基于单片机和FPGA的高速测频系统的开发

本文介绍了一种以FPGA为测频核心处理芯片,单片机(C8051F020)为数据处理器的高速测频系统的设计方法,并详细地介绍了系统的硬件组成和软件设计,给出了FPGA的仿真结果.实验结果表明,该方案完全符合设计要求.     

一种三电平对称SVM调制及死区补偿的实现

在简述三电平空间矢量脉宽调制(SVM)策略的基础上,介绍了一种同时考虑对称SVM及死区补偿的方法.根据相电流的方向对死区进行实时补偿,以获得实际对称的脉宽调制(PWM)输出.该方法是在基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的系统上实现了逻辑硬件电路的设计,并在带电机负载的三电平逆变器上进行了实验.实验验证了该方法的合理性,也为多电平逆变器及其死区补偿提出了一种可能.     

DSP设计方法的研究

数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术的飞速发展极大地提高了人们对模拟世界的把握能力。本文就目前各种DSP设计方法进行简要介绍,并对基于FPGA(Field-programmable Gate Array)的DSP设计与传统DSP设计方法进行详细的比较分析。     

基于FPGA的数字控制DC／DC研究

与DSP器件相比,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)能够实现性能更优的数字控制DC/DC变换器.基于FPGA开发平台.研究了数字化DC/DC变换器的实现方法,介绍了电压模式数字控制器各功能模块及系统的状态机实现.实验系统的测试结果表明,采用FPGA实现数字DC/DC具有较好的性能,具体性能指标完全可以满足要求.     

基于双DSP硬件架构的固态开关控制系统设计

为解决电网供电电压跌落及短时断电的问题,实现了对负载的不间断供电,设计了基于双DSP和FPGA的固态转换开关(SSTS)控制系统.介绍了SSTS设备的工作原理,通过仿真论证了强制切换(MBB)控制策略及单相电压跌落检测算法的有效性和必要性.根据改进后的SSTS系统控制算法,通过对功能的层次化解析,建立了双DSP+FPGA控制系统架构,并简单介绍了各系统模块的实现方法.最后给出了380 V SSTS装置部分运行结果.实验结果表明,所采用的控制系统架构及控制策略是正确可行的.     

DSP和FPGA并行通信方法研究

本文介绍了一种DSP与FPGA之间的并口通信方法,它实际应用于陀螺数字检测电路。此方法使用TMS320F2812芯片的外部数据总线接口(XINTF)与FPGA相连接,利用它的中断和读写选通信号(XRD与XWE)作为判断位与使能位完成通信。文中给出了它们的硬件连接方式和通信部分的软件程序,并用modelsim对FPGA通信程序进行了仿真。通过仿真结果以及在实际电路中的实验调试,表明此方法可以实现DSP与FPGA之间的并行通信,能有效提高通信速度。     

FPGA的设计方法及其在供电系统中应用的实例

介绍了现场可编程门阵列(FPGA)的结构与特点;讨论了FPGA的一般设计方法和步骤;指出了它适于高速大运算量计算的优势;最后探讨了FPGA在供电系统中的应用情况,指出了它的广阔前景。     

基于CORDIC算法数字下变频的FPGA实现

介绍了基于CORDIC算法数字下变频的FPGA实现,此种方法能同时完成NCO的功能和混频器功能.可以解决基于查找表的DDS实现数字下变频占用FPGA中的乘法器和大量的ROM资源以及输出频谱杂散较大的问题.介绍了CORDIC算法的基本原理,论述了基于CORDIC算法数字下变频结构原理和FPGA实现的具体方法.还在Quartus Ⅱ和Modelsim平台上综合并对滤波器和系统进行功能和时序的仿真.测试结果证明,该方案正确,且有效节省FPGA硬件资源.     

基于USB的数字电位器的控制

介绍了USB协议芯片FF245BM的工作原理以及它在数字电位器控制系统中的应用.该系统采用Altera公司的现场可编程门阵列(FPGA),运用VHDL语言自上而下进行FPGA设计以及实现硬件控制功能.以USB为接口实现FPGA与PC机之间的高速数据传输,从而实现了用PC机控制数字电位器的功能.文中对系统的各个模块进行了分析,详细介绍了PC端和FPGA的软件设计、各个模块的硬件搭建以及需要注意的问题.     

基于FPGA的矩阵乘法器优化设计

目前FPGA(field programmable gate array)在许多信号处理领域有了越来越多的应用,其中有不少是应用于矩阵的运算与变换。通过使用新一代FPGA中嵌入的DCM(digital clock manager)模块,可以针对矩阵运算的特点,对实现矩阵运算的硬件结构进行优化,从而大幅的降低在FPGA中实现矩阵运算所占用的硬件资源。本文以3×3矩阵乘法器为例对此类优化设计进行了详细介绍。     

一种无刷直流电机数字实时控制系统的设计

介绍了一种基于DSP FPGA的无刷直流电机的控制系统。讨论了通过FPGA对PWM波进行组合逻辑变换的设计方法。采用单神经元自适应PSD控制器对电流环进行调节,使电机能稳定工作在变负载条件下。试验结果表明系统的硬件和软件设计合理,具有良好的调速性能。     

一种应用于无刷直流电机数字控制的系统设计

介绍了一种基于DSP+FPGA的无刷直流电机控制系统。阐述了通过FPGA对PWM波进行组合和逻辑变换的设计方法。详细介绍了采用单神经元自适应PSD控制器对电流环进行调节的方法。试验结果表明,系统的硬件和软件设计合理,具有良好的调速性能。     

旋转变压器/数字转换器在直流电机控制系统中的应用研究

介绍了一种用于直流电机控制的速度、位置检测方法。该方法采用了新型的旋转变压器/数字转换器AD2S1210,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字信号,运用FPGA来读取位置信号和速度信号并将它们存储在相应的地址中。分析了AD2S1210的工作原理,给出了与FPGA的通讯接口方法及程序的流程图。实验结果表明,应用该方法可以精确地检测电机的位置和速度信号,从而实现电机的多闭环精确控制。     

基于FPGA的两相步进电机细分驱动电路设计

在采用步进电机驱动的机构中,为了提高定位精度,提出了一种基于FPGA的两相步进电机细分驱动电路的设计方案.采用正弦/余弦细分方案,通过嵌入cos/sin表格于FPGA中,合理控制步进电机两相绕组的电流,实现斩波恒流均匀细分驱动,减小了步距角、提高了步进分辨率,最高细分达到256.给出了FPGA软件设计,并在Modelsim中完成了仿真.仿真结果表明,分频、定时,正弦/余弦函数以及全桥控制信号,都可以由FPGA准确无误地产生,达到了设计的要求,取得了满意的效果.在实际的应用中,电机运行平稳.     

太阳追踪系统控制器的设计与应用

为提高太阳能板接收能量的效率,设计了一种日光垂直追踪系统的电机控制方法。该方法与传统的使用单片机控制的步进电机控制系统不同,其利用FPGA实现对步进电机的控制。根据步进电机的运转特点,设计了步进电机控制算法,运用直接数字式频率合成器(DDS)技术,实现了对步进电机在各种运行模式下加减速、正反转及精确定位的控制仿真,其性能稳定可靠。同时,利用FPGA提供的可配置资源,在应用中,可以用同一块FPGA芯片对多台电机进行控制,从而大幅度降低光伏发电的成本。采用FPGA来实现的太阳能追踪系统能有效提高太阳板的光电转化效率,并具有较广泛的应用前景。     

基于STM32和FPGA的多轴运动控制器的设计

该控制器采用STM32和FPGA进行设计,STM32进行粗插补处理,将产生的粗插补坐标增量发给FPGA进行精插补.FPGA控制输出脉冲和脉冲间延时,通过高速光耦隔离后输出,控制电机的运转.系统采用脉冲叠加的方法实现加减速;使用数字积分法插补原理实现直线插补和圆弧插补,从而实现任意曲线轮廓.该系统已应用到实际的雕刻机中,...     

基于A3988电机驱动芯片的电机控制电路设计

直流电机因具有结构原理简单、体积小、调速方便和低功耗等特点,因而在医疗器械、汽车制造行业和航空航天等领域中被广泛使用。介绍了基于A3988电机驱动芯片的电机控制电路的设计,给出了通过FPGA来设计和实现刹车功能和位置控制功能。A3988电机驱动芯片具有负载能力强、体积小的优点,但是芯片本身不能直接驱动电机实现刹车功能,本文给出了使用FPGA控制电路来控制A3988电机驱动芯片,实现刹车功能的方法。     

基于FPGA的步进电动机驱动系统设计研究

系统基于51单片机控制,以FPGA芯片来实现驱动,步进电机的脉冲分配作为核心电路加以必要的数字模拟辅助电路,形成一个4相8拍定位系统。该系统完成了步进电机的正确脉冲分配并实现了方向调节、速度调节及定位控制等功能。由于单片机控制模块的使用使得FPGA驱动模块对定位控制更加方便,速度控制精度很高。     

基于FPGA控制的步进电机驱动设计

随着微控制器技术的快速发展,特别是高性能可编程逻辑器件的出现,促进了步进电机控制技术的发展,使得步进电机驱动系统集成化设计的实现成为可能。本文根据设计要求进行了四相步进电机驱动系统的芯片选择和硬件电路设计,以FPGA为核心器件,集成了驱动和控制部分,大大简化了逻辑控制电路。设计过程采用模块化设计方法,用VHDL硬件描述语言对电路进行描述,采用Altera的QuartusII集成化工具进行了综合和布局布线,仿真,充分利用FPGA芯片的资源,优化程序,提高模块的工作频率,提高芯片的控制精度。文中对整个系统的架构及硬件电路和软件的实现都做了详细的介绍,最后通过仿真和实验分析验证了此控制方案的可行性。     

基于FPGA的无刷直流电动机控制系统设计

介绍了一种基于FPGA的无刷直流电动机控制系统及自顶向下的设计方法.该系统采用FPGA作为核心器件,极大减少了分离元件的使用,利用硬件描述语言VHDL设计在片内实现电机控制逻辑,因此系统具有极大的灵活性、扩展性和通用性,抗干扰能力强、且系统本身结构紧凑,已成功应用于机器人仿人灵巧手手指中.