Linux设备驱动程序的开发工作涉及到相当多的系统内核细节,对开发人员的要求很高。由于缺乏必要的可重用性,一个新设备的驱动程序的开发速度也很缓慢。为了简化其开发流程和提高已有代码的可重用性,该文将C+
上传时间: 2013-04-24
上传用户:vendy
本文对基于ARM的可编程控制器进行了研究。本文研制的可编程控制器配置简单,扩展方便,抗干扰能力强,可靠性高。能够采集4~20mA/0~5V的模拟量以及12路开关量;输出1路-10~+10V、4路0~5V与2路0~20mA的模拟量以及8路开关量;能够采集6路温度信号:可以应用于开关量的逻辑控制;能实现简单的PID控制:并配有RS232串行通信接口以及CAN总线通信接口,能满足基本工业控制的要求。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:LSPSL
在利益的驱使下,超限运输在世界各地已成为了普遍现象。这给国家带来了诸多经济和社会问题。实践证明动态称重系统(WIM)能有效地抑制超限运输,但同时也存在部分问题,这些问题的解决有赖于国家相关法规的出台,也有赖于关键测量设备(WIM系统)性能的提高。 由于应变式称重传感器容易受到各种环境干扰,对环境适应性差,课题采用光纤Bragg光栅传感器(FBG)作为称重传感器,它具有很强的抗干扰性,利于提高系统测量精度。使用光纤传感器的关键是波长解调技术,本文在比较了几种常见解调技术的前提下,结合课题的实际情况选用了基于F-P腔可调谐滤波解调方法,文章在分析该解调方法原理的基础上,设计了解调器中的各个硬件电路模块;此外,为了提高数据采集、传输的效率,文章还对数据缓冲电路进行了设计,在电路中引入了换体存储及DMA传输技术。 鉴于动态称重信号为短历程信号并且包含各种各样的噪声,称重算法的研究也是本课题要解决的重要内容。本文在分析了称台振动及已有先验知识的基础上,将小波分析、LM非线性拟合算法及残差分析相结合应用在动态称重系统中,为了验证算法的有效性,利用MATLAB对实测数据进行了仿真分析,结果表明该算法能够提高测量精度。 提高动态称重系统性能指标的另一方面是提高系统运行的软硬件平台。课题采用的核心硬件为Xscale ARM平台,处理器时钟可高达400MHz;软件上采用了多用户、多任务的Linux操作系统平台。文章对操作系统linux2.6进行了合适的配置,成功地将它移植到了课题的ARM平台上,并且在此操作系统上设计了基于MiniGUI的人机交互界面及波长解调和数据缓冲电路的驱动程序。
上传时间: 2013-07-26
上传用户:neibuzhuzu
随着电子技术和EDA技术的发展,大规模可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gates Array)完全可以取代大规模集成电路芯片,实现计算机可编程接口芯片的功能,并可将若干接口电路的功能集成到一片PLD或FPGA中.基于大规模PLD或FPGA的计算机接口电路不仅具有集成度高、体积小和功耗低等优点,而且还具有独特的用户可编程能力,从而实现计算机系统的功能重构.该课题以Altera公司FPGA(FLEX10K)系列产品为载体,在MAX+PLUSⅡ开发环境下采用VHDL语言,设计并实现了计算机可编程并行接芯片8255的功能.设计采用VHDL的结构描述风格,依据芯片功能将系统划分为内核和外围逻辑两大模块,其中内核模块又分为RORT A、RORT B、OROT C和Control模块,每个底层模块采用RTL(Registers Transfer Language)级描述,整体生成采用MAX+PLUSⅡ的图形输入法.通过波形仿真、下载芯片的测试,完成了计算机可编程并行接芯片8255的功能.
上传时间: 2013-06-08
上传用户:asddsd
传统PLC使用时会出现一些问题,如程序死循环、程序跑飞、需要庞大的编译系统作支持和不能实现精确位置控制等等;而发展到OPENPLC后,这些问题依然存在。为了更好地解决这些问题,本文提出一种全新的可编程控制器现场集成技术,用FPGA来实现PLC的功能,抛弃传统PLC“程序”的概念,以“硬件线路”来实现控制功能,不论在经济上还是在性能上都具有更大的优势。 本课题在对国内外可编程控制器,重点是HardPLC的开发和应用的进展进行概述和分析的基础上,系统开展了HardPLC组成模块原理及其仿真模拟的研究。本研究的主要贡献为: 1.对比分析了CPLD和FPGA的性能特点,阐明了Xilinx公司FPGA芯片结构的两个创新概念,指出了其优越性能的结构基础; 2.系统分析了用HardPLC实现控制系统时的一些通用模块,对每个模块的工作原理进行了深入的探讨,用VHDL语言建立了每个模块的模型,在此基础上进行了仿真、综合,为进一步研究可编程控制器的现场集成奠定了基础; 3.在仿真综合的基础上,用所建立的模型完成了特定逻辑控制系统的控制要求,充分展示了其实际应用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基础上,确定了应用于实际的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本课题研究建立的模型对于开发具有我国自主知识产权的HardPLC组成IP库具有一定的理论意义;对特定系统的控制实现,充分展示了基于FPGA的可编程控制器现场集成技术可以广泛应用于工控领域,加大推广力度和建立更多的IP库,在许多应用场合可以取代传统的PLC控制系统,为工控领域提供高可靠、低价格、简单易操作的解决方案,这将带来巨大的社会经济效益;所确定的FPGA芯片配置模式可广泛应用于对FPGA芯片配置数据的加载,在实践生产中具有重要的实用价值。
上传时间: 2013-05-30
上传用户:dtvboyy
DFT(离散傅立叶变换)作为将信号从时域转换到频域的基本运算,在各种数字信号处理中起着核心作用
上传时间: 2013-08-04
上传用户:wangdean1101
ASIC对产品成本和灵活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有较高的灵活性和较低的成本,然而抗干扰性和可靠性相对较低,运算速度也受到限制.常规ASIC的硬件具有速度优势和较高的可靠性及抗干扰能力,然而不是灵活性较差,就是成本较高.与传统硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的场可编程门阵列(FPGA)的出现,使建立在可再配置硬件基础上的进化硬件(EHW)成为智能硬件电路设计的一种新方法.作为进化算法和可编程器件技术相结合的产物,可重构FPGA的研究属于EHW的研究范畴,是研究EHW的一种具体的实现方法.论文认为面向分类的专用类可重构FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重构电路粒度划分的针对性更强、设计更易实现.论文研究的可重构FPGA的BCH通讯纠错码进化电路是一类ASR-FPGA电路的具体方法,具有一定的实用价值.论文所做的工作主要包括:(1)BCH编译码电路的设计——求取实验用BCH码的生成多项式和校验多项式及其相应的矩阵并构造实验用BCH码;(2)建立基于可重构FPGA的基核——构造具有可重构特性的硬件功能单元,以此作为可重构BCH码电路的设计基础;(3)构造实现可重构BCH纠错码电路的方法——建立可重构纠错码硬件电路算法并进行实验验证;(4)在可重构纠错码电路基础上,构造进化硬件控制功能块的结构,完成各进化RLA控制模块的验证和实现.课题是将可重构BCH码的编译码电路的实现作为一类ASR-FPGA的研究目标,主要成果是根据可编程逻辑电路的特点,选择一种可编程树的电路模型,并将它作为可重构FPGA电路的基核T;通过对循环BCH纠错码的构造原理和电路结构的研究,将基核模型扩展为能满足纠错码电路需要的纠错码基本功能单元T;以T作为再划分的基本单元,对FPGA进行"格式化",使T规则排列在FPGA上,通过对T的控制端的不同配置来实现纠错码的各个功能单元;在可重构基核的基础上提出了纠错码重构电路的嵌套式GA理论模型,将嵌套式GA的染色体串作为进化硬件描述语言,通过转换为相应的VHDL语言描述以实现硬件电路;采用RLA模型的有限状态机FSM方式实现了可重构纠错码电路的EHW的各个控制功能块.在实验方面,利用Xilinx FPGA开发系统中的VHDL语言和电路图相结合的设计方法建立了循环纠错码基核单元的可重构模型,进行循环纠错BCH码的电路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片进行了FPGA实现.课题在研究模型上选取的是比较基本的BCH纠错码电路,立足于解决基于可重构FPGA核的设计的基本问题.课题的研究成果及其总结的一套ASR-FPGA进化硬件电路的设计方法对实际的进化硬件设计具有一定的实际指导意义,提出的基于专用类基核FPGA电路结构的研究方法为新型进化硬件的器件结构的设计也可提供一种借鉴.
上传时间: 2013-07-01
上传用户:myworkpost
现场可编程逻辑门阵列(FPGA)具有开发周期短、成本小、风险低和现场可灵活配置等优点,可以在更短的时间实现更复杂的功能,使得基于FPGA的开发平台的研究成为工业界和学术界日益关注的问题.基于FPGA的高集成度、高可靠性,可将整个设计系统下载于同一芯片中,实现片上系统,从而大大缩小其体积,因此以FPGA为代表的可编程逻辑器件应用日益广泛.在国外,FPGA技术发展与应用已达到相当高的程度;而在国内,FPGA技术发展仍处在起步阶段,与国外相比还存在较大的差距.本文提出了一种FPGA通用接口开发平台的设计思路,研制了一种FPGA快速实验开发装置,对研制过程中遇到的软、硬件问题加以归纳总结,提高了系统运行效率.分别研究了基于FPGA器件Altera公司的FLEX6000的字符型LCD、PC机ISA总线,基于FLEX10K的图像点阵型LCD、PC机PCI总线接口中.最后通过一个通用实验装置系统的设计和实现,综合上述应用,介绍了FPGA实验系统的软件开发环境,实现了基于FGPA的交通信号灯逻辑控制和电子钟,研究了FPGA技术在通用接口控制器设计中的应用.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:龙飞艇
本文研制的数据采集器,用于采集导弹过载模拟试车台的各种参数,来评价导弹在飞行过程中的性能,由于试车台是高速旋转体,其工作环境恶劣,受电磁干扰大,而且设备要求高,如果遇到设备故障或设备事故,其损失相当巨大,保证设备的安全性和可靠性较为困难。 本文在分析数字通信技术的基础上,选用了基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)采用脉冲编码调制(PCM)通信实现多路数据采集器的设计,其优点是FPGA技术在数据采集器中可以进行模块化设计,增加了系统的抗干扰性、灵活性和适应性,并且可以将整个PCM通信系统设计成可编程序系统,用户只要稍加变更程序,则系统的被测路数、帧结构、码速率、标度等均可改变以适应任何场合。并且采用合理的纠错和加密编码能够实现数据在传输工程中的完整性和安全性。 通过对PCM通信的特点研究,研制了一套集采集与传输的系统。文章给出了各个模块的具体建模与设计,系统采用的是FPGA技术来实现数据采集和信号处理,采用VHDL实现了数字复接器和分接器、编解码器、调制与解调模块的建模与设计。采用基于NiosII实现串口通讯,构建了实时性和准确性通信网络,实现了数据的采集。 测试数据和数据采集的实验结果证明,采用FPGA技术实现PCM信号的编码、传输、解码,能够有较强的抗干扰性、抗噪声性能好、差错可控、易加密、易与现代技术结合,并且误码率较低,要远远优于传统的方法。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:com1com2
进入20世纪90年代后,随着全球信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式系统技术获得了前所未有的发展空间。 嵌入式系统的最大特点之_是其所具有的目的性或针对性,即每一套嵌入式系统的开发设计都有其特殊的应用场合与特定功能,这也是嵌入式系统与通刚的计算机系统最主要的区别。由于嵌入式系统是为特定的目的而设计的,且常常受到体积、成本、功能、处理能力等各种条件的限制。因此,如果可以最大限度地提高应用系统硬件上和软件上的灵活性,就可以用最低的成本,最少的时间,快速的完成功能的转换。 本课题的目的在于提出并设计一种基于ARM(Advanced RISC Machines)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)的可扩展功能嵌入式系统平台,并完成了系统的硬件设计和PCI(Peripheral Component Interconnect)桥的固件设计。设计过程中采用美国ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA软件开发了系统的硬件部分。在整个硬件开发环节中,充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的设计原则,并进行全面的电路仿真试验,保证了硬件系统的高度可靠性。本系统承袭了ARM7系列处理器高性能、低功耗、低成本的优点,并充分考虑到用户的需要,扩展了多种常用的外部设备接口以及蓝牙无线接口等,为将米各种可能的应用提供了完善的硬件基础。概括总结起来本文具体工作如下: 1.完全自主设计了具有高扩展性的基于LPC2292嵌入式处理器的嵌入式系统应用开发平台。基于该硬件平台,可以实现许多基于ARM架构处理器的嵌入式应刚而无需对硬什系统作出大的改变,如多协议转换器、CAN(Control Area Network)总线网关、以太网关、各种工业控制应用等。并在具体的设计实践中,总结出了嵌入式系统硬件平台的设计原则及设计方法。 2.完成了基于CPLD的PCI桥接芯片的同什设计,在ARM硬件平台上成功扩展了PCI设备,成功解决了ARM处理器和PCI从设备之间通讯的问题。 3.完成了对所开发的嵌入式系统硬件平台的测试工作,完成了基于AT89C51的PCI测试卡软硬件设计。基于此测试卡,可以实现对系统中的PCI通讯功能进行有效测试,以保证整个硬件系统正常、高效、稳定地运行。本系统的设计完成,使其可以作为嵌入式应用的二次开发或实验平台,用于工业产品开发及高校相关专业的实践教学。
上传时间: 2013-05-22
上传用户:sztfjm