EDA技术在电子设计中的应用

比较EDA（电子设计自动化）技术与传统电子设计 差异，总结出EDA技术的优势，并介绍当前的应用情况。在数字信号处理领域，结合FPGA（现场可编程门阵列），提出应用于电力系统载波的FIR滤波器硬件电路设计方案。讨论EDA技术的发展前景，指出SoC(片上系统）和重复使用IP模块的设计方法是EDA技术的发展趋势。     

基于SOPC技术的无刷电机控制器设计与实现

介绍了直流无刷电机的工作原理和控制方式,并提出了一种基于SOPC技术无刷电机控制器设计方案,由于采用了SOPC技术,使得CPU、无刷机换向和PWM波发生单元、数据采集单元等外设都集成在一片FPGA上,提高了系统集成度和抗干扰性,并使得系统的升级更加容易.实验表明,基于SOPC技术的无刷机控制系统稳态和动态性能良好,达到了一般伺服系统的性能要求.     

EDA技术在电子设计中的应用

比较EDA(电子设计自动化 )技术与传统电子设计方法的差异 ,总结出EDA技术的优势 ,并介绍当前的应用情况。在数字信号处理领域 ,结合FPGA(现场可编程门阵列 ) ,提出应用于电力系统载波的FIR滤波器硬件电路设计方案。讨论EDA技术的发展前景 ,指出SoC(片上系统 )和重复使用IP模块的设计方法是EDA技术的发展趋势     

FPGA在水轮机效率测量中的应用

为了解决水轮机效率测量时测流中多路信号的同周期性问题,提出了一种现场可编程门阵列(FPGA)和神经元芯片相结合的设计方案,实现了LonWbrks现场总线技术和在线可编程技术的优势互补.灵活设定的计数范围和自动换档的分频次数保证了测量值的准确性.采用状态寄存器的方法,减小了神经元芯片控制功能对IO引脚的依赖,提高了系统的实时性.     

FPGA在高速多通道数据采集中的应用

设计了以FPGA为核心处理器的高速多路数据采集系统，整个数据采集系统可实现48路最大工作频率为20kHz的信号采集任务。在该系统中，还采用了TI公司最新推出的高速低功耗A／D芯片THS1206从而大大降低了系统功耗，另外，采用了ATMEL公司的AT89C2051实现采集器与PC机的串行通信控制。     

基于FPGA的柔性直流实时仿真技术及试验系统

未来柔性直流输电技术大容量、高电压、远距离的发展趋势,对现有的柔性直流仿真建模技术提出了更高的要求。为了建立更符合控制保护装置测试需求的大容量、高电压、远距离柔性直流实时仿真模型,提出了适用于各种子模块拓扑结构且能灵活定义模块级故障的模块化多电平换流器(MMC)等效建模方法,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现灵活柔性直流换流器算法,通过双向高速通信板卡GTFPGA在实时数字仿真器(RTDS)中实现灵活自定义的柔性直流MMC仿真建模,为未来含新型子模块拓扑结构的大容量、高电压、远距离柔性直流工程的控制保护特性研究及其闭环试验,提供有效的实时仿真试验系统和重要的仿真技术支持。     

一种基于单片机和FPGA的电力系统谐波分析方法

电力系统谐波分析往往基于数字信号处理技术,本设计以80C196KC为CPU,由于此CPU运算速度的局限,利用数字信号处理技术进行谐波分析的实时性比较差。为了提高快速离散傅立叶变换(FFT)的处理速度,研究了一种用FPGA实现FFT处理器的硬件结构,利用FPGAEPF10K20RC240-3设计和实现了64点FFT单片处理器。给出了FPGA实现FFT的方案和方法。实验表明,用FPGA实现FFT的算法,进而对电力系统谐波进行分析是一种可行的方案。     

基于多FPGA的电力电子实时仿真系统

大功率复杂电力电子装置通常需要实时仿真系统来加速装置开发和功能验证。然而,商业化电力电子实时仿真系统均由国外公司垄断,价格昂贵,系统升级维护费用高,开放性差,仿真容量和接口数量也受限。为此,文中提出了一种基于多现场可编程门阵列(FPGA)的实时仿真系统的实现架构,以多片FPGA作为并行核心运算单元,有效增加仿真容量和缩短仿真步长。分析了数据实时传输的需求,并提出了一种满足通信需求的增强型串行外设接口(SPI)通信方式。基于该架构自主开发研制了实时仿真平台,并采用硬件描述语言构建10kV 12级联H桥静止同步补偿器(STATCOM)电路模型进行系统实时仿真验证。实验结果表明:实时仿真步长可以达到2μs,实时仿真波形与MATLAB仿真波形误差在0.5%以内。     

基于FPGA的级联逆变器直接PWM发生器

为实现中高压变频装置在风机、水泵等应用场合的调速控制,研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多电平直接脉宽调制(PWM)脉冲发生器.该脉冲发生器通过总线与主控制器实现数据交换,接收参考电压采样数据,返回功率单元的状态信息,以模块化方式设计实现PWM脉冲输出.介绍了该脉冲发生器的基本原理、软硬件构成和实现,给出了试验的线电压波形和频谱分析结果.试验结果表明,脉冲发生器脉宽精度高,运行可靠,输出线电压的总谐波畸变率小于3%.     

FPGA的结构原理及在交流伺服电机中的应用

现场可编程门阵列(FPGA—Field Programmable Gate Array)是新型的大规模集成逻辑器件。它采用高级计算机辅助设计技术进行器件的开发与设计，其优越性大大超过普通TTL集成门。重点介绍了FPGA的基本组成原理及在交流伺服电机中的应用。     

FPGA在大功率发射机自动调谐控制系统中的应用

探讨了大功率发射机工作在长波(15-40kHz)时，如何利用FPGA(现场可编程门阵列)来对发射机回路的调谐元件进行控制的逻辑设计方法，实现了在15-40kHz频率调谐与控制、单片机和PC机之间串口通信，为远程监控、管理和提高自动化水平做准备。     

FPGA在基带信号处理中的应用

本文以小型化和模块化设计为指导思想,设计了一种基于FPGA的基带信号处理系统。该系统的突出优点是体积小、可靠性高、可扩展性强。在保持系统功能和性能的前提下简化了传统基带信号处理系统,可广泛应用于扩频通信系统。     

基于FPGA的三模冗余UART电路设计

针对在星载复杂空间环境下UART(universal asynchronous receiver/transmitter)电路有可能发生单粒子翻转导致通信失效的问题,研究了基于反熔丝型FPGA的三模冗余UART电路设计方法.根据UART异步串行收发电路的功能特点,提出了采用反熔丝型的FPGA,将电路的核心功能嵌入到FP...     

基于FPGA实时仿真的光储独立直流微电网协调控制策略

现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)具有数据并行度高、运行频率高等优点,可以满足电力系统微秒级步长的精细化仿真需求,在微电网实时仿真中展现出巨大潜力。为了深入研究光储微网中光伏和储能系统的动态特性,基于FPGA设计了光储独立低压直流微电网实时仿真系统。首先搭建了低压直流微电网实时仿真框架,设计了一系列电气系统典型模块。其次考虑到实时仿真的不同动态需求,搭建了涵盖多种控制策略的光储控制系统模型。然后在此基础上提出了基于直流母线信号(DC bus signaling, DBS)的分层协调控制策略,通过协调光储变换器的控制策略平衡系统能量流动。最后将FPGA实时仿真结果和Simulink软件作对比,一方面验证了FPGA实时仿真器的精确性和可靠性,另一方面也验证了分层协调控制策略可平滑切换工作层区,自主平衡系统功率流动,有效维持直流母线电压稳定。     

FPGA开发中一种新的OPB总线与IP核连接设计

基于SoC以及FPGA的编解码器,充分利用片上系统的CPU等资源,是当前业界的设计热点之一。本文以JPEG解码器为例,首先介绍了JPEG及OPB总线的相关原理,然后在传统OPB总线与IP核连接方式的基础上,在二者之间设计了一个桥接模块OPB2LOCAL Bridge,并详细说明了该设计的构架、接口及实现,并通过Verilog HDL硬件语言实现硬件设计,验证了该设计在实际工程应用系统中的有效性。     

基于FPGA的电动汽车漏电保护装置的设计

为解决电动汽车车载高电压电源因漏电而导致的对人体伤害事故,根据国家相关安全标准设计出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)核心控制器的电源漏电保护装置.首先给出了电动汽车上高压电源统一的绝缘电路模型,再从外围电路的设计和FPGA的开发两方面对装置设计方案作了说明.在样车上的实验结果表明,电动汽车上应用该装置可及时检测到电源发生漏电或人员触电事故并加以有效保护.     

实现PWM脉宽调制的FPGA芯片研制

阐述了利用现场可编程门阵列（FPGA）器件实现脉宽调制的设计原理，方法以及由硬件描述语言（HDL）设计实现PWM。     

基于FPGA的新型脉冲电源控制系统

本文介绍一种以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为核心，用VHDL语言来实现的新型高性能脉冲电源控制系统。     

高效复数流水线蝶形单元的FPGA实现

在实时信号处理系统的设计中,要求用尽量少的硬件资源实现高速的FFT蝶形运算,本文介绍了一种高效复数流水线蝶形单元的FPGA实现,该方法充分结合信号处理算法和EDA优化手段,从成本和速度两个方面折中考虑,在大大减少存储单元和提高速度的同时,不牺牲额外的硬件成本.其性能对于大点数FFT运算有明显的优势.