FPGA在高速高精运动控制系统中的应用

介绍了FPGA器件在高速高精运动控制系统中的应用。在该系统中通过FPGA器件实现了对直线电机各轴位置的精确反馈，DSP系统的存储空间的分配；同时，配合DSP及ISA的访问时序，实现了对双口RAM和ISA总线的地址译码及读写控制，以完成DSP与ISA之间的数据交换。通过对FPGA器件的使用，简化了系统设计，提高了系统的性能。     

基于DSP和FPGA的开放式数控系统运动控制的设计与仿真

为验证提出的开放式数控系统结构模型,对开放数控系统的运动控制部分进行了设计和仿真.采用高速数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmalble Gate Array,FPGA)搭建运动控制的硬件平台,完成对伺服电机和步进电机的四轴控制.通过对三相无刷直流电机和步进电机的四轴联动控制仿真分析,表明该运动控制系统能够实现对不同电机的四轴联动控制,且控制精度在1μm以内,四轴联动速度可达60m/min,达到了中高档数控系统的要求.     

基于IPC和DSP的六自由度搬运机器人控制器研究

设计了一种基于DSP技术的六自由度关节型搬运机器人,确定了基于IPC（工控机）和DSP的两级伺服控制方案,并从硬件和软件两方面分别对控制器的结构进行了研究.DSP运动控制卡以TI公司的信号处理器TMS320LF4207作为控制核心,实时运动控制由DSP芯片承担,非实时部分则由IPC处理.研究表明,这种控制模式灵活性好,功能稳定,是一种较为实用的用于高精度伺服控制领域的控制模式.     

一种FPGA动态配置的实现方法

随着嵌入式系统设计的复杂化和功能的多样化,FPGA在其中的作用日渐突出,如何实现FPGA的动态配置便成为一个需要研究的问题。本文介绍了通过DSP的GPIO功能配置FPGA的过程及相关技术,同时介绍FPGA动态配置接口电路的设计。     

新型双目相机运动控制系统设计

双目相机运动控制系统的小型化和快速化对双目立体视觉技术的发展和应用有着重要的研究意义。本文基于三维重建理论,以高性能的FPGA为控制核心,设计了一种新型双目相机运动控制系统。该系统利用FPGA实现双目相机的图像采集、压缩及处理功能,并通过WIFI模块将处理后的数据发送给计算机,在计算机上完成图像的解压缩、三维重建和显示,同时再利用WIFI模块向FPGA发送相机运动的控制命令,以便相机以最佳视角观测目标。本系统方案合理易行,结构简单,是一种新型简便的双目相机运动控制方式。     

轮对磨耗检测中多通道DSP数据接口设计

车辆轮对磨耗在线检测对保障轨道交通安全具有重要意义。提出了基于FPGA＋DSP的多通道车辆轮对磨耗检测图像处理硬件系统方案。研究并设计了基于FPGA的双向FIFO缓存和基于DSP EMIF的数据交互接口,并完成了硬件制作。实验结果验证了硬件系统的有效性并实现了轮对图像的正确传输。     

基于LabVIEW的精锻控制系统软件设计

以精锻工艺控制系统为研究对象,利用虚拟仪器技术开发了具有开放式结构的精锻机器人控制系统.硬件采用PC＋DSP的运动控制卡结构模式,系统以DSP为核心,采用位置伺服控制方式;以LabVIEW为软件开发平台,通过调用运动控制卡的动态链接库,实现模块化编程和多线程技术,设计了具有快速响应的运动控制系统.软件开发时间短,并且设计的界面直观友好,操作方便.调试结果表明,系统重复定位精度满足预定系统的设计要求.     

基于嵌入式技术的数字装备通用控制器

提出一种基于嵌入式技术的数字装备通用控制器，其主控模块选用嵌入式PC104主板，基于DSP和FPGA技术开发了可控制伺服电机或步进电机的运动控制单元和内置PLC模块．对数字装备通用控制器的硬件系统和软件系统的结构框架进行了总体阐述，并对系统主要功能模块的技术细节进行了分析．     

基于AT89C51+DSP的双CPU伺服运动控制器的研究

针对数控加工中心系统的伺服运动控制系统进行了研究.根据系统高性能要求,采用AT89C51 DSP芯片实现伺服运动控制器,并在一台HANUC CNC2000 i系统中进行实验研究,结果验证了该伺服运动控制器具有调速范围宽、高速、高精确度、动静态性能好等特点.     

基于USB和DSP的多轴运动控制卡开发

为实现实时数据传输和简便的接口连接,设计了基于USB2.0技术的多轴运动控制卡,该控制卡以DSP TMS320LF2407为核心处理器,利用CPLD器件来处理外围事务,简化了板卡结构.叙述了运动控制卡的硬件结构及软件构成.实验证明,该运动控制卡运行稳定、实时性好,能满足运动控制的要求.     

基于FPGA的乒乓式存取高速数据采集通道设计

提出一种基于DSP+FPGA+2块RAM+高速A/D的乒乓式存取高性能数据采集通道,设计FPGA控制两片SRAM轮流存储和读取数据的高速数据通道的控制电路,构建实时高速、大容量的数据采集和信息处理系统,有效地实现DSP处理数据过程中不间断采集数据.论述了乒乓式存取和系统电路的工作原理,FPGA内部各功能模块的设计,DSP控制FPGA工作模式通过仿真得到总时序控制图,数据采集率达到6 MSPS,达到了自动、高速、大容量、实时采集的目的.     

基于FPGA+DSP实时图像采集处理系统设计

采用FPGA和DSP的结构实现实时图像采集处理系统,利用FPGA运行速度快、并行处理能力强的优势,采用"对数拉伸"算法对摄像头采集的数据进行前期预处理,达到图像增强,使得停车场类昏暗光线图像亮度分布不均匀的图像变得清晰;利用DSP具有较强处理复杂算法的优势,对FPGA传送过来的分块图像数据采用JPEG并行压缩算法进行图像的压缩.实验结果表明,图像增强模块能够明显改善图片质量,FPGA和DSP的结构能够很好的满足系统实时性的要求.     

3种脉冲计数检测电路的设计与分析

为实时在线测量电力线的线径,设计了3种基于光栅位移传感器的脉冲计数电路,其控制核心分别采用8051系列芯片STC12C5A60S2,FPGA芯片EP1C3和16位定点DSP芯片TMS320F2407,对比分析了不同方案下的控制效果.实验结果表明:基于FPGA的脉冲计数方法和基于DSP的脉冲计数方法的外围电路简单,精度高,抗干扰能力强,但开发成本较高,基于FPGA的脉冲计数方法侧重于硬件设计,需要掌握VHDL语言;基于DSP的脉冲计数方法需要掌握DSP芯片复杂的内部结构及开发流程,注重于算法的实现.     

基于DSP的保险箱智能指纹识别系统设计

针对保险箱指纹识别系统中单片机资源不足、保密防盗技术有待提高,提出一种DSP与指纹识别技术相结合的指纹识别系统设计方法.引入DSP、FPGA处理,识别多指纹图像并存储人员信息,结合FPGA智能控制防盗报警,通过DSP以太网口与监控中心进行网络数据通信.此方法实现了多指纹识别、智能化防盗、网络化查询.     

一种基于DSP技术的动态图像高速采集系统的设计

为实现对视频数据快速准确的采集,提出了一种以DSP FPGA为基础的数字信号处理方法.由DSP构成的数字信号处理系统以数字信号处理为基础,FPGA作为主要的控制单元,具有与其他以现代数字技术为基础的设备接口方便、数字部件易于高度集成、系统精度高的优点,使其得到广泛的应用.文章在介绍了系统组成及基本原理的基础上,详细讨论了采集部分的结构和FPGA的控制逻辑、DSP中断取数功能的实现.这种设计具有功能集成、实现简单、修改方便等优点,能得到满意的图像结果.     

基于DSP的无刷直流电机控制系统研究

介绍一种数字信号处理器(DSP)控制的无刷直流电机控制系统.利用TMS320LF2407的运动控制接口形成单片DSP控制的电机系统.使用霍尔元件检测转子磁极位置,形成电子换相逻辑.通过数字PI速度和电流控制器控制电机速度.最后给出了实验结果和结论.     

基于DSP＋FPGA的红外成像系统设计

介绍了一种带有跟踪功能的红外成像系统的原理、结构及特点.系统采用FPGA＋DSP结构,DSP进行目标跟踪、图像放大等算法,FPGA完成系统的时序逻辑设计.实验证明本系统能够满足实时红外成像系统的要求,具有结构可重构、模块化、可扩展、工作稳定可靠等特点.     

基于FPGA的软件无线电信道处理研究

文章重点研究了软件无线电（Software Defined Radio,SDR）中不同信道的处理技术,其技术关键在于构建不同频段的数字滤波器进行不同信道信息的接收处理。提出了基于FPGA的软件无线电信道处理方案,并与传统的DSP方案及算法做了对比。在建立软件无线电信道模型的基础上,详述了适于FPGA结构的分布式算法,并得出了该算法在FPGA中实现的模块结构图。研究认为,相比DSP方案,FPGA方案在工作速度及性能上有较大优势。     

基于FPGA的抗混叠FIR数字滤波器的设计与实现

提出了基于FPGA的抗混叠FIR数字低通滤波器的设计与实现.利用Matlab和FDATool设计并确定FIR滤波器的系数,通过Altera DSP Builder和Matlab/Simulink完成滤波器模块的设计和仿真,DSP Builder可将设计好的滤波器模块直接转换成在FPGA上实现滤波器所需的VHDL语言,并在Quartus Ⅱ平台上进一步完成该滤波器的仿真和FPGA实现.最后对叠加有混叠频率成分的的电网电压信号进行滤波仿真,结果表明,滤波器符合设计要求.这种利用DSP Builder将Matlab和Quartus Ⅱ设计工具结合起来进行FIR数字滤波器设计的方法简单有效,所生成的滤波器模块可移植性好.     

基于TMS320F2812 DSP的运动控制器的硬件系统设计

设计了基于DSP的运动控制器的硬件系统,主要包括以下部分:DSP运动控制电路、编码器信号采集电路、PCI总线接口电路。用可编程逻辑器件EPM570搭建光电编码器的信号采集和计数处理电路,增强系统抗干扰性;同时对运动控制器进行光电隔离处理,减少了外界电路信号对运动控制器的干扰。