RoboCup小型足球机器人测速系统研究

为了实现对RoboCup小型足球机器人的实时测速,设计了一种采用光电编码器和现场可编程门阵列(FPGA)实现的测速系统.采用FPGA作为控制芯片,以可编程单芯片系统(SOPC)的设计方法进行设计,嵌入NIOS Ⅱ处理器,利用FPGA的硬件可编程的特点设计各个功能模块,并且采用了M法进行测速,精度高、实时性好.系统实现了...     

基于SOPC的1553B总线接口设计

本文介绍了一种基于SOPC(片上可编程系统)技术的MIL-STD-1553B数据总线接口控制器的设计方法.该接口控制器将嵌入式微处理器与协议处理IP核结合在一片FPGA中,集成度高、功能强大.     

基于IP核复用技术的CAN总线SOPC设计

提出了一种基于IP核复用技术的CAN总线SOPC的设计方案.介绍了CAN总线控制器IP核的设计架构,并在CycloneⅢ型FPGA芯片上实现了一个集8051单片机核、存储器核、CAN控制器IP核以及嵌入式软件为一体的完整CAN总线系统,通过软件仿真和硬件测试都表明该系统性能良好.     

基于FPGA+DSP的全自动灯检机图像识别系统设计

针对全自动灯检机对精度、鲁棒性和实时性的要求,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字图像处理的全自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理,并采用高性能的DSP作为图像处理的核心部分,保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案,并在硬件系统上进行了算法验证及仿真实验。试验结果表明:该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。     

基于SOPC的步进电机加减速PWM控制器IP核设计

为解决步进电机运动系统中电机加速和减速过程的控制等问题,将脉冲宽度调制(PWM)和现场可编程门阵列(FPGA)IP核技术应用到设计方案中.提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)实现步进电机加减速PWM控制器IP核的设计方法,并以此说明了该设计思想及其实现途径.通过HDL硬件描述语言编写功能逻辑、Avalon总线接口与...     

嵌入式逻辑分析仪在SOPC系统调试中的应用

随着逻辑设计复杂性的不断提高,仅依赖于软件方式的仿真测试了解设计系统的硬件功能已远远不够。本文介绍了可编程逻辑器件开发工具Quartus II中SignalTap II嵌入式逻辑分析仪的特点和使用过程,并给出一个具体的SOPC设计实例,详细介绍使用SignalTap II对Nios系统调试的具体方法和步骤S。ignalTap II在SOPC系统调试中能够捕捉和显示实时信号,方便我们在软件运行过程中跟踪FPGA硬件内部的特性,大大减少了调试、验证过程花费的时间,提高了SOPC设计的灵活性。     

基于FPGA的嵌入式CAN通信卡的设计

为了实现CAN通信的嵌入式应用,满足模块化设计的需要,提出了一种基于FPGA的嵌入式CAN通信卡的设计方法。介绍了该系统的硬件组成、芯片选择和工作原理,以FPGA嵌入的32位软核处理器Nios Ⅱ作为主控芯片,内嵌的双口RAM作为节点控制器与嵌入式CAN通信卡的通信接口,选择CAN控制器SJA1000和收发器PCA82C250作为CAN通信芯片。给出了其硬、软件的设计思路和实现方法,并给出了实验测试的结果。实验结果表明,该设计完全满足CAN通信嵌入式应用的要求,并具有良好的实时性和高速通信的特点。     

高精度石英振梁谐振式传感器测试系统设计

为了满足高精度石英振梁谐振式传感器的测试要求,设计了一种基于FPGA的带实时温度监测的双路等精度频率采集系统。系统采用Verilog语言模块化编程方法实现双路等精度测频原理和ⅡC实时通讯,然后运用基于FPGA的SOPC技术完成自定义测频测温IP核的封装,并通过调用各种IP核构建SOPC硬件,最后利用NiosⅡ软核处理器实现频率值和温度值的浮点解算、LCD显示、串口通讯等功能。该设计方案通过仿真和实验验证了测试系统以50 Hz采样频率运行时,测频精度达到了10-6。     

基于FPGA的EMB力矩电机控制器设计

针对电子机械制动系统(EMB)的执行装置,研究设计一种以FPGA为核心的EMB力矩电机控制器.论证了加装力矩传感器对电机进行精确控制的控制策略,在单片FPGA上完成EMB 力矩电机的驱动波形发生、闭环控制运算功能.驱动波形的发生由FPGA基本逻辑语言实现,闭环控制运算由DSPBilder模块完成,最后在Quartusll软件对电机控制的各个模块进行了编程和仿真.实验表明系统硬件和软件设计合理,FPGA应用在电机控制方面具有很好的可靠性和实时性.     

基于FPGA的异步电动机变频调速系统

针对传统的单片机(MCU)或数字信号处理器(DSP)以软件方式实现的控制系统普遍存在速度慢、稳定性差等问题,以实现全数字电机控制器的集成化为背景,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)硬件设计方案,并结合EDA模块化的设计方法和Verilog HDL硬件描述语言,在一片FPGA芯片中得到了验证和实现;采用"top-down"设计思想,对系统按功能划分模块进行了设计;首先对各功能模块进行了设计、仿真、验证,然后将整个系统组合起来进行了仿真、验证,最后利用FPGA进行了硬件验证;在此基础上,完成了异步电机SVPWM调制方式的V/F开环变频调速系统的实验。研究结果表明,该系统稳定性高、占用资源少、复用性高,在实时性、灵活性等方面有着MCU、DSP无法比拟的优越性,为设计高性能的电机控制专用芯片奠定了基础。