基于FPGA和DSP的数字激光告警系统的设计

论述了基于FPGA和DSP等数字处理技术的激光告警系统的设计思想,详细阐述了数字相关检测和信号识别电路的设计原理和软硬件的实现,同时给出了这种体制激光告警系统的性能优势．     

激光打标中图形、图像的处理

介绍了在激光打标系统中对矢量图形和点阵图像的处理方法。该方法可提高打标精度和打标速度。     

激光打标系统中打标路径的提取及优化

为了满足激光打标系统不同的精度要求,通过分析PLT文件格式,以Visual C++作为软件开发平台,准确解析了文件中的矢量图形,提取到原始打标路径.在传统的直线插补方法基础上进行算法改进,对矢量图形中的曲线作直线段逼近优化,进行了理论分析和实验验证.结果表明,通过设置适当的步长,可很好地解决激光打标系统中提取打标路径的问题.     

基于DSP的激光打标运动控制卡的设计与实现

激光打标系统的核心问题是如何控制激光头的精确运动.插补和校正算法是激光打标系统数据处理的重要组成部分,直接影响到打标结果的质量和效果.介绍了以DSP-BF533为硬件平台,采用优化的直线插补算法和畸变校正算法来设计的打标运动控制系统.该系统成功完成了按照打点精度对矢量图形数据的良好输出,实现了对激光头的精确控制,提高了激光打标系统的打标精度.     

基于FPGA的数控振荡器的设计

NCO（数控振荡器）的目标是产生频率可变的正弦波样本,NCO采用全数字技术,具有分辨率高、频率转换时间快、相位噪声低等特点,将其应用于电子设备中可以大大简化系统、降低成本。本文首先探讨了NCO的工作原理及其核心组成部件,其次介绍了在FPGA中设计NCO的两种方法——基于verilog硬件描述语言的实现方法和基于DSP Builder模型的实现方法,最后使用Modelsim进行仿真,仿真结果表明,此两种方法都能实现NCO,但利用DSP Builder搭建模型进行设计更为简单、易用,并且设计者甚至可以在不懂硬件描述语言及其设计流程的情况下进行DSP应用系统的FP-GA开发。     

基于DSP的激光打标控制器设计

介绍了一种基于DSP的激光打标控制器系统设计,系统以TMS320F2812 DSP为处理器,用CPLD扩展I/O接口,通过USB接口传输数据,高速D/A转换器控制振镜实现激光打标。在D/A转换电路中,针对双极性电压基准输出要求,使用运算放大器MCP606和MCP1525产生±2.5 V高精度电压基准,在打标软件中将图形打标和字符打标分开,能精确体现字号大小及字体变化的效果。给出了硬件电路设计方案及控制系统软件的实现方法。控制器系统使激光打标机速度、精度有了较大提高。     

基于FPGA的脱机数控系统设计

数控技术利用数字控制系统对机械装置的运动以及操作过程进行控制,当今的制造行业业由于成功运用了这项技术,快速的实现了生产过程自动化、信息化,极大的提高了工业生产率,并保证了产品质量与加工精度。本文介绍了一种基于FPGA的脱机数控系统的整体设计方案,实现了G代码解析、插补运算及电机控制等功能。     

基于USB接口控制的激光打标控制器设计

文章首先分析了传统的振镜扫描式激光打标控制器的不足和USB传输的优点,然后提出了一种新型的基于USB接口控制的激光打标控制器的设计,并对其工作原理、硬件电路设计、固件设计、以及打标数据的USB传输类型做了详细说明。该控制器己在激光打标系统中得到应用,并获得了良好的打标效果。。     

基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统设计

提出了一种基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统设计方案。详细介绍了ARM系统的软硬件设计,基于FPGA的硬件精插补实现方法以及数控系统的加减速控制策略。该系统将ARM运行速度快、计算精度高的优点和FPGA内部逻辑的在线可重构性等特点相结合,提高了资源利用率和实时性,增强了数控系统的灵活性。仿真和实践结果表明,整个控制系统具有实时性好、低成本、高性能等优点。     

基于DSP和FPGA的激光加工系统控制器的设计

根据激光加工系统的工作特点和要求,以DSP芯片TMS32028335作为主控制芯片,对加工数据进行运算处理,实现插补算法;以FPGA芯片EP2C8Q208C8N为辅助芯片,利用FPGA芯片中的FIFO缓存处理好的加工信息,从而更好地满足激光加工系统的实时性要求,最终实现具备多轴协调运动及对系统状态实时监控,并且可以独立于PC机运行的控制器设计。     

正交幅度调制解调器的FPGA设计与仿真

正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术,因此在信道调制技术中得到了广泛的应用。它的载波信号的FPGA实现一般采用查找表的方法,为了达到高精度要求,需要耗费大量的ROM资源。提出了一种基于流水线CORDIC算法的实现方案,可有效地节省FPGA的硬件资源,提高运算速度,并根据DSP开发工具DSP Builder的优点,采用VHDL文本与Simulink模型图相结合的方法进行了设计。仿真结果验证了设计的正确性及可行性。     

MFSK调制电路的FPGA设计与仿真

频移键控(FSK)是用不同频率的载波来传递数字信号,并用数字基带信号控制载波信号的频率。笔者提出了一种基于DDS(Digital Direct Synthesizer)技术的MFSK调制器的FPGA实现方案,并根据DSP开发工具DSP Builder的优点,采用VHDL文本与Simulink模型图相结合的方法进行了FPGA设计与仿真。仿真结果验证了设计的正确性及可行性。     

基于FPGA的FIR数字滤波器设计与实现

简要介绍了FIR数字滤波器的结构特点和基本原理,提出基于FPGA和DSP Builder的FIR数字滤波器的基本设计流程和实现方案。在Matlab/Simulink环境下,采用DSP Builder模块搭建FIR模型,根据FDATool工具对FIR滤波器进行了设计,然后进行系统级仿真和ModelSim功能仿真,其仿真结果表明其数字滤波器的滤波效果良好。通过SignalCompiler把模型转换成VHDL语言加入到FPGA的硬件设计中,从QuartusⅡ软件中的虚拟逻辑分析工具SignalTapⅡ中得到数字滤波器实时的结果波形图,结果符合预期。     

基于DSP Builder的DDS信号源设计

在DDS原理的基础上详细阐述了应用Altera公司推出的DSP Builder和QuartusⅡ软件,采用FPGA实现产生正弦波、三角波和方波的多波形信号源的设计,经验证此设计可行、有效。     

基于FPGA的移相正弦信号发生器的设计

正弦信号发生器作为最基本的电子设备,广泛应用于航空航天控制、通信、电子测量、研究等等。本文介绍了基于FPGA技术,根据正弦信号移相原理,利用matlab/simlink/DSP Builder搭建移相正弦信号模型,采用直接数字频率合成技术(DDS),设计实现了一个频率、相位可控的正弦信号发生器。采用此方法设计的数控移相正弦信号发生器能够产生频率、相位均可数字式预置并可调节的正弦波信号,该数字移相信号发生器的频率、相位、幅度均可预置,分辨率高,精确可调,且可分别用作两路独立的信号发生器使用。采用这种方法设计可控移相信号发生器方便快捷,提高了开发效率,缩短研发周期,而且系统的调试方便,容易修改。     

子带分解的自适应滤波器的FPGA实现

基于子带分解的自适应滤波器在提高收敛性能的同时又可以节省一定的计算量。采用Altera 公司的仿真软件Altera DSP Builder 和Quartus Ⅱ7.2进行子带分解的NLMS算法的自适应滤波器现场可编程门阵列设计, 利用Simulink和ModelSim对设计方案进行了模型仿真和功能仿真,达到较好的效果。     

基于STM32的激光打标机控制系统设计

设计了基于STM32微控制器的激光打标控制系统,对激光打标系统的几何畸变进行了分析,并提出了简化的矫正方法。使用微控制器模拟振镜控制传输协议(XY2-100)控制振镜扫描,同时控制激光器的开关,完成对打标过程的控制。使用SDRAM和NAND Flash增强微控制器的数据处理能力,并实现离线打标功能。采用多项式拟合的方法,拟合出简单有效的桶枕形复合畸变误差计算公式,并对其加以实际应用,使激光打标系统可以满足实际打标要求。