电液位置伺服系统具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量反馈等优点,因此它已经遍及国民经济和军事工业的各个技术领域。近年来,对电液位置伺服系统的快速性、稳定性、准确性等控制性能提出了新的要求,作为电液位置伺服系统核心的控制器,起到更为关键的作用。 现阶段,嵌入式微处理器以其小型、专用、便携、高可靠的特点,已经在工业控制领域得到了广泛的应用,如工业过程、远程监控、智能仪器仪表、机器人控制、数控系统等,嵌入式微处理器嵌入实时操作系统,可以克服传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的控制系统非实时性的缺点,其性能、可靠性等都能满足电液位置伺服系统控制的要求,在控制领域具有广泛的应用前景。 本文以实验室的电液位置伺服系统为研究对象,按照系统的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微处理器为核心的控制器对电液位置伺服系统进行控制的一种方案,设计了一种新型的基于ARM9(S3C2410)微处理器的电液位置伺服控制器。本系统控制器的开发设计中,在以ARM9(S3C2410)微处理器为核心的控制器基础上,通过外部扩展,使得系统控制器具有丰富的硬件资源,开发了A/D转换电路、D/A(PWM)转换电路、伺服放大电路、串行接口等电路,同时为了使得控制器的程序代码具有较强的可读性、可维护性、可扩展性,使用了操作系统,通过比较选择了uC/OS-Ⅱ实时内核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微处理器中,并编写了A/D、数字滤波、D/A(PWM)等软件程序,通过编译、调试、验证,程序运行正常。在对电液位置伺服系统进行控制策略的选择中,分别采用PID、滑模变结构、模糊自学习滑模三种控制策略进行仿真比较,得出采用模糊自学习滑模控制策略更有利于系统控制。
上传时间: 2013-04-24
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本论文介绍了毫米波通信系统中常用的上变频方案和调制方式,比较了它们的性能和特点,最终在发射系统中选择了DQPSK调制方式。提出了一种利用数字上变频技术进行基带信号的数字域上变频调制的方法。系统设计采用了现场可编程逻辑器件FPGA和通用正交上变频器AD9857相结合的方案。 本设计硬件平台以AD公司的AD9857为核心,在数字域完成了基带数字信号内插滤波、正交调制、D/A变换等功能;选用ALTERA公司的Cyclone系列EPlC6Q240C8完成了基带数字信号的处理,并实现了对AD9857的控制。软件部分,应用Quartus Ⅱ和硬件描述语言VHDL在FPGA中完成了基带数字信号处理模块(串并转换模块、差分编码模块)和与AD9857的通信模块(串口通信模块、并口通信模块)的设计,并进行了仿真,仿真结果达到了设计要求。整个系统实现了在70MHz中频载波上的DQPSK调制。系统具有结构简单,控制灵活,频率分辨率高,频率变化速率高等优点。
上传时间: 2013-07-18
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数字存储示波器(DSO)上世纪八十年代开始出现,由于当时它的带宽和分辨率较低,实时性较差,没有具备模拟示波器的某些特点,因此并没有受到人们的重视。随着数字电路、大规模集成电路及微处理器技术的发展,尤其是高速模/数(A/D)转换器及半导体存储器(RAM)的发展,数字存储示波器的采样速率和实时性能得到了很大的提高,在工程测量中,越来越多的工程师用DSO来替代模拟示波器。 本文介绍了一款双通道采样速率达1GHz,分辨率为8Bits,实时带宽为200MHz数字存储示波器的研制。通过对具体功能和技术指标的分析,提出了FPGA+ARM架构的技术方案。然后,本文分模块详细叙述了整机系统中部分模块,包括前端高速A/D转换器和FPGA的硬件模块设计,数据处理模块软件的设计,以及DSO的GPIB扩展接口逻辑模块的设计。 本文在分析了传统DSO架构的基础上,提出了本系统的设计思想和实现方案。在高速A/D选择上,国家半导体公司2005年推出的双通道采样速率达500MHz高速A/D转换器芯片ADC08D500,利用其双边沿采样模式(DES)实现对单通道1GHz的采样速率,并且用Xilinx公司Spraten-3E系列FPGA作为数据缓冲单元和存储单元,提高了系统的集成度和稳定性。其中,FPGA缓冲单元完成对不同时基情况下多通道数据的抽取,处理单元完成对数据正弦内插的计算,而DSO中其余数据处理功能包括数字滤波和FFT设计在后端的ARM内完成。DSO中常用的GPIB接口放在FPGA内集成,不仅充分利用了FPGA内丰富的逻辑资源,而且降低了整机成本,也减少了电路规模。 最后,利用ChipscopePro工具对采样系统进行调试,并分析了数据中的坏数据产生的原因,提出了解决方案, 并给出了FPGA接收高速A/D的正确数据。
上传时间: 2013-07-07
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随着国民经济的发展和社会的进步,人们越来越需要便捷的交通工具,从而促进了汽车工业的发展,同时汽车发动机检测维修等相关行业也发展起来。在汽车发动机检测维修中,发动机电脑(Electronic Control.Unit-ECU)检测维修是其中最关键的部分。发动机电脑根据发动机的曲轴或凸轮轴传感器信号控制发动机的喷油、点火和排气。所以,维修发动机电脑时,必须对其施加正确的信号。目前,许多发动机的曲轴和凸轮轴传感器信号已不再是正弦波和方波等传统信号,而是多种复杂波形信号。为了能够提供这种信号,本文研究并设计了一种能够产生复杂波形的低成本任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形发生器依据直接数字频率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行设计现场可编程门阵列(FPGA)的方案实现频率合成,扩展数据存储器存储波形的量化幅值(波形数据),在微控制单元(MCU)的控制与协调下输出频率和相位均可调的信号。 任意波形发生器主要由用户控制界面、DDFS模块、放大及滤波、微控制器系统和电源模块五部分组成。在设计中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4实现DDFS的硬件算法。波形调整及滤波由两级放大电路来完成:第一级对D/A输出信号进行调整;第二级完成信号滤波及信号幅值和偏移量的调节。电源模块利用三端集成稳压器进行电压值变换,利用极性转换芯片ICL7660实现正负极性转换。 该任意波形发生器与通用模拟信号源相比具有:输出频率误差小,分辨率高,可产生任意波形,成本低,体积小,使用方便,工作稳定等优点,十分适合汽车维修行业使用,具有较好的市场前景。
上传时间: 2013-04-24
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随着微电子技术的高速发展,实时图像处理在多媒体、图像通信等领域有着越来越广泛的应用。FPGA就是硬件处理实时图像数据的理想选择,基于FPGA的图像处理专用系统的研究将成为信息产业的新热点。 本文详细介绍了一种实时监控图像处理系统的设计方案,实现了具有前端视频采集系统、图像预处理功能系统、图像显示系统。该系统采用Altera公司的FPGA芯片作为中央处理器,由视频采集模块、异步FIFO模块、视频解码模块、I
上传时间: 2013-06-20
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在单片机与外部环境通信的时候,就需要有一种转换器来把模拟信号变为数字信号,以便能够输送给单片机进行处理。而单片机送出的控制信号,也必须经过变换器变成模拟信号,才能为控制电路所接受。这种变换器就称为数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器。
上传时间: 2013-08-06
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A tutorial on SAR type A/D converters, this note contains detailed information on several 12-bit circuits. Comparator, clocking, and preamplifier designs are discussed. A final circuit gives a 12-bit conversion in 1.8µs. Appended sections explain the basic SAR technique and explore D/A considerations.
上传时间: 2014-01-21
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Differential Nonlinearity: Ideally, any two adjacent digitalcodes correspond to output analog voltages that are exactlyone LSB apart. Differential non-linearity is a measure of theworst case deviation from the ideal 1 LSB step. For example,a DAC with a 1.5 LSB output change for a 1 LSB digital codechange exhibits 1⁄2 LSB differential non-linearity. Differentialnon-linearity may be expressed in fractional bits or as a percentageof full scale. A differential non-linearity greater than1 LSB will lead to a non-monotonic transfer function in aDAC.Gain Error (Full Scale Error): The difference between theoutput voltage (or current) with full scale input code and theideal voltage (or current) that should exist with a full scale inputcode.Gain Temperature Coefficient (Full Scale TemperatureCoefficient): Change in gain error divided by change in temperature.Usually expressed in parts per million per degreeCelsius (ppm/°C).Integral Nonlinearity (Linearity Error): Worst case deviationfrom the line between the endpoints (zero and full scale).Can be expressed as a percentage of full scale or in fractionof an LSB.LSB (Lease-Significant Bit): In a binary coded system thisis the bit that carries the smallest value or weight. Its value isthe full scale voltage (or current) divided by 2n, where n is theresolution of the converter.Monotonicity: A monotonic function has a slope whose signdoes not change. A monotonic DAC has an output thatchanges in the same direction (or remains constant) for eachincrease in the input code. the converse is true for decreasing codes.
标签: Converters Defini DAC
上传时间: 2013-10-30
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触发器是时序逻辑电路的基本构成单元,按功能不同可分为 RS 触发器、 JK 触发器、 D 触发器及 T 触发器四种,其功能的描述可以使用功能真值表、激励表、状态图及特性方程。只要增加门电路便可以实现不同功能触发器的相互转换,例如要将 D 触发器转换为 JK 触发器,转换的关键是推导出 D 触发器的输入端 D 与 JK 触发器的输入端J 、 K 及状态输出端 Qn 的逻辑表达式,然后用门电路去实现该逻辑表达式。具体的设计方法有公式法和图表法两种。
上传时间: 2014-12-23
上传用户:lbbyxmoran
本书全面系统地介绍MCS-51单片机的结构、原理、接口技术、扩展应用等知识,主要内容包括;计算机运算基础,计算机硬件电路基础,单片微型机的组成原理,MCS-51系列单片机的指令系统,汇编语言程序设计,MCS-51单片机的扩展应用,MCS-51单片机接口技术,最新增强型51系列兼容单片机介绍,单片机指令一览表和常用芯片的引脚图等。 本书可作为高等理工科院校非计算机专业计算机原理和单片机课程的教材,也可供工程技术人员参考。 第一章 绪论 第一节 计算机的分类与发展 第二节 计算机的应用 第三节 微型计算机的系统组成 第四节 单片微型计算机的发展及应用 思考题与习题 第二章 计算机运算基础 第一节 数制 第二节 数的表示方法 第三节 数的运算方法 第四节 二进制数加法电路 思考题与习题 第三章 计算机的硬件电路基础 第一节 触发器 第二节 寄存器 第三节 总线结构 第四节 存储器 第五节 模型计算机的工作原理 思考题与习题 第四章 单片微型计算机的组成原理 第一节 微型计算机的结构及指令执行过程 第二节 MCS-51单片计算机的组成原理 第三节 MCS-51存储器配置 第四节 时钟电路及时序 第五节 输入输出瑞口 第六节 复位电路 第七节 MCS-51单片机的引脚功能 思考题与习题 第五章 指令系统 第一节 指令系统概述 第二节 MCS-51单片机指令系统 思考题与习题 第六章 汇编语言程序设计 第一节 汇编语言的基本知识 第二节 简单程序设计 第三节 分支程序设计 第四节 循环程序设计 第五节 查表程序设计 第六节 散转程序设计 第七节 子程序设计 第八节 浮点数及其程序设计 思考题与习题 第七章 MCS-51单片机的扩展应用 第一节 程序存储器的扩展 第二节 外部数据存储器的扩展 第三节 输入/输出与中断 第四节 定时器/计数器 第五节 串行通信 思考题与习题 第八章 MCS-51单片机接口技术 第一节 MCS-51单片机的并行接口电路 第二节 键盘与数码管显示器接口电路 第三节 专用键盘显示器接口芯片8279与单片机的接口 第四节 MCS-51单片机串行口扩展 第五节 单片机与D/A和A/D转换器的接口 思考题与习题 第九章 增强51单片机 第一节 8XC52/54/58系列单片机硬件说明 第二节 8XC51FX硬件说明 第三节 87C51GB单片机 思考题与习题 附录Ⅰ MCS-51系列单片机指令一览表 附录Ⅱ MCS-51特殊功能寄存器一览表 附录Ⅲ MCS-51特殊功能寄存器位地址分布 附录Ⅳ MCS-51内部RAM的位地址分布 附录Ⅴ 本书选取的芯片的引脚图 附录Ⅵ 常用波特率与其它参数选取关系
上传时间: 2013-10-18
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