单片微型计算机(单片机)是将微处理器CPU、程序存储器、数据存储器、定时/计数器、输入/输出并行接口等集成在一起。由于单片机具有专门为嵌入式系统设计的体系结构与指令系统，所以它最能满足嵌入式系统的应用要求。Intel公司生产的MCS-51系列单片机是我国目前应用最广的单片机之一。 随着可编程逻辑器件设计技术的发展，每个逻辑器件中门电路的数量越来越多，一个逻辑器件就可以完成本来要由很多分立逻辑器件和存储芯片完成的功能。这样做减少了系统的功耗和成本，提高了性能和可靠性。FPGA就是目前最受欢迎的可编程逻辑器件之一。IP核是将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块，设计成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模块，这样就大大减轻了工程师的负担，避免重复劳动。随着FPGA的规模越来越大，设计越来越复杂，使用IP核是一个发展趋势。 本课题结合FPGA与8051单片机的优点，主要针对以下三个方面研究： (1)FPGA开发平台的硬件实现选用Xilinx公司的XC3S500E-PQ208-4-C作为核心器件，采用Intel公司的EEPROM芯片2816A和SRAM芯片6116作为片内程序存储器，搭建FPGA的硬件开发平台。 (2)用VHDL语言实现8051IP核分析研究8051系列单片机内部各模块结构以及各部分的连接关系，实现了基于FPGA的8051IP核。主要包括如下几个模块：CPU模块、片内数据存储器模块、定时/计数器模块、并行端口模块、串行端口模块、中断处理模块、同步复位模块等。 (3)基于FPGA的8051IP核应用用所设计的8051IP核，实现了对一个4×4键盘的监测扫描、键盘确认、按键识别等应用。
上传时间： 2013-04-24
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当前，片上系统(SOC)已成为系统实现的主流技术。流片风险与费用增加、上市时间压力加大、产品功能愈加复杂等因素使得SOC产业逐渐划分为IP提供者、SOC设计服务者和芯片集成者三个层次。SOC设计已走向基于IP集成的平台设计阶段，经过严格验证质量可靠的IP核成为SOC产业中的重要一环。 GPIB控制器芯片是组建自动测试系统的核心，在测试领域应用广泛。本人通过查阅大量的技术资料，分析了集成电路在国内外发展的最新动态，提出了基于FPGA的自主知识产权的GPIB控制器IP核的设计和实现。 本文首先讨论了基于FPGA的GPIB控制器的背景意义，接着对FPGA开发所具备的基本知识作了简要介绍。文中对GPIB总线进行了简单的描述，根据芯片设计的主要思想，重点在于论述怎样用FPGA来实现IEEE-488.2协议，并详细阐述了GPIB控制器的十种接口功能及其状态机的IP核实现。同时，对数据通路也进行了较为细致的说明。在设计的时候采用基于模块化设计思想，用VerilogHDL语言完成各模块功能描述，通过Synplifv软件的综合，用Modelsim对设计进行了前、后仿真。最后利用生成的模块符号采取类似画电路图的方法完成整个系统芯片的lP软核设计，并用EDA工具下载到了FPGA上。 为了更好地验证设计思想，借助EDA工具对GPIB控制器的工作状态进行了软件仿真，给出仿真结果，仿真波形验证了GPIB控制器的工作符合预想。最后，本文对基于FPGA的GPIB控制器的IP核设计过程进行了总结，展望了当前GPIB控制器设计的发展趋势，指出了开展进一步研究需要做的工作。
上传时间： 2013-04-24
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在工业控制领域，多种现场总线标准共存的局面从客观上促进了工业以太网技术的迅速发展，国际上已经出现了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多种工业以太网协议。将传统的商用以太网应用于工业控制系统的现场设备层的最大障碍是以太网的非实时性，而实现现场设备间的高精度时钟同步是保证以太网高实时性的前提和基础。 IEEE 1588定义了一个能够在测量和控制系统中实现高精度时钟同步的协议——精确时间协议(Precision Time Protocol)。PTP协议集成了网络通讯、局部计算和分布式对象等多项技术，适用于所有通过支持多播的局域网进行通讯的分布式系统，特别适合于以太网，但不局限于以太网。PTP协议能够使异质系统中各类不同精确度、分辨率和稳定性的时钟同步起来，占用最少的网络和局部计算资源，在最好情况下能达到系统级的亚微级的同步精度。 基于PC机软件的时钟同步方法，如NTP协议，由于其实现机理的限制，其同步精度最好只能达到毫秒级；基于嵌入式软件的时钟同步方法，将时钟同步模块放在操作系统的驱动层，其同步精度能够达到微秒级。现场设备间微秒级的同步精度虽然已经能满足大多数工业控制系统对设备时钟同步的要求，但是对于运动控制等需求高精度定时的系统来说，这仍然不够。基于嵌入式软件的时钟同步方法受限于操作系统中断响应延迟时间不一致、晶振频率漂移等因素，很难达到亚微秒级的同步精度。 本文设计并实现了一种基于FPGA的时钟同步方法，以IEEE 1588作为时钟同步协议，以Ethernet作为底层通讯网络，以嵌入式软件形式实现TCP/IP通讯，以数字电路形式实现时钟同步模块。这种方法充分利用了FPGA的特点，通过准确捕获报文时间戳和动态补偿晶振频率漂移等手段，相对于嵌入式软件时钟同步方法实现了更高精度的时钟同步，并通过实验验证了在以集线器互连的10Mbps以太网上能够达到亚微秒级的同步精度。
上传时间： 2013-07-28
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随着系统芯片(SoC)设计复杂度不断增加，使得缩短面市时间的压力越来越大。虽然IP核复用大大减少了SoC的设计时间，但是SoC的验证仍然非常复杂耗时。SoC和ASIC的最大不同之处在于它的规模和复杂的系统性，除了大量硬件模块之外，SoC还需要大量的同件和软件，如操作系统，驱动程序以及应用程序等。面对SoC数目众多的硬件模块，复杂的嵌入式软件，由于软件仿真速度和仿真模犁的局限性，验证往往难以达到令人满意的要求，耗费了大最的时间，将给系统芯片的上市带来严重的影响。为了减少此类情况的发生，在流样片之前，进行基于FPGA的系统原型验证，即在FPGA上快速地实现SoC设计中的硬件模块，让软件模块在真正的硬件环境中高速运行，从而实现SoC设计的软硬件协同验证。这种方法已经成为SoC设计流程前期阶段常用的验证方法。 在简要分析几种业内常用的验证技术的基础上，本文重点阐述了基于FPGA的SoC验证流程与技术。结合Mojox数码相机系统芯片(以下简称为Mojox SoC)的FPGA原型验证平台的设计，介绍了Mojox FPGA原型验证平台的硬件设计过程和Mojox SoC的FPGA原型实现，并采用基于模块的FPGA设计实现方法，加快了原型验证的工作进程。 本文还介绍了Mojox SoC中ARM固件和PC应用软件等原型软件的设计实现以及原型验证平台的软硬协同验证的过程。通过软硬协同验证，本文实现了PC机对整个验证平台的摔制，达到了良好的验证效果，且满足了预期的设计要求。
上传时间： 2013-07-02
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随着数字电视全国范围丌播时间表的临近，数字电视技术得到很大发展，数字电视信号在信源基带数据和信道传输等方面已经进一步标准化，数字电视传播途径也越来越广，在卫星、地面及有线电视网中传输数字电视信号得到迅速发展。借着2008年奥运的东风，数字电视领域的应用研究方兴未艾。 本课题目的是完成有线数字电视广播系统的重要设备--调制器的设计和实现，核心器件选用FPGA芯片。系统硬件实现以国家标准GY/T 170-2001(有线数字电视广播信道编码与调制规范)为主要依据，以Xilinx公司的Virtex系列(Virtex 4，Virtex 5)芯片及相关开发板(ML402、ML506)为平台，主要任务是基于相关标准对其实用技术进行研究和开发。完成了信道编码和调制的模块划分、Verilog HLD程序的编写(或IP核的调用)和仿真以及在板调试和联调等工作，设计目的是在提高整个系统集成度的前提下实现多频点调制。 本文在研究现有数字电视网络技术和相关产品的基础上，以国标GY/T170-2001为主要依据并参阅了其他的相关标准，提出了多频点QAM调制器的实现方案。整个工作包括：模块划分，完成了基带物理接口(输入)、包头反转与随机化、RS编码、卷积交织、码流变换、差分编码、星座映射、基带成型(包括Nyquist滤波器、半带滤波器、CIC滤波器的设计或模块调用)、高端DAC的配置(输出)等模块的Verilog HLD程序的编写(或者IP核调用)和仿真等工作；成功进行了开发板板级调试，调试的过程中充分利用Xilinx公司的开发板和调试软件ChipScope，成功设计了验证方案并进行了模块验证；最后进行了各模块联调工作，设计了系统验证方案并成功完成对整个系统的验证工作。 经测试表明，该系统主要性能达到国家相关标准GY/T 198-2003(有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法)规定的技术指标，可以进入样机试生产环节。
上传时间： 2013-04-24
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随着雷达信号处理技术的不断发展，通用化、系统化、模块化的设计标准日益受到人们的重视，而FPGA和可复用IP核技术的发展使之成为可能。文中从三个方面进行IP内核的开发，一是采用硬件描述语言实现雷达信号处理IP核设计；二...
上传时间： 2013-05-21
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电位计讯号转换器 AT-PM1-P1-DN-ADL 1．产品说明 AT系列转换器/分配器主要设计使用于一般讯号迴路中之转换与隔离；如 4~20mA、0~10V、热电偶(Type K, J, E, T)、热电阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、电位计(三線式)、电阻(二線式)及交流电压/电流等讯号，机种齐全。 此款薄型设计的转换器/分配器，除了能提供两组讯号输出（输出间隔离）或24V激发电源供传送器使用外，切换式电源亦提供了安装的便利性。上方并设计了电源、输入及输出指示灯及可插拔式接线端子方便现场施工及工作状态检视。 2.产品特点 可选择带指拨开关切换，六种常规输出信号0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切换。 双回路输出完全隔离，可选择不同信号。 设计了电源、输入及输出LED指示灯，方便现场工作状态检视。 规格选择表中可指定选购0.1%精度 17.55mm薄型35mm导轨安装。 依据CE国际标准规范设计。 3.技术规格 用途：信号转换及隔离 过载输入能力：电流：10×额定10秒 第二组输出：可选择 输入范围：P1：0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ P2：0 Ω ~ 2.0 KΩ / ~ 100.0 KΩ 精确度: ≦±0.2% of F.S. ≦±0.1% of F.S. 侦测电压：1.6V 输入耗损: 交流电流:≤ 0.1VA; 交流电压:≤ 0.15VA 反应时间: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 输出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 满量程校正范围:≤ ±10% of F.S.，2组输出可个别调整 零点校正范围:≤ ±10% of F.S.，2组输出可个别调整 隔离:AC 2.0 KV 输出1与输出2之间 隔离抗阻：DC 500V 100MΩ 工作电源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (选购规格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作湿度: 20~95% RH, 无结露 温度系数: ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 储存温度: -10~70 ºC 保护等级: IP 42 振动测试: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外观尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外壳材质: ABS防火材料，UL94V0 安装轨道: 35mm DIN導軌 (EN50022) 重量: 250g 安全规范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用规格：AT-PM1-P1-DN-ADL 电位计讯号转换器，一组输出，输入范围：0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ，输出一组输出4-20mA，工作电源AC/DC20-56V
上传时间： 2013-11-05
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本文探讨的重点是PCB设计人员利用IP，并进一步采用拓扑规划和布线工具来支持IP，快速完成整个PCB设计。从图1可以看出，设计工程师的职责是通过布局少量必要元件、并在这些元件之间规划关键互连路径来获取IP。一旦获取到了IP，就可将这些IP信息提供给PCB设计人员，由他们完成剩余的设计。 图1：设计工程师获取IP，PCB设计人员进一步采用拓扑规划和布线工具支持IP，快速完成整个PCB设计。现在无需再通过设计工程师和PCB设计人员之间的交互和反复过程来获取正确的设计意图，设计工程师已经获取这些信息，并且结果相当精确，这对PCB设计人员来说帮助很大。在很多设计中，设计工程师和PCB设计人员要进行交互式布局和布线，这会消耗双方许多宝贵的时间。从以往的经历来看交互操作是必要的，但很耗时间，且效率低下。设计工程师提供的最初规划可能只是一个手工绘图，没有适当比例的元件、总线宽度或引脚输出提示。随着PCB设计人员参与到设计中来，虽然采用拓扑规划技术的工程师可以获取某些元件的布局和互连，不过，这个设计可能还需要布局其它元件、获取其它IO及总线结构和所有互连才能完成。PCB设计人员需要采用拓扑规划，并与经过布局的和尚未布局的元件进行交互，这样做可以形成最佳的布局和交互规划，从而提高PCB设计效率。随着关键区域和高密区域布局完成及拓扑规划被获取，布局可能先于最终拓扑规划完成。因此，一些拓扑路径可能必须与现有布局一起工作。虽然它们的优先级较低，但仍需要进行连接。因而一部分规划围绕布局后的元件产生了。此外，这一级规划可能需要更多细节来为其它信号提供必要的优先级。
上传时间： 2013-10-12
上传用户：sjyy1001
交直流转换器 AT-VA2-D-A3-DD-ADL 1．产品说明 AT系列转换器/分配器主要设计使用于一般讯号迴路中之转换与隔离；如 4~20mA、0~10V、热电偶(Type K, J, E, T)、热电阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、电位计(三線式)、电阻(二線式)及交流电压/电流等讯号，机种齐全。 此款薄型设计的转换器/分配器，除了能提供两组讯号输出（输出间隔离）或24V激发电源供传送器使用外，切换式电源亦提供了安装的便利性。上方并设计了电源、输入及输出指示灯及可插拔式接线端子方便现场施工及工作状态检视。 2.产品特点 可选择带指拨开关切换，六种常规输出信号0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切换。 双回路输出完全隔离，可选择不同信号。 设计了电源、输入及输出LED指示灯，方便现场工作状态检视。 规格选择表中可指定选购0.1%精度 17.55mm薄型35mm导轨安装。 依据CE国际标准规范设计。 3.技术规格 用途：信号转换及隔离 过载输入能力：电流：10×额定10秒 第二组输出：可选择 精确度: 交流: ≦±0.5% of F.S. 直流: ≦±0.2% of F.S. 输入耗损: 交流电流:≤ 0.1VA; 交流电压:≤ 0.15VA 反应时间: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 输出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 满量程校正范围:≤ ±10% of F.S.，2组输出可个别调整 零点校正范围:≤ ±10% of F.S.，2组输出可个别调整 隔离:AC 2.0 KV 输出1与输出2之间 隔离抗阻：DC 500V 100MΩ 工作电源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (选购规格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作湿度: 20~95% RH, 无结露 温度系数: ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 储存温度: -10~70 ºC 保护等级: IP 42 振动测试: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外观尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外壳材质: ABS防火材料，UL94V0 安装轨道: 35mm DIN導軌 (EN50022) 重量: 250g 安全规范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用规格：AT-VA2-D-A3-DD-ADL 交直流转换器，2组输出，输入交流输入0-19.99mA，输出1:4-20mA,输出2：4-20mA，工作电源AC/DC20-56V
上传时间： 2013-11-22
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摘要:随着网络技术和单片机技术的发展，嵌入式网络在远程控制领域拥有广泛的应用前景。文中以Atmega16单片机和CP2200网络芯片为硬件平台，设计和实现了一个面向远程工业控制领域的精简TCP／IP协议栈，包括ARP，IP，UDP及TCP等协议模块。文中给出了系统的硬件设计，详细论述了精简TCP／IP协议栈的实现方法，并给出了一个远程控制的应用实例。该系统具有低成本、易使用的特点。关键词:单片机 以太网 CP2200 TCP/IP
上传时间： 2013-11-13
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