超声相控阵系统中高精度相控发射和相控信号并行处理的实现

为了实现超声相控阵系统中换能器各阵元发射和接收相位的精确控制以及多路相控回波信号的实时处理,提出了一种基于FPGA的高精度相控发射和相控信号并行处理的实现方式。分析结果表明,拥有高速计数器以及丰富高速I/O引脚和DSP硬核资源的FPGA,特别适合相控阵系统的实现;采用FPGA中的高速计数器来实现高精度相控发射,可获得高达2ns的延时精度,采用FPGA中的高速I/O引脚以及DSP硬核资源,可实现16路回波信号的全并行信号处理,并且可以利用首先2 ns插值、然后10 ns延时补偿的方法来实现高精度相控接收。实测结果表明,该实现方式可以较好地对钢管的缺陷进行实时和清晰的扫描成像。     

基于FPGA技术的高速数控DDA插补器的设计与研究

文章介绍了采用FPGA技术设计的高速数控DDA硬件插补器。利用VHDL语言和原理图相结合的方法进行编程,实现了基于FPGA技术的高速数控DDA插补器。选用Cyclone系列的EP1C3T144C8芯片设计数字积分法插补器,通过QUARTUSⅡ9.0软件进行编译仿真。实验数据分析表明在40MHz的时钟频率下,实现0.1μm的插补精度,理论上可达到60m/min的插补进给速度。该插补器可与上位机构成具有粗、精插补功能的运动控制系统,来实现高速、高精度的各种直线和复杂曲线的运动控制。     

基于FPGA的超声相控阵波束合成技术

数字波束合成技术是相控阵超声检测相对于其它超声检测所特有的,也是整个信号接收处理系统的核心技术。通过设计基于可编程现场门阵列（FPGA）的各个模块,充分利用FPGA的优点,实现了精确延时和快速加权求和。从而可以对回波信号在不同方向和深度进行动态聚焦,很好地实现了波束的数字合成。     

基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术

在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度.根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片.并通过将基于FPGA的实现方法与软件实现方法进行对比分析,论证了基于FPGA的实现方法可以获取更为准确的时间戳,能在较低的成本下实现时钟频率补偿,完成精确的时钟同步.利用搭建的主从站实验平台,完成了时间同步精度的测试.实验结果表明,基于FPGA的数控系统现场总线的时钟同步技术的同步精度小于300ns,进一步提高了数控系统的加工精度.     

基于DSP和FPGA的运动控制器的设计与实现

针对数控系统的工作特点和要求,通过对TI公司推出的DSP芯片TMS320C6713和ACTEL公司的FPGA芯片A3P400功能和特点的深入分析,给出了一种基于DSP和FPGA的运动控制器的设计与实现.在充分考虑上述芯片特点和资源的基础上,该控制器采用浮点型DSP与FPGA,能够更好地满足数控系统对运动控制单元的实时性和控制精度的苛刻要求.同时介绍了运动控制器的硬件整体结构及主要模块的详细设计,并给出了DSP软件实现的程序结构框架.     

多处理器系统中基于FPGA的VME总线接口设计

在分析VME时序的基础上介绍了一种采用FPGA进行VME总线接口设计的方法。该方法利用FPGA低开发成本、低功耗、高集成度的特点,采用紧凑设计思想,通过把双端口RAM和时序控制模块结合在一起完整实现VME接口通信功能,并实现在一个FPGA芯片中,使整个设计的灵活性增强、开发成本降低。系统仿真和样机试验结果表明:该接口数据发送和接收时序正确,逻辑严密,运行可靠。     

基于DSP和FPGA的电液伺服控制器的设计

在分析液压伺服系统特点的基础上,设计了以TI公司的DSP芯片TMS320F2812PGFA作为主控制芯片、采用FPGA进行逻辑时序控制的电液伺服控制器。介绍了该伺服控制器的硬件组成和软件结构,并通过实验验证了控制器具有良好的稳态精度和动态特性。     

FPGA在增量式编码器接口电路设计中的应用

利用FPGA和Verilog HDL语言,采用自顶向下的设计方法,设计了增量式光电编码器的接口电路,具有硬件辨向、倍频和计数等功能,可与微机或DSP并行通讯,并消除了硬件延时可能引起的错误.     

实现装配焊接的双主轴摩擦焊机的研究

根据微型汽车传动轴轴管叉焊接总成的相位精度和长度精度要求,结合摩擦焊工艺特征,研究设计了一种双主轴相位摩擦焊机。该焊机可同时完成两道焊缝,实现了轴管叉焊接总成的装配焊接。通过小批量焊接试验和对焊件的综合考核,验证了所设计制造的双主轴相位摩擦焊机在实现轴管叉焊接总成装配焊接的精度和稳定性,既降低了成本又提高了效率。     

基于FPGA的线阵X射线图像采集系统

基于FPGA实现了一套线阵X射线图像采集系统。系统以FPGA芯片作为核心控制器,在FPGA上实现了线阵X射线图像传感器的控制、A／D采样控制、图像数据缓存、高速率图像传输接口等功能。图像传输接口基于CameraLink协议,具有传输速率高、抗干扰能力强、通信距离长等优势。系统已经应用于一套X射线图像检测设备中,通过试验验证,该系统集成度高、结构简单、设计灵活,图像采集性能可以满足高速检测要求下系统实时性和可靠性的要求。