基于DSP及CPLD的掘进机控制系统设计

提出了一种基于DSP及CPLD的掘进机控制系统设计方案,介绍了系统总体设计、CPLD数据采集模块及CPLD逻辑控制模块的设计。该系统采用CPLD实现数据采集,在AD采样环节节省DSP等待时间12μs,25路模拟信号每个采样周期节省300μs;采用CPLD代替标准逻辑器件实现各种逻辑功能,简化了硬件电路的设计,提高了控制系统集成度。实际应用表明,该系统能够满足掘进机正常生产的要求,具有较强的实时性和较高的可靠性。     

多路信号采集器的硬件电路设计

本文详细介绍多路信号采集系统的实现方案、组成结构及其特性.整个采集系统完成对13路模数混合信号的采样,采样精度为12位,每路信号采样频率不低于12.5kHZ.系统包括模拟开关、测量放大器、AD转换器、CPLD中心逻辑控制器、掉电数据保存单元,系统实现了通过CPLD编程完成与计算机串口间异步串行通信功能.     

基于CPLD的数据远程传输接收端逻辑控制设计

针对自主研发的脉冲辐射剂量探测系统,首先介绍了其光纤远程实时传输链路的组成.然后在分析数据接收单元电路结构和主要信号特点的基础上,设计并实现了基于CPLD的数据接收与上传的逻辑控制.CPLD一方面要从解码芯片接收并识别数据和同步信号,对数据包进行传输扩展,另一方面则要完成对USB接口模块数据传输的控制.辐射探测系统的整体测试与应用验证了CPLD逻辑控制电路设计的正确性.     

基于DSP和ADS8364的高速数据采集处理系统

开发了基于DSP和ADS8364的高速数据采集处理系统。该系统主要由信号调理模块、A/D转换模块、DSP处理器模块、CPLD逻辑控制模块和USB2.0通信模块组成。它能够在板卡上实现信号的采集及前端处理,并能通过USB总线与上位机通信,实现数据的存储、后端处理及显示。参考了虚拟仪器的设计思想,重点阐述了系统原理及硬件、软件的设计。     

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现[BT)]

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.     

一种采样类可重构测试系统的设计

提出了一种采样类可重构测试系统的设计方法,研究了通过重构控制核心,添加功能模块实现系统功能多样化的技术。文中详细论述了采样类可重构测试系统的体系结构,包括控制核心主板、数字信号处理模块、FPI／O模块、信号采集模块、同步与触发模块、数据存储模块的相关技术原理与实现方法。     

基于CPLD和AD9248的高速采集系统的设计与实现

设计了一个基于AD9248和CPLD的高速数据采集系统,通过CPLD实现的状态机来控制AD9248的采样,同时把采样数据实时地转存到由SRAM组成的本地大容量存储器中.整个数据采集系统可实现双路信号的50M以上实时采样.     

腹腔镜持镜臂运动控制器的硬件设计与实现

在自主研发的腹腔镜持镜臂样机的基础上,针对微创手术的实际需求,利用DSP在数字信号处理方面的优势以及CPLD在构建逻辑功能方面的灵活性,设计并实现了基于DSP+CPLD平台的硬件系统。利用CPLD模块产生控制机械臂电机运动的PWM波形,并作了相应的信号优化处理,在CPLD内部设计了码盘信号采集模块、电机抱闸控制与限位开关保护模块。采用访问外部寄存器方式实现了DSP和CPLD的数据传输,最终实现持镜臂的速度控制和位置控制,并且可以满足运动控制的实时性和稳定性要求。     

基于CPLD的多通道智能爆速仪的设计

设计以单片机为控制核心,设计了基于CPLD的8通道智能爆遥测量仪.整个测量仪的系统主要分为三个模块:即信号产生、调理的前端模块;利用CPLD实现的16位计数器、自检电路、数据选通和缓存三个部分的测时模块;以单片机为核心的数据计算、输入输出、无线通信以及LCD显示的控制模块.设计中CPLD器件的利用简化了仪器电路板设计,...     

基于DSP和CPLD的电能参数监测系统设计

电能质量监测技术是当前电力系统领域的研究热点.针对电网三相电压及电流信号的采集与处理,设计了电能质量检测装置的数据采集系统,系统采用DSP作为核心处理器,完成了多通道数据采集、数据处理、键盘显示、复杂可编程逻辑控制器CPLD与单片机外围接口等关键模块的软硬件设计.在硬件方面,重点介绍以DSP和CPLD为核心的电力参数检测电路以及CPLD和锁相环组成硬件同步采样电路;在软件方面进行了相关软件算法设计,同时介绍了电力参数检测的主程序.实验表明,系统具有响应速度快、精度高、实时性好的优点.     

基于FPGA的多功能多路舵机控制器的实现

利用现场可编程门阵列(FPGA)构建了一个可编程片上系统(SOPC)实现能同时控制多个伺服舵机的控制器,用于遥控/自控飞艇的控制。该片上系统的硬件部分主要由串口通信模块、NIOS-IICPU模块、脉宽调制(PWM)信号发生模块、PWM信号脉宽计数模块以及多路开关模块组成。软件部分主要是串口通信软件。其中,PWM信号发生模块可通过串口通信灵活地设置每路PWM信号的占空比。仿真和实验结果表明,该控制器可根据串口通信数据,可靠地对每个伺服舵机进行独立控制,且舵机运行平稳无颤振。     

具有以太网接口的变电站监控系统设计

本文介绍了具有工业以太网接口的变电站监控系统的设计与实现。提出了双CPU结构的变电站监控系统,数字信号处理器TMS320VC5402作为主CPU,用于以太网接口的控制管理,以及定时向上位计算机发送数据,同时读取下位数字信号处理器采集的数据。数字信号处理器TMS320LF2407A作为从CPU,用于键盘、显示的控制,开关量、脉冲量、电网频率、模拟量等数据的采集以及模拟量和继电器的输出控制。系统软件支持MAC,TCP/IP等协议规范,从而实现了监控系统的网络化。给出了数字信号处理器TMS320VC5402与以太网控制器RTL8019AS的硬件设计及嵌入式TCP/IP协议的汇编程序设计。     

基于DVS技术的性能感知反馈调度算法

传统DVS算法在能量管理方面没有考虑实际系统性能的需求,这在一定意义上限制了其节能效果．针对这一问题,提出一种基于DVS技术的性能感知反馈调度算法．在反馈调度器中,分别采用DVS技术和模糊控制技术设计CPU电压调节模块和控制任务周期调节模块,实现对系统CPU速率和控制任务采样周期的动态调节．通过与基于固定采样周期的DVS反馈调度算法进行对比,结果表明该算法在保证系统控制性能的同时进一步降低了系统能耗．     

基于硬件性能计数器的软件性能数据采集与分析研究

引入了基于CPU硬件性能计数器的性能数据采集和分析方法，从软件运行时刻的细粒度参数入手分析软件运行时刻的性能表现，从而更为准确地反映系统实际的动态运行状态。实验证明，这种方法对于需要详细掌握系统动态运行状态的应用能够提供非常有效的分析数据，同时也在一定程度上对编译器的性能优化给出了相关参考数据。     

基于80C196KB的线阵CCD高速采集系统

文章介绍了一种基于单片机80C196KB的线阵CCD高速采集系统。系统采用线阵CCD专用A/D芯片MAX1101和直接存储器控制方式解决了高速采集(A/D变换)与慢速CPU之间的矛盾。     

基于PIC单片机PWM模式的音乐播放系统设计

针对51单片机I/O定时翻转电平驱动蜂鸣器方法存在的缺点,以PIC单片机为核心控制元件,利用内部PWM硬件资源,实现了简易音乐播放系统设计。通过改变PWM端口输出脉冲信号频率及脉宽,驱动蜂呜器发出不同音调,并结合单片机内部定时器中断控制音调高低及节拍长度,此外可通过4×4矩阵键盘实现简单音乐弹奏。实验结果表明,该系统硬件电路简单,软件占用CPU时间少,易控制音乐音调及节拍,音色纯正,具有一定的实用与参考价值。     

有源光电流互感器低压侧系统设计

提出了一种新的有源型光电流互感器系统设计方案。着重分析了低压侧数据信号处理的软硬件具体实现方法。硬件上通过双CPU系统结构．实现对低压侧数据信号的采集与计算；软件上，通过测量值的平滑处理，保证了测量结果的准确性：采用检测信号频率变化的方法．实现了对采样周期的校正；用突变量检测启动保护功能。本系统很好的实现了测量，保护，录波的功能。     

基于CUDA的超声脉冲多普勒成像

医学超声脉冲多普勒成像模式是在临床超声成像系统中获得人体血管中血流分布情况的一种重要的检测工具,与传统的B超,彩超成像模式不同,超声脉冲多普勒成像模式不仅可以通过频谱图显示表示流过取样容积的血流速度变化和测定某一位置的血流,而且相比较于连续波式多普勒模式它可以消除多普勒信号的混叠效应提高检测的空间分辨率。但是脉冲多普勒系统在处理时涉及大量的复杂运算,例如FFT（快速傅里叶变换）和卷积运算等,使其难于应用到临床实时系统中。为此研究并提出了一种基于统一计算设备架构（CUDA）平台的超声脉冲多普勒成像系统的并行处理算法。该算法包括了壁滤波、频谱估计、移频处理和频谱显示后处理等处理步骤的并行实现。数据实验结果表明,基于CUDA的超声脉冲多普勒成像处理结果与基于CPU的实现相比,不仅可以得到相同质量的频谱图,而且可以取得较大的加速效果,满足实时系统需求;数据测试显示,对于65 535×20的信号数据能够达到1秒处理2 770条谱线的计算性能,速度提高了约140倍。     

基于嵌入式系统的行波管突发故障在线监控模块

研制了基于嵌入式单片机的行波管突发故障在线检测模块.采用嵌入式单片机作为在线监控系统的核心芯片,设计了基于波峰检测的高速数据压缩的数据采集模块,捕获突发的故障波形.采用互感器和高速电压比较器捕获正向和反向突发异常信号,并通过中断技术,使CPU及时做出应对处理,系统响应时间达到1 μs.设计了热电偶测温电路,通过温度测量可以检测行波管工作时的温度动态变化,这对于了解大功率行波管的工作状态,发现行波管异常状态将起到重要的保证作用.建立后向通道,为整个模块的网络化管理提供了便利.     

雷达环境仿真中同步脉冲干扰的设计和实施

雷达环境仿真系统是为检测雷达设备的抗干扰能力而设计的,同步脉冲干扰是采用假目标和信息,产生与雷达工作信号具有相参性和同步性的干扰信号,作用于雷达的目标检测系统、跟踪系统和数据处理系统,有效地破坏雷达对目标的检测、跟踪。该文从同步脉冲干扰的基本原理出发,阐明在雷达工作环境仿真系统中距离拖引、速度拖引、虚假目标等同步脉冲干扰的设计和实施过程;并针对工作在搜索和跟踪交替模式下的相控阵雷达提出自适应综合干扰方式;最后分析并总结了系统仿真时为有效实施同步脉冲干扰应注意的事项。