄生电容对频率特性的影响 思考题 3抽样数据电路 3.1开关电容电路和开关电流电路的基本分析方法 3.1.1开关电容电路的时域分析 3.1.2开关电流电路的时域分析 3.1.3抽样数据电路的频域分析 3.2开关电容电路 3.2.1开关电容单元电路 3.2.2开关电容电路的特点 3.2.3非理想因素的影响 3.3开关电流电路 3.3.1开关电流单元电路 3.3.2开关电流电路的特点 3.3.3非理想因素的影响 思考题 4A/D转换器与D/A转换器 4.1概述 4.1.1电子系统中的A/D与D/A转换 4.1.2A/D与D/A转换器的基本原理 4.1.3A/D与D/A转换器的性能指标 4.1.4A/D与D/A转换器的分类 4.1.5A/D与D/A转换器中常用的数码类型 4.2高速A/D转换器 4.2.1全并行结构A/D转换器 4.2.2两步结构A/D转换器 4.2.3插值与折叠结构A/D转换器 4.2.4流水线结构A/D转换器 4.2.5交织结构A/D转换器 4.3高精度A/D转换器 4.3.1逐次逼近型A/D转换器 4.3.2双斜率积分型A/D转换器 4.3.3过采样ΣΔA/D转换器 4.4D/A转换器 4.4.1电阻型D/A转换器 4.4.2电流型D/A转换器 4.4.3电容型D/A转换器 思考题 5集成滤波器 5.1引言 5.1.1滤波器的数学描述 5.1.2滤波器的频率特性 5.1.3滤波器设计的逼近方法 5.2连续时间滤波器 5.2.1连续时间滤波器的设计方法 5.2.2跨导电容(GmC)连续时间滤波器 5.2.3连续时间滤波器的片上自动调节电路 5.3对数域滤波器 5.3.1对数域电路概念及其特点 5.3.2对数域电路基本单元 5.3.3对数域滤波器 5.4抽样数据滤波器 5.4.1设计方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3开关电容电路转换为开关电流电路的方法 思考题 6收发器与射频前端电路 6.1通信系统中的射频收发器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收与镜像信号 6.2.2复数信号处理 6.2.3收信器前端结构 6.3集成发信器 6.3.1上变换器 6.3.2发信器结构 6.4收发器的技术指标 6.4.1噪声性能 6.4.2灵敏度 6.4.3失真特性与线性度 6.4.4动态范围 6.5射频电路设计 6.5.1晶体管模型与参数 6.5.2噪声 6.5.3集成无源器件 6.5.4低噪声放大器 6.5.5混频器 6.5.6频率综合器 6.5.7功率放大器 思考题 7CMOS集成电路制造工艺及版图设计 7.1集成电路制造工艺简介 7.1.1单晶生长与衬底制备 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4扩散及离子注入 7.1.5化学气相淀积(CVD) 7.1.6接触与互连 7.2CMOS工艺流程与集成电路中的元件 7.2.1硅栅CMOS工艺流程 7.2.2CMOS集成电路中的无源元件 7.2.3CMOS集成电路中的寄生效应 7.3版图设计 7.3.1硅栅CMOS集成电路的版图构成 7.3.2版图设计规则 7.3.3CMOS版图设计技术 思考题

    标签: 模拟集成电路

    上传时间: 2013-11-13

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  • EPSON8位单片机原理与应用

    首次介绍EPSON公司EOC88系列8位单片机的技术书籍。全书对近十种单片机的多功能接口、应用及其开发技术作了系统及详细地阐述:包括CPU及其指令、工作方式与存储器扩展,各类定时/计数器,声音发生器,LCD驱动控制器,串行口及红外收发控制器,触摸屏控制器,A/D、D/A转换器,SVD电路及其操作流程;在应用中介绍了交通管理IC卡读写器、电子门锁及高档股票机等;最后对EOC88系列单片机的开发工具与开发技术作了详细地描述。<br>本书可作为大专院校有关专业师生的教学参考,也是从事单片机应用与开发的广大工程技术人员必备的参考资料。 第一章EOC88系列单片机CPU结构及其指令系统 1.1单片机概述 1.2EOC88系列单片机CPU结构 1.2.1运算器与寄存器结构 1.2.2CPU工作方式单片机工作方式 1.3单片机的存储器结构 1.3.1程序存储器 1.3.2数据存储器 1.3.3存储器映象I/O寻址 1.4CPU操作及其时序 1.4.1时序发生器与总线控制 1.4.2单片机的操作时序 1.5总线方式及其扩展 1.5.1总线方式 1.5.2单片机总线扩展 1.5.3系统控制与总线控制 1.6单片机指令系统 1.6.1单片机寻址方式 1.6.2指令格式 1.6.3指令系统 第二章EOC88系列单征机制接口技术 2.1电源 2.2初始化复位 2.3接口电路及其操作 2.3.1系统控制器与总线控制 2.3.2振荡电路及其操作 2.3.3监测定时器 2.3.4输入口 2.3.5输出口 2.3.6I/O口 2.3.7串行口 2.3.8红外通讯接口 2.3.9时钟计时器 2.3.10秒表计时器 2.3.11可编程定时/计数器 2.3.12LCD驱动器与控制器 2.3.13声音发生器 2.3.14模拟比较器 2.3.15模拟比较器 2.3.16A/D转换器 2.3.17D/A转换器 2.3.18电源电压检测电路 2.3.19中断系统 第三章应用 3.1电子门锁 3.1.1电子门锁 3.1.2EOC88104单片机的控制信号 3.1.3程序流程 3.2手持式&quot;交通卡&quot;读写器 3.2.1结构 3.2.2操作流程与编程注意事项 3.3高档股票信息机 3.3.1性能 3.3.2EOC88系列单片机开发系统组成及开发过程 第四章系统组成概述 4.1系统组成概述 4.2主计算机位置 4.3硬件开发工具概述 4.3.1内电路仿真器 4.3.2外围电路板 4.3.3内电路仿真器操作软件在Windows上的安装 4.4软件开发工具 4.4.1EOC88系列&quot;结构汇编器&quot;软件包 4.4.2EOC88XXX开发工具软件包 4.5开发过程概述 4.6汇编语言源文件的编制 4.6.1EOC88系列单片机 4.6.2伪指令 4.6.3宏指令 4.6.4条件汇编 4.6.5输出表格控制 4.7各软件工具在开发过程中的使用 4.7.1结构预处理器 4.7.2交叉汇编器 4.7.3连接器 4.7.4连接命令参数文件的生成 4.7.5二进制/十六进制转换器 4.7.6符号信息生成器 4.7.7符号表文件生成器 4.7.8程序未使用区填充器 4.7.9功能选择生成器 4.7.10掩模数据检查器 4.7.11批处理文件 4.8仿真调试 4.8.1调试功能概述 4.8.2开发系统仿真调试命令 4.8.3开发系统仿真调试操作 4.8.4开发系统运行注意事项  

    标签: EPSON8 位单片机

    上传时间: 2013-10-24

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  • 单片机原理与接口技术实验指导书

    伟福仿真器系统概述 本仿真器系统由仿真主机+仿真头、MULT1A用户板、实验板、开关电源等组成。本系统的特点是: 1.主机+仿真头的组合,通过更换不同型号的仿真头即可对各种不同类型的单片机进行仿真,是一种灵活的多CPU仿真系统。采用主机+POD组合的方式,更换POD,可以对各种CPU进行仿真。本仿真器主机型号为E2000/S,仿真头型号为POD8X5X(可仿真51系列8X5X单片机)。 2.双平台,具有DOS版本和WINDOWS版本,后者功能强大,中/英文界面任选,用户源程序的大小不再有任何限制,支持ASM,c,PLM语言混合编程,具有项目管理功能,为用户的资源共享、课题重组提供强有力的手段。支持点屏显示,用鼠标左键点一下源程序中的某一变量,即可显示该变量的数值。有丰富的窗口显示方式,多方位,动态地显示仿真的各种过程,使用极为便利。本操作系统一经推出,立即被广大用户所喜爱。 3.双工作模式①.软件模拟仿真(不要仿真器也能模拟仿真)。②硬件仿真。 4.双CPU结构,100%不占用户资源。全空间硬件断点,不受任何条件限制,支持地址、数据、外部信号、事件断点、支持实时断点计数、软件运行时间统计。 5.双集成环境编辑、编译、下载、调试全部集中在一个环境下。多种仿真器,多类CPU仿真全部集成在一个环境下。可仿真51系列,196系列,PIC系列,飞利蒲公司的552、LPC764、DALLAS320,华邦438等51增强型CPU。为了跟上形势,现在很多工程师需要面对和掌握不同的项目管理器、编辑器、编译器。他们由不同的厂家开发,相互不兼容,使用不同的界面,学习使用都很吃力。伟福WINDOWS调试软件为您提供了一个全集成环境,统一的界面,包含一个项目管理器,一个功能强大的编辑器,汇编Make、Build和调试工具并提供千个与第三方编译器的接口。由于风格统一,大大节省了您的精力和时间。 6.强大的逻辑分析仪综合调试功能。逻辑分析仪由交互式软件菜单窗口对系统硬件的逻辑或时序进行同步实时采样,并实时在线调试分析,采集深度32K(E2000/L),最高时基采样频率达20MHz,40路波形,可精确实时反映用户程序运行时的历史时间。系统在使用逻辑分析仪时,除普通的单步运行、键盘断点运行、全速硬件断点运行外,还可实现各种条件组合断点如:数据、地址、外部控制信号、CPU内部控制信号、程序区间断点等。由于逻辑仪可以直接对程序的执行结果进行分析,因此极大地便利于程序的调试。随着科学技术的发展,单片机通讯方面的运用越来越多。在通讯功能的调试时,如果通讯不正常,查找原因是非常耗时和低效的,您很难搞清楚问题到底在什么地方,是波特率不对,是硬件信道有问题,是通讯协仪有问题,是发方出错还是收方出错。有了逻辑仪,情况则完全不一样,用它可以分别或者同时对发送方、接收方的输入或者输出波形进行记录、存储、对比、测量等各种直观的分析,可以将实际输出通讯报文的波形与源程序相比较,可立即发现问题所在,从而极大地方便了调试。 7.强大的追踪器功能追踪功能以总线周期为单位,实时记录仿真过程中CPU发生的总线事件,其触发条件方式同逻辑分析仪。追踪窗口在仿真停止时可收集显示追踪的CPU指令记忆信息,可以以总线反汇编码模式、源程序模式对应显示追踪结果。屏幕窗口显示波形图最多追踪记忆指令32K并通过仿真器的断点、单步、全速运行或各种条件组合断点来完成追踪功能。总线跟踪可以跟踪程序的运行轨迹。可以统计软件运行时间。

    标签: 单片机原理 接口技术 实验指导书

    上传时间: 2013-11-01

    上传用户:xiehao13

  • 基于AVR与DDS技术的超声波电源研制

    设计了一种在500kHz内频率任意可调、3.2瓦内功率任意可调、且具备工作过程频率自动跟踪的超声电源。综合应用AVR单片机与DDS频率合成技术,能够调节输出频率并驱动换能器的多阶工作频率;采用触发器跟踪与电流最大值等跟踪方法,实现对换能器工作频率的实时精确跟踪,满足压电换能器的稳定谐振工作的要求。此外,本超声电源具备多种波型输出、 LCD显示、键盘输入、自动扫频等多种功能,可应用于半导体芯片引线键合、医疗超声、超声金属加工等领域。

    标签: AVR DDS 超声波 电源研制

    上传时间: 2013-11-18

    上传用户:思索的小白