基于DSP的数字PID控制器设计

基于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407和外接D/A转换芯片,实现数字PID控制器,采用的PID控制算法是增量式PID控制算法,包括其硬件结构和软件设计。对PID控制算法及如何用DSP来实现数字PID控制器做了重点介绍,DSP的高速运算能力从硬件上保证了PID控制策略的实时性,对控制性能要求较高的场合,具有广阔的应用前景。     

高速数据采集系统控制电路的设计

介绍了一种用FPGA实现对高速A／D转换芯片的控制电路，讨论了这一控制电路设计思想，提出了更好的解决高速A／D采样与较慢速的单片机数据处理间的链接方法。     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。     

模糊自整定PID控制器的FPGA实现

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID设计。首先对模糊增量式数字PID的算法进行了介绍和数学推导,然后使用自顶向下的设计方法完成了控制器的VHDL分层设计,最后,在一个具体的FPGA芯片上实现了该控制器。由于采用了离线计算、在线查表的模糊自整定参数技术和增量式PID算法,本设计既降低了FPGA的资源耗费,又改善了传统PID控制器的控制性能。     

基于DSP和FPGA的通用控制器设计

以DSP作为核心,配以FPGA作为外围接口扩展和管理,进行了控制器设计。通过A／D采样和正交编码QEP,可以获取不同类型传感器的输入信号;D／A和PWM可以输出模拟和数字的控制信号;扩展的多路串口通信电路也可以配置为不同的工作模式,保证了控制器对于不同场合的适用性。DSP强大的数据运算能力与FPGA的灵活性相结合。使得...     

MSP430微控制器讲座（二）基于Slope A/D实现的超低功耗温度控制仪

A/D模数转换器在很多微处理器系统中是必需的，对于内部没有集成A/D模块的某些MSP430单片机，利用其片内集成的比较器和定时器，采用Slope（斜边）A／D实现信号的数字化。本文利用MSP430F413内部集成的比较器和定时器实现SlopeA／D转换，通过测量外部热敏电阻阻值的方法实现超低功耗温度控制仪的设计，同时将获得的温度值和设定值进行比较来点亮LED，表示所操作的状态，最后对系统功耗进行评估和分析。     

D类音频功率放大器的研究与实现

介绍了采用D类放大器来完成音频信号变换与放大的电路设计。D类放大器采用了改进的方案,即用FPGA作为逻辑控制器实现对PWM H全桥功率放大电路的控制。设计的D类放大器可对数字音源输出的音频信号进行直接放大,为数字音源和功率放大的整合提供了完整的解决方案。他具有比其他类型放大器更高的效率和更低的转换失真,正越来越多地应用在便携式器件中,因此设计课题具有很好的现实意义。     

基于PC/104总线的多功能扩展模块设计

工业控制系统中进行控制的PC/104总线计算机往往需要以多种方式的通信,多种功能的数据处理。论文介绍了按照PC/104标准开发带有4个串行口(2个9线RS-232、2个RS-485/442)和1个A/D数据转换及8路数字量输入输出的多功能、通用型扩展模块的方法,设计中所有的控制逻辑都由一块FPGA来实现,A/D转换后的数据也由FPGA中所设计的FIFO来进行缓冲。     

数字PID控制器的FPGA实现及软硬件协同仿真

分析了PID控制算法的特点，引入FPGA来实现数字PID控制器。在系统仿真中，使用了Modelsim的全新组件Link for Modelsim，打破了软硬件间的屏障，大大加快了系统的功能验证。仿真结果证明了设计方案的正确性。     

一种用于压电驱动微动工作台的测控系统

研究了压电陶瓷驱动器特有的迟滞和儒变特性，针对它的这些非线性特点，给出了一种有效消除这些非线性误差的闭环控制方案。采用高精度A／D和D／A转换芯片，设计了基于PC机并行增强口EPP协议的控制板。在自行设计高压驱动电路的基础上，研制出了用于纳米级定位的数字闭环控制器。测试结果表明，此控制器很好地克服压电陶瓷驱动器的非线性特性，系统定位精度优于10nm。     

基于FPGA的简易数字存储示波器设计

主要以简易数字存储示波器为例,介绍可编程逻辑器件在模数转换、数模转换及数据存储与处理中的设计方法。此系统由四部分组成,其中数据处理及存储单元用VHDL语言进行设计,利用MAX＋PLUSII软件进行电路仿真,并选用FP6A硬件实现;输入单元及输出单元采用AD976及AD669芯片实现;存储器RAM采用HM6264芯片实现。设计中采用了白顶向下的方法,将系统按逻辑功能划分模块,各模块使用VHDL语言进行设计,在ISE中完成软件的设计和仿真。     

基于FPGA和DSP的多路同步数据采集系统设计

为了满足对开关电源实时测量的应用需求,设计了一种基于FPGA和DSP的多路同步实时数据采集系统,该系统利用可编程逻辑器件FPGA将多个功能模块连接在一起,完成了对A/D转换芯片及双口等模块的控制,同时利用DSP进行高速数据运算和处理;文中给出了系统硬件原理框图,并结合系统的设计方案对其中的主要功能模块进行了阐述;该多路同步数据采集系统具有实时性强、集成度高、扩展性灵活等特点。     

基于FPGA的高温数据采集系统设计

这是一个基于FPGA的高速耐高温数据采集系统,该系统采用FPGA作为控制器,采用Verilog语言控制时序,利用FPGA内部自带的RAM设计16位的FIFO,实现数据的缓冲存储,主要完成电平偏移、A/D转换控制、数据缓存FIFO三部分功能。系统所选器件都为耐高温低功耗芯片,适用于油田井下高温作业。仿真及实验测试结果显示,所设计的数据采集系统达到了预期的功能。     

基于FPGA的数字示波器

提出一种基于FPGA的简易数字示波器设计方法,硬件上采用以Altera公司的EP2C8Q208CN现场可编程门阵列芯片作为核心器件,同时结合FPGA和NIOS软核的优势,设计高效的片上可编程系统（SoPC）对高速A/D所采集的数据进行快速存储和处理。整机测试表明,系统各功能正常,整个系统集成度高,体积小,可靠性高,易于程控,使用灵活。     

高速A/D转换器AD9481原理及应用

在采集速率要求高的场合,A/D转换器的性能起关键作用。AD9481是模拟器件公司的8位250 MHz采样率A/D转换器。介绍了AD9481的主要性能、引脚构成、内部结构、工作时序,提供了参考设计电路。最后给出了基于FPGA控制转换的原理框图。为基于AD9481的高速A/D转换电路设计提供了参考依据。     

基于FPGA和DSP的多路信号采集系统的设计

描述了一种能够采集16路模拟信号并具有实时数据处理能力的多路信号采集与处理系统。该系统采用高速A/D转换器将多路模拟信号转换成数字信号,以FPGA为控制核心产生各种控制时序,利用DSP对采集后的数据进行实时地处理并用CCS3.3软件平台在计算机实时显示处理后的波形图。概述了整个系统的构成,将FPGA的外接双口RAM和DSP的EMIF接口连接,实现了FPGA和DSP的数据通信。为了消除周围电磁环境、传输线长度等因素的干扰,提出了采用自适应滤波消除噪声的设计原理。实验结果表明,该系统工作稳定,实现了对采集信号实时处理。     

宽带恒定束宽波束形成器的高速数据采集方案及实现

设计了一种适用于水声宽带恒定束宽波束形成器的多通道数据采集方案。采用FPGA技术,控制16个A/D转换芯片,同时对阵列的16个通道信号进行模/数转换,使采样后各个通道之间的相位误差小于1°,满足了恒定束宽波束形成器对各通道相位一致性的要求。该方案已在水声阵列信号探测系统中成功应用。     

直接数字频率合成器的PFGA实现

系统采用Xilinx公司生产的型号为XC3S200的FPGA芯片和Maxim公司、生产的型号为MAX5885的专用D／A芯片,利用直接数字频率合成技术,通过Xilinx公司的ISE9．2开发软件,完成DDS核心部分即相位累加器和ROM查找表的设计。可得到相位连续、频率可变的信号。经过电路设计和模块仿真,验证了设计的正确性。由于FPGA的可编程性,使得修改和优化DDS的功能非常快捷。