基于PC104和FPGA的数据采集系统的研究和实现

为了检测风电场动态无功补偿装置的运行状态,提出了基于PC104工控机和FPGA的数据采集系统的实现方法。以PC104为系统主机,主要负责数据的接收与处理、网络通信,人机接口等功能;以FPGA为从机,主要完成电压、电流信号的同步采集并通过PCI接口芯片PCI9054传送至PC104、PC104和FPGA通过PCI9054实现双向数据传输。FPGA与四片六通道高速同步A/D连结,可以实现最多二十四路模拟量的同步采集。     

基于FPGA的嵌入式处理器与PC/104总线接口实现

为了解决高性能嵌入式处理器与PC/104总线标准的设备之间的通信问题,本文介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)来实现用于嵌入式处理器(ARM)和PC/104总线通信的接口控制模块的方法,并用于工业现场的相关设备中,控制并完成指定的功能。     

基于FPGA的嵌入式处理器与PC/104总线接口实现

PC/104总线是一种常用的与嵌入式处理器进行数据交互的总线,随着嵌入式研究的发展,高性能嵌入式处理器逐渐被考虑用来替换原有的X86系列微处理器,为了解决此类嵌入式处理器与原有的PC/104总线标准的设备之间的通信问题,本文介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)来实现用于嵌入式处理器(ARM)和PC/104总线通信的接口控制模块的方法,并用于工业现场的相关设备中,控制完成指定的功能,最终实现通过接口对外通信。     

高炮光电瞄准具综合检测仪设计研究

针对高炮光电瞄准具调试、故障分析和维修的需要,设计了一种综合检测仪。阐述了检测仪的功能要求、采用DSP/FPGA、PC104总线和嵌入式计算机及信号处理的技术实现方案和信号处理软件、用户软件设计,可实现在线/离线对瞄准具主要性能检测、产生模拟仿真信号等功能,具有操作简单、检测快速、故障判定准确、直观等特点,推广应用价值较大。     

智能电能表印刷电路板一致性检测系统的开发

基于计算机视觉技术、自动控制技术,设计了智能电能表PCB(印刷电路板)一致性检测系统,用于替代人工检测模式。五轴联动控制子系统实现PCB的五轴运动,使系统不仅可以进行平面扫描,还可以实现侧面甚至多角度扫描,基于分级模板匹配的PCB检测算法用于实现快速可靠的图像识别和匹配,这一检测系统已成功应用于PCB检测工作中。     

基于FPGA的串口与外部SDRAM通信的电路设计

介绍了一种基于FPGA技术实现PC串口与外部SDRAM之间数据传输的方法.给出了各个模块的具体设计方法,以及整体设计的实现,并验证了用FPGA实现PC与外部SDRAM进行串行通信的可行性.     

基于CORDIC算法的谐波实时谱分析仪的FPGA设计与实现

谐波污染对电力系统造成很大的危害,及时准确地检测出谐波成分、幅值和相位等因素是治理和消除谐波污染的前提.本文论述了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现谐波实时谱分析仪的方法.基于FPGA硬件逻辑实现了具有高速数据处理能力的FFT运算处理器,采用CORDIC算法实现了复乘运算和求模运算,与使用乘法器相比降低了系统的资...     

高压巡线机器人电磁导航系统研究与设计

为提高架空高压线路故障检测效率,研究并实现了高压巡线机器人自主巡检作业新方法,即巡线机器人在PC104硬件系统和嵌入式软件系统平台上分析处理输电线图像数据对其进行故障检测。基于电磁检测的导航系统由横竖两方向多方位的电磁传感器阵列组成;PC104采用相对值检测方法,根据高压输电线路周围磁场的感应电压跟半径的反比例关系原理,比较传感器阵列输出的系列模拟电压值来判断机器人相对输电线路的姿势并识别线上障碍;针对电磁导航系统信号特点,研究MATLAB数字滤波器优化设计方法;设计出IIR滤波器对经过放大的信号进行处理,研究并实现了PC104的IIR优化算法。仿真结果和现场试验证明,基于IIR滤波的巡线机器人电磁导航系统结构简单、效果显著。     

PCB 缺陷检测深度学习算法的精度改进

本文以YOLOv5目标检测算法为基础算法,针对PCB缺陷检测进行了提高精度的改进。首先通过实验选取了合适的数据增强方法。针对PCB缺陷尺寸小的问题,在原有的3个检测头基础上增加了P₂检测头。设计全新的PANet多特征融合结构,实现高效的双向跨尺度连接和加权特征层融合。针对PCB背景复杂的问题,引入了CBAM注意力模块以增强图像信息。引入了Transformer模块来增强算法,以提高捕捉不同位置的PCB缺陷信息的能力。最终通过这些改进,在检测速度FPS仅下降7.2的情况下,检测算法的mAP精度提高了11.3%。     

基于PC104＋双通道数据采集系统设计

PC104＋总线具有较多的优点,在嵌人式领域得到了越来越广泛的应用,研发基于PC104＋总线的通用双通道高速数据采集系统具有较强的实用价值。为了实现此采集系统,在硬件系统上,采用了PCI9054接口芯片、大容量的FPGA和双口RAM、两片AD6640作双通道数据采集的结构。在软件系统上,采用了底层驱动程序、开发函数库、上层应用软件的结构。经实际测试,该系统能稳定工作,完成双通道数据采集。因此,本文提出的数据采集系统硬软件结构及实现方法具有实用及参考意义。     

基于PC104的电缆通断测试仪设计

为了实现电缆通断的自动测试,在分析了用户需求和测试特点的基础上,研制了一种基于PC104总线技术的、便携、实用的电缆通断测试仪;该仪器采用嵌入式计算机技术,PC104总线技术、硬件电路模块化设计技术,实现了电缆通断测试的自动化;文中阐述了该系统的工作原理、设计方案和硬件、软件实现方法、并最终输出试验测试结果;试验结果表明该测试仪具有较高的测试精度,较快的测试速度,从而大大提高了电缆通断测试的效率。     

一种导航计算机检测设备

本文提出了基于虚拟仪器技术和自动化测试技术相结合的导航计算机检测设备。设备的上位机运行LabVIEW程序产生载体姿态信号,将信号通过RS232传输,最后在基于FPGA的硬件电路上产生与真实陀螺相同的输出信号。被测导航计算机在此输入信号下工作并给出导航计算的输出结果。数据采集由上位机完成,并以此评判导航计算机的状态,完成现场快速测试和故障诊断。本文主要论述上位机的工作,对FPGA的应用也作了简单介绍。     

DSP和FPGA之间串口通信研究

基于软件无线电的数传电台系统中,DSP和FPGA的通信是一个研究重点。本文提出了一种应用SPI协议的串口通信方案,利用DSP(TMS320VC5402)上多通道缓冲串口内嵌的SPI接口和FPGA(XC3S400)上编写的SPI模块进行通信;给出了DSP和FPGA之间的硬件连接图、SPI协议下多通道缓冲串口的设置,以及FPGA中FIFO的编程代码和仿真波形。     

基于Kautz模型的优化补偿预测函数控制

利用Kautz函数逼近得到表征过程对象的状态空间方程,基于Kautz模型设计一种稳定的自适应预测函数控制器。通过对闭环系统广义状态方程的稳定性分析,依据Lyapunov稳定性定理得到控制系统稳定的条件。并对算法进行改进,提出一种衰减因子优化补偿方法,设计局部搜索和混沌优化2种算法实现在线寻优调节补偿因子,抑制系统突变,减少调节时间,提高控制品质。仿真研究证明了该控制算法的有效性。     

基于FPGA的图像采集系统的设计

研究一种基于FPGA和CMOS图像传感器的图像采集处理系统的实现方案。FPGA芯片的I/O口模拟SCCB串线总线写CMOS传感器中的寄存器,来设置CMOS图像传感器的工作方式,然后FPGA根据同步信号采集有效原始图像数据,在FPGA内还原出传统数字RGB格式图像数据,接着以帧为单位将图像数据转存到外部存储器SDRAM中,最后通过UART串口将图像数据转发到PC,进行实时处理或显示。所设计的采集系统能够正常工作,介绍的设计方案可靠有效。     

基于FPGA的多点温度无线采集系统

为了对国防、天文和工业领域内特殊场合进行多点实时温度监控,设计了基于可编程逻辑门阵列FPGA(field programmable gate array,FPGA)的多端口并行温度无线实时监控系统.该系统以FPGA为核心,包括温度信号采集、数据存储、数据传输、实时温度值的动态显示4个部分.系统采用多个智能温度传感器对多个测试点进行并行温度的采集,并将采集到的温度信号进行模数转换,同时缓存到FIFO(first in first out)中,FIFO里的数据在FPGA的控制下通过蓝牙模块传输到PC端.PC端完成对实时温度的显示和过温报警.各测试点的温度实时显示在PC界面上,工作人员不仅不用亲临现场就可以实时对各个监测点的温度进行监控,还可以通过记录的历史数据,进行数据分析.     

ADS7947在某导航雷达PMA设计中的应用

PMA可以在海军舰艇电子装备舰员级维修中发挥重要作用,为了满足某舰载导航雷达PMA设备研制的需要,设计了基于ADS7947的高精度、低功耗、PC/104总线A/D转换模块.该模块通过大规模FPGA完成PC/104总线接口、A/D转换控制、A/D转换数据的串/并变换、缓存以及模块的功耗控制等功能.经实际使用证明,该模块的...     

基于边缘扫描技术的PCB测试节点优化设计

介绍了一种可用于PCB测试的方法。边缘扫描技术是一种先进的数字电路测试技术,可广泛应用于大规模集成电路的测试。本文详细介绍了边缘扫描技术的测试电路结构及其工作模式,并将其应用于PCB的测试,本文利用基于贪婪策略的最优化算法分析了PCB的测试节点,可以利用最小的测试节点集实现PCB的测试。实际应用电路的分析结果表明,本文介绍的PCB测试方法,可以有效地降低PCB级测试的硬件开销。