基于ARM和FPGA的旋转叶片振动信号仿真系统设计

设计了一种脉冲信号发生器,作为高速旋转叶片振动测量系统中的测试环节,实时模拟现场光纤传感器产生的多路脉冲信号,用以测试和验证上位机软件算法的可靠性.对旋转叶片进行数学建模,提取影响叶片振动的相关参数,计算出各传感器脉冲信号产生的时间;实现了基于ARM和FPGA的硬件方案,使用ARM进行外设的控制,使用FPGA进行主要运算和脉冲信号的输出.将该设备应用于叶片振动测量系统,能够产生准确的脉冲信号,完全满足系统高速、高精度的要求,通过自带键盘或串口输入参数,该设备具有足够的可调范围,且同时做到便携性.     

基于ARM和FPGA的线阵CCD测径系统的设计

设计了一种基于ARM微处理器LPC2214与线阵CCD的在线动态测径仪,该测径仪采用FPGA实现对线阵CCD时序脉冲的驱动;以ARM微处理器为测径仪的核心,实现图像信息的处理和对整个系统的控制,保证动态、实时、准确的测量线缆直径.介绍了该仪器的基本原理,详细给出了系统硬件方案和软件流程.     

基于 Zynq 的 PMSM 驱动控制系统设计

本文介绍了基于 ZynqSoC 的 PMSM 驱动控制系统，该控制系统使用 ARM 和 FPGA 相结合的形式实现了高性能、高集成度的控制算法。本系统中 FPGA 部分实现了计算并行度高、计算性能要求高的 PMSM 电流环矢量控制算法， ARM 部分实现了可移植性强、算法种类多的速度控制算法、位置控制算法等。实验结果表明，该系统具备高性能和可扩展性，能够方便地应用到不同的实际项目中。     

基于Zynq的不规则物体体积测量系统的设计与实现

为解决工业生产中原始物料体积的快速、准确测量与分级问题,设计了一种以Zynq-7000可扩展处理平台为核心的基于机器视觉的不规则物体体积测量系统;该系统通过摄像头采集物料图像,结合ARM与FPGA技术,并使用Vivado开发软件在ZyBo开发平台中进行了软硬件协同设计,最终实现了不规则物体体积测量算法的硬件加速;实验结果表明该系统可以准确的计算出不规则物体的体积,并能够达到工业生产的实时性要求,这将有效地提升原始物料分级的准确性,提高企业的经济效益和社会效益。     

SoC FPGA的视觉算法加速系统设计

提出一种基于Altera SoC FPGA进行硬件加速的方案,该方案为运行在ARM端Linux系统的视觉算法利用FPGA进行加速提供传输通道.首先把ARM端的图像数据传输到FPGA部分的SDRAM中,接着控制FPGA相关IP核读取SDRAM中的数据,然后视觉算法IP核接收图像数据并对其进行加速处理,最后把处理后的图像数据通过特定的IP核传回Linux系统.实验验证了该方案的可行性、可靠性和加速性能.     

基于ARM微控制器的FPGA配置及应用

微控制器在某些工程应用中经常需要对FPGA进行灵活的配置,采用常规的EPROM配置FPGA很难满足这一要求.提出一种基于ARM芯片的FPGA动态配置方案,将FPGA的配置文件存储在ARM芯片的内部Flash中,从而充分利用了ARM片内资源,实现了FPGA上电动态配置,使得FPGA功能可以在线灵活更新.该方案已成功应用于航空发动机转速测量中,实现了对航空发动机转速的精确实时测量.     

介质管等离子体物理特性自动测量系统设计

根据朗缪尔双探针诊断方法,设计了一个等离子体特性自动测量系统,给出了系统设计的原理和实现过程.系统由电源电路、ARM控制器、FPGA、FIFO、高速ADC及USB控制器构成,可以提供等离子体测量所需的特定工作电压、实现对等离子体Ⅰ-Ⅴ特性数据的同步测量,并可以对测量数据进行准确的高速传输.分析系统所采集数据得到了准确的...     

基于ARM处理器的运动控制器的设计与实现

针对传统的运动控制器二次开发难、成本高、功能单一等缺点,设计了基于网络接口的运动控制器,该运动控制器集灯源、光栅尺计数和运动控制于一体,采用ARM+ FPGA的结构,FPGA对光栅尺信号进行处理及完成运动控制规划,ARM上运行Linux操作系统,实现对灯源的控制,负责与FPGA的总线通信以及与PC的网络通信.该控制器适合二次开发,且大大降低了成本.该运动控制器主要应用于影像测量系统中,实验已经证明该设计的可行性.     

FPGA实现UART核心功能算法的时序缺陷

简述采用HDL语言在FPGA内实现UART核心功能的一种算法,分析ARM与FPGA之间进行异步串行通信实验时FPGA接收的数据的错误和实现UART核心功能的算法,得出波特率和FPGA系统时钟存在误差导致该算法存在时序缺陷,找到了存在时序缺陷存在的原因并提出了解决的方法,通过实验验证了方法的正确性。     

基于ARM与FPGA图像采集存储系统设计

设计实现了一种基于ARM与FPGA高速图像采集存储系统.该系统采用视频编码芯片SAA7113和FPGA实现高速视频采集,采集数据经由ARM处理器读取并存储到大容量硬盘存储器,为数字图像的后续处理提供了可能.     

管道机器人三轴差速器性能测控系统

为了测试新研制机械自适应管道机器人的三轴差速器性能,根据测试要求,设计了基于ARM和FPGA的测试和控制系统.由ARM完成整个系统的控制和数据的存储,而FP-GA完成7路码盘信号的鉴相和计数.介绍了正交脉冲鉴相、FPGA多轴同步计数及其与ARM的接口、数据存储系统等部分的硬件电路设计.与传统的微控制器外扩专用计数芯片相...     

Zynq芯片的三维视频混沌保密通信系统设计

本文基于具有FPGA+ARM架构的Zynq芯片,提出了一种新的实时视频混沌保密通信系统的设计方案.阐述了一种三维视频混沌加密算法的原理并且加以应用,详细介绍了系统设计方法和软硬件实现过程.利用Zynq的FPGA资源实现视频的采集和显示,ARM处理器实现混沌加密与解密和网络收发功能.最终在局域网内实现了视频的实时采集加密和自同步解密,获得了良好的安全性和实时性,为混沌保密通信的应用提供了新方向.     

基于嵌入式系统的切削颤振在线监测技术研究

针对机床切削过程中的颤振现象难于实时、精确监测和控制的问题,设计了一种基于"FPGA+ARM"结构的切削颤振在线监测系统。切削振动数据采集主控制逻辑用FPGA来实现,ARM则用来实现采集数据的处理及快速发出颤振警报。     

传感器数据并行实时采集监控系统的设计

本文设计实现了一种基于FPGA的并行传感器数据实时采集系统,可以高性能、低成本的实现多达64路串行总线并行工作的数据实时采集、监控。基于ARM和FPGA的设计框架,尤其是FPGA的模块化设计大大提升了系统的灵活度和实时性。同时软件接口设计上的创新,进一步提升了系统的处理性能。     

基于Zynq的图像角点及边缘检测系统的设计与实现

以Zynq芯片为基础,采用软硬件协同设计的方法设计并实现整个系统。Zynq芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,既具备ARM处理器的灵活性,又拥有FPGA并行处理的能力。本系统的设计充分发挥了Zynq芯片的优势,在软硬件划分上, 通过ARM处理器来实现图像的采集;图像角点及边缘检测用FPGA来完成,即通过硬件加速提升系统的整体性能。ARM处理器与FPGA通过AXI4总线进行数据交互,在Zynq上实现集图像采集、图像特征提取、图像显示为一体的片上系统。最终系统测试结果表明,采用硬件加速实现图像特征提取的相关算法比在ARM处理器软件上实现的算法的速度提高了6～8倍。     

基于ZYNQ和CNN模型的服装识别系统

商品检索是电商行业智能化发展的一个重要的问题.本设计实现了基于ZYNQ和CNN模型的服装识别系统.利用TensorFlow训练自定义网络,定点化处理权重参数.利用ZYNQ器件的ARM+FPGA软硬件协同的特点搭建系统,使用ARM端OpenCV进行图像预处理,FPGA端CNN IP进行实时识别.ARM与FPGA之间实现了权重可重加载结构,无需修改FPGA硬件而实现在线升级.系统采用fashion-minist数据集作为网络训练样本,根据系统资源配置CNN IP的加速引擎的数量来提高卷积运算的并行性.实验表明,本系统针对电商平台下的图片能够实时准确识别和显示,准确率达92.39%.在100 MHz工作频率下,图像处理速度每帧可达到1.361 ms,功耗仅为0.53 W.     

Zynq-7000的柔性直流输电桥臂控制器设计

介绍了基于Xilinx Zynq-7000芯片的柔性直流输电桥臂控制器的设计方案。集成在Zynq-7000芯片上的FPGA和ARM之间采用AXI4总线传输数据;配置芯片上的ARM双核各自运行独立的应用程序,移植了Linux操作系统;同时,基于Linux增加了HDMI图形控制界面和SD卡数据记录等功能。FPGA和ARM间的数据速率实测达到8.9Gb/s,大大地提高了桥臂控制系统的实时性。     

基于ZYNQ的高清图像显示及检测系统设计

针对当前基于ARM和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统;采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,兼备FPGA的并行处理能力与ARM处理器任务调度功能;基于AXI协议设计了自定义数据存储传输的IP核,实现了处理速度与带宽最大化;利用HLS工具将图像预处理算法快速打包生成IP核,在FPGA中实现图像算法的硬件加速,完成图像处理系统平台原型机的设计;与传统的PC机和相机的机器视觉平台相比,该系统运行平均耗时在10 ms以内,实时检测效果令人满意,有效解决了低功耗与高数据带宽和处理速度之间的矛盾,为后端结果分析和边缘加速提供了良好支持。     

基于FPGA和C8051F020的简易实时频谱分析设计

FFT-V9.0 Core是基于Altera FPGA高性能、高度参数化的快速傅里叶变换处理器。设计和实现了一种以FPGA为核心,辅助于C8051F020数据处理,液晶显示各谐波幅值、基波含有率和频谱图的实时频谱分析系统。由C8051F020片内AD采集输入信号,经FPGA与C8051F020并行数据通信协议进入FPGA做FFT算法分析,运算结果经并行数据通信协议以送回C8051F020做进一步数据处理和显示。实验证明,系统充分利用了FPGA与C8051F020芯片资源,具有较好的实时性,频谱分析特性,系统操作简便,测量结果直观可靠。