第四十三讲符合WIA-PA标准的工业无线芯片关键技术研究

WIA(Wireless Networks for Industrial Automation)是具有自主知识产权的工业自动化无线网络,它具有高可靠性、实时性、安全性等特点。本文对符合WIA-PA标准的工业无线芯片的关键技术进行研究,关注WIA-PA工业无线芯片系统架构、通信基带电路、WIA-PA协议引擎优化、安全加密、低功耗设计等方面。旨在提供符合WIA-PA标准的工业无线芯片的设计参考,为降低系统开发难度、保护相关知识产权、提高技术性能奠定坚实的基础。     

现场总线通信控制专用芯片FF-H1研究与开发

本文介绍了FF-H1现场总线通信控制器专用芯片的系统体系结构、工作原理和设计实现.该芯片实现了IEC11582-2/ISA-S50.02物理层和IEC数据链路层底层协议规范,采用0.35微米CMOS工艺设计.下一步将在目前设计的基础上开发基于ARM AMBA总线体系结构的现场总线通信与控制系统芯片的通信控制器IP固核.     

基于双伺服电机的电动助力转向器硬件在环仿真试验平台

针对传统汽车转向系统建模仿真方法精度不高的问题,在深入研究二自由度整车动力学模型和轮胎模型的基础上,设计开发了一套基于双伺服电机加载的电动助力转向器（EPS）硬件在环仿真试验平台.EPS总成输入端可以选择方向盘手动加载或伺服电机自动加载,输出端则根据整车动力学模型和轮胎模型在当前方向盘转角及实车运行参数下的求解结果,由输出端伺服电机动态模拟实际汽车转向阻力矩,并通过检测关键信号指导调试与检验EPS系统性能.实际应用表明,该试验平台实时性、可靠性好,仿真试验精度高,能对EPS关键性能参数进行准确把握,非常适合于EPS系统的研发、测试及性能评价.     

基于ARM核处理器的TinyOS实现

简要介绍了面向无线传感器网络的操作系统TinyOS及其编程语言NesC的特点，详细分析了TinyOS和NesC的编译链接过程，并以AT91M40800为例给出了基于ARM核处理器芯片的TinyOS的实现．     

Xilinx XC4000系列FPGA自动测试平台搭建

随着FPGA的发展,FPGA测试技术也得到了相应的发展。因为FPGA的结构和传统专用集成电路(ASIC)有着本质的区别,在FPGA中不能形成可测性设计电路,但它的可编程能力决定了其测试电路可以通过编程的方法来实现。本文讨论了Xilinx XC4000系列FPGA中CLB资源和互连资源的自动测试方法。而且提出了一种新的测试资源坐标定位方法,使得由软件仿真向器件真实测试取得了突破。并搭建了硬件测试平台。     

基于传感器网络的有源射频识别系统设计

基于传感器网络系统中的传感器节点及TinyOS操作系统,提出一种可以超低功耗工作的有源射频识别系统。该系统由读写器和有源电子标签组成,采用Atmel公司的ATMega128控制高频及低频两种通信芯片,降低了有源电子标签的待机能耗。给出了基于TinyOS的软件结构及低频单元部分的软件设计与实现方法。     

基于惯性传感器的HAR数据采集系统设计

目前针对人体活动识别的数据采集硬件系统研究有限,且存在可参考的数据集单一和泛化性能较低的问题。本文设计一个低功耗、支持数据实时传输、模块化的数据采集系统,并提出一种具有随机性和交叉性的数据采集方法。首先搭建低功耗采集平台进行数据的采集、无线收发和预处理;其次制定全面且精确的采集方案,提高数据集的丰富度;最后用2D-CNN神经网络对不同模式下采集到的数据集进行模型训练。实验结果表明,该采集系统结构合理,具备低功耗特性,能够确保数据传输具备实时性能;该采集系统的应用极大地提高了数据集的质量;获得的数据集在深度学习模型上的准确率可达92.54％;相较于传统数据集,新数据集在人体活动识别任务中表现出更为显著的效果,该采集系统和数据集的开发为神经网络应用提供便利。     

45nm体硅工艺下使用双-栅氧化层厚度降低SRAM的泄漏功耗

提出了一种在45nm体硅工艺下使用双-栅氧化层厚度来降低整体泄漏功耗的方法.所提方法具有不增加面积和延时、改善静态噪声边界、对SRAM设计流程的改动很小等优点.提出了三种新型的SRAM单元结构,并且使用这些单元设计了一个32kb的SRAM,仿真结果表明,整体泄漏功耗可以降低50%以上.     

基于以太网的工业控制网络

应用传统现场总线的工业控制网络无法实现办 公室自动化与工业自动化的无缝结合．由于以太网在确定性、速度和优先法则等方面性能的 提高,阻碍以太网应用于实时控制环境的难点已被解决．以太网早已成为商业管理网络的首 要选择,那么它应用于企业现场设备控制层是控制网络发展的趋势,将极大地促进信息从传 感器到管理层的集成．     

应用神经网络模糊控制器的发动机怠速控制

应用模糊控制理论设计了一个用于发动机怠速控制的模糊控制器,并用ＢＰ人工神经网络实现这种模糊控制器输入输出的映射关系,在神经网络训练中采用了先进、有效的变尺度学习算法。最后给出了控制仿真结果。