基于ARM的嵌入式多轴伺服运动控制器设计与实现

针对工业数控技术对高精度实时多轴伺服运动控制系统的发展要求,提出了一种基于ARM的嵌入式多轴伺服运动控制器的设计方案。该方案采用ARM+多单片机组合的体系结构,运用集中控制及分层处理的结构思想,实现多轴伺服电机高精度、高实时控制。运动控制器中主从系统利用USB2.0总线及CAN总线实现网络通信,能够更好地满足数控系统实时性的要求。介绍了嵌入式多轴伺服运动控制器的硬件结构,并给出了系统软件实现的程序结构框架。试验结果表明,该系统具有成本低、集成度高、精度高、扩展性强、实时性强等优点。     

基于ARH的机器人运动控制系统

为了提高污水泄放机器人的性能,本文用集成了嵌入式处理器ARM以及FPGA的芯片器件EPXA10设计了机器人运动控制系统。提出了一种基于FPGA与嵌入式处理器ARM的机器人运动控制方法。硬件部分给出了系统设计图并简述了控制过程;软件部分给出了中断服务流程以及电机的PID控制流程图。研究证明,采用嵌入式芯片EPXA10的机器人运动控制系统较传统控制系统在可靠性、小型化、功耗、性价比等方面都具有明显的优势。     

基于SoC FPGA的数字荧光算法实现

数字荧光技术给电子工程师提供了一个全新的视角,相较于传统方法,它能够有效地减少波形观测的死区时间。由于波形捕获率得到极大提升,一些偶发的信号也更容易被捕获到。本文以SoC FPGA为平台构建了三维波形,并在片上系统上实现了整体设计。系统使用FPGA实现数字荧光核心算法,并通过片上总线与硬核 ARM CPU构成片上系统,最后,在ARM上加载Qt界面实现波形显示和用户交互。经过测试,系统波形捕获率可以达到50000 wfms／s以上,并能直观地观察到传统测量方法中难以看到的突发信号。     

光电式互感器的研究与设计

光电式互感器是数字化变电站过程层的关键设备。介绍了组成光电式互感器的采集器和合并器的主要功能和实现方法,提出了一种基于ARM微处理器和现场可编程门阵列FPGA的合并器实现方案。合理设计了采集器与合并器之间数据传输方式,利用拉格朗日插值处理采样值同步的方法能较好地满足光电式互感器的要求。     

运动控制器的发展与现状

阐述了运动控制器的涵义,并从实现运动控制功能的基本方法、运动控制器的各种类型、运动控制策略和发展趋势等几个方面综合介绍了运动控制器的发展状况。     

基于FPGA可重构运动控制系统的研究

本文介绍了利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现可重构运动控制器的方法。通过将运动控制系统功能模块化,利用硬件描述语言将其设计成相应功能IP核,在更改控制对象时候只需要将相应的IP核采用原理图重新输入和少量的改动生成相应的配置文件,并由上位机对FPGA重新配置即可完成功能上的重构,而无需改动外围硬件电路。     

高速多通道大容量数据采集与传输系统研究

为实现高速多通道数据采集的大容量存储,对FPGA与DDRSDRAM接口技术进行了研究。从A／D转换后数据传输路径的角度出发,分析了FIFO和DDRSDRAM的时序和工作原理,在各通道同步采集的前提下实现了FPGA对DDRSDRAM的控制,给出了ARM与FPGA通信的设计方法,实现了ARM和FPGA共享双口RAM存储器的结构,最后进行了测试与验证。测试结果表明,该系统在通道数为8、采样率为20MHz／通道、存储深度为4Mwords／通道的条件下稳定工作。     

基于FPGA的ARM与绝对式编码器的通信接口实现

针对绝对式编码器与ARM之间的通信问题,设计了基于FPGA的ARM与绝对式编码器的硬件接口电路.根据ARM和编码器之间的通信流程,利用有限状态机和模块化设计思想进行软件编程.结果表明,该设计接口能够快速、准确地实现ARM和编码器之间的通信.     

基于FPGA的医疗诊断数据采集器的设计与实现

现行医疗仪器仪表的控制系统多数采用单片机实现,普遍存在操作烦琐、显示不直观、数据共享性差等缺点。针对上述情况,采用FPGA数字信号处理板和ARM计算机板实现了一款安全、有效且便于图像采集及共享的医疗仪器图像诊断数据采集器。实验结果表明,该采集器能够采集VGA、DVI等格式的视频、图像信号,并将其转换、压缩,有效地实现了医疗信息传输及共享。     

基于DSP和FPGA的多轴伺服运动控制器设计

针对数控技术的发展对运动控制系统的实时性、加工速度、精确度等性能指标提出了越来越高的要求,本文提出了一种高速高精度的多轴运动控制器的设计方案,系统采用DSP+FPGA+专用集成芯片的体系结构,采用集中控制分层处理的结构思想,它集传感、数据采集、控制及通信功能于一体,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。该结构充分利用DSP的强大数据处理能力及FPFA的并行逻辑特性,并以MCX314AS运动控制芯片实现多轴直线插补、任意两轴圆弧插补、任意3轴位元模式插补运算。本文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,并给出了系统软件实现的程序结构框架。实验结果表明,该系统具有集成度高、功能强大、扩张性强、实时性强及可靠性高等的优点。     

基于DSP和FPGA的数据通信实现方案

在诸如无线视频传输等许多的系统设计中,越来越多的使用到了ARM＋FPGA或DSP＋FPGA的方案,由ARM或DSP做控制,而FPGA做复杂的算法处理,这样的分工可以使二者各尽其能,达到整个系统的性能最优值。但如何协调控制器和FPGA,特别是如何进行两者之间的数据通信却是需要解决的问题。本文以BF537系列DSP为例,介绍一种方法,使得BF537能够动态的配置FPGA,并能够正确简单的与FPGA进行数据通信。经过实践证明该方法行之有效,并具有一定的通用性和灵活性。     

基于ARM11的麦克风控制器软件平台研究

大多数会议存在时间利用率不高的问题,为了提高工作效率,提出了基于ARM11的嵌入式平台的麦克风控制器设计方案,并完成了麦克风控制器的软硬件设计.麦克风控制器软件部分主要利用PC,ARM开发板完成软件平台的构建,软件设计主要由Qt Creator软件完成开发,且可以提供手动工作和自动工作两种模式,测试结果能够很好地实现对...     

基于Micro Blaze的网络化运动控制器研究

分析了与运动控制器发展相关的新技术,并针对传统运动控制器存在的不足,提出了一种基于FP-GA的片上可重构网络化运动控制器新型体系结构,在此基础上利用Xilinx公司的Micro Blaze 32位微处理器IP Core进行了原型系统实现。     

基于ARM7的PC/104接口的设计与实现

根据工业控制的实际需要,简要分析了基于ARM7TDMI-S处理器下实现PC/104总线的可行性。运用CPLD和VHDL硬件描述语言,并通过在μCLinux操作系统下对PC/104总线控制器驱动程序的实现,完成了基于ARM7的PC/104总线控制器的设计。通过实验表明,ARM7微控制器能够很好的支持PC/104总线,并具有低功耗,低成本的特点。为ARM在带有PC/104总线的工业设备和模块上的应用提供了条件。可以使PC/104总线更广泛的应用于嵌入式微控制系统中。     

基于FPGA的DC/DC开关变换器的数字控制器

在DC/DC开关变换器的数字控制器设计中,数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,简称FPGA)是两种主要的数字器件.在此,结合实际的数字控制DC/DC开关变换器,研究了在FPGA平台上实现DC/DC开关变换器的数字控制器,同时介绍了数字控制器中使用的各功能模块及其整个系统的时序.实验系统的测试结果证明了将FPGA用于DC/DC开关变换器的数字控制器是可行的.     

基于ARM＆FPGA的USB通信软件设计

在以ARM为主控核心、单片机为辅助控制器、FPGA为数字载体的手持式存储示波器研制中,采用Philips公司的USB接口芯片PDIUSBD12实现USB通信,提出了多处理器系统中通信的实现方法及软件设计过程,实验表明该设计是切实可行的,并成功应用于和PC机的通信。     

基于Qt/Embedded的嵌入式电能质量监测仪终端管理系统设计

将嵌入式技术应用于电能质量监测系统,采用ARM9作为主微处理器芯片,扩展外设接口,构建了一套电能质量监测仪终端管理系统。以嵌入式Linux作为开发平台,以Qt/Embedded作为开发工具,实现了电能质量数据的有效压缩、数据的实时显示、SPI通信、网络通信等功能。经试验验证了监测装置测量的可行性和准确性。     

基于矢量控制的高性能交流电机速度伺服控制器的FPGA实现

提出了一种全数字化的基于电流矢量控制算法的交流电机速度伺服系统控制器的硬件设计方案，并在一片现场可编程门阵列FPGA中得到了具体验证和实现。该方案综合运用了矢量控制算法、M／T测速算法、PI调节算法、SVPWM算法以及EDA设计方法学等，在速度伺服或位置伺服等高性能运动控制系统中有重要的应用价值。所设计的控制器集成电路提供了标准的主机通信接口，可以对各种控制参数进行在线调整，其电流环和速度环的采样频率均可以达到20kHz以上。实验结果表明，该控制器在低速与高速运行状态下均能获得良好的动态和静态性能，其可控转速范围为0．2—10000r／min。