基于DSP和FPGA的油田测井系统总线通信接口设计

基于DSP和FPGA控制技术,设计了一种应用于井下仪器和地面系统通信的接口系统,实现了1553B总线和CAN总线间数据通信接口电路和通信程序设计。DSP和FPGA之间采用高速缓存McBSP接口进行通信,DSP通过上层应用程序实现了1553B总线与CAN总线的通信协议转换;FPGA完成对1553B总线的独立处理。该总线接口已顺利通过测试,在实时性、可靠性以及处理速度方面得到提高。     

交互式无线通信测试系统设计

针对旋转体信号难以通过线缆传输的问题,研制一套采用射频技术的交互式测试通信系统。叙述了系统的软／硬件设计。该系统利用FPGA和nRF2401实现单信道半双工通信,用户可灵活选择测试模式与测试参数。系统具有结构简单、工作可靠等优点,可广泛应用于旋转体各种信号的测试。     

基于EtherCAT技术的多轴运动控制系统

以EtherCAT通信技术为基础,设计了一种基于ARM和FPGA双核的EtherCAT总线式多轴运动控制系统。提出了STM32作为系统管理芯片,通过SPI通信控制ET1200从站控制芯片实现EtherCAT总线从站通信功能的解决方案;并采用FPGA作为协处理器,完成运动控制算法的实现和执行。完成了运动控制系统的硬件电路设计和软件开发,并制作了样机。经试验测试,实现了EtherCAT总线通信功能,采用TwinCAT完成了闭环运动控制,并且可以独立工作实现运动规划,满足工业控制工程中的应用要求。     

基于FPGA的微型光谱仪CCD系统设计

论述了一种基于FPGA的高灵敏度的CCD光谱仪检测系统设计方案和实现方法。该设计方案采用平场凹面光栅为光学系统,以FPGA为主控芯片,由A/D芯片完成对CCD输出信号的模数转换。采用FPGA实现对CCD的时序和A/D转换时序的驱动,然后通过USB与上位机进行通信,实现实时光谱数据的采集、传输与显示。实验结果表明,该系统具有较好的光谱采集效果,采集精度为16 bit,光谱采集范围为300～800 nm,并且该系统数据量较大,具有良好的重复性及可拓展性,能够广泛在光谱测量中获得较高的应用价值。     

电力线载波DSSS的ASIC研究与设计

电力线载波通信的特点是采用扩展频谱通信方式，通过FPGA运用ASIC的设计方法，本文论述了扩频通信的原理和实现过程。对于数字电表的SOC具有一定的意义。最后，利用已有的集中器产品，验证了系统。     

基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器的设计

根据先进飞机对实时性和可靠性的要求,设计了基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器,DSP实现计算、控制和通信,FPGA对状态和控制信号进行逻辑综合,共同完成PCU对飞机电源的控制保护功能。同时采用嵌入式实时操作系统DSP／BIOS作为系统软件的开发平台,进行实时多任务设计,有效地提高了系统的可靠性和实时性。详细介绍了硬件电路设计、系统软件实现和FPGA模块内部设计。地面试验表明,该保护器能完成任务要求,实时性好,可靠性高,还具有很好的扩展性。     

基于DSP与FPGA的便携式超声探伤仪

提出了一种基于DSP与FPGA方案的高性能超声探伤仪，FPGA可以在DSP的控制下进行在系统编程，因此，仪器可以根据不同需要采用不同信号处理算法，使得仪器非常灵活。DSP通过USB通信接口方便、高速地与计算机通信。介绍了系统组成原理和利用DSP的GPIO接口配置FPGA的方法与接口电路实现。实验表明，该系统可以实现复杂算法，并实现实时处理。     

直接数字频率合成器在FPGA中的实现

给出了基于FPGA芯片的直接数字频率合成器(DDS)的设计方法。因为DDS技术的实现依赖于高速、高性能的数字器件,选用FP-GA作为目标器件,可利用其高速、高性能及可重构性,根据需要方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能。并且在设计中采用流水线技术,以提高相位累加器的速度。随着微电子技术的不断发展,开发者能很容易地将整个应用系统实现在一片FPGA中,从而实现片上系统(SoC)。因此,用FPGA实现DDS就有了更广泛的现实意义,并在现代通信系统中具有良好的实用性。     

基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统的设计

设计了一种基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统,重点介绍了测量系统的硬件设计和SSI接口时序。采用SSI接口作为磁致伸缩位移传感器的输出方式,通过FPGA综合管理和时序设计实现多路SSI信号的测量,并可以通过PCI总线传输接口实现FPGA与上位机的数据通信。测试结果表明,该设计方案稳定、可靠,满足测量系统性能指标要求。     

ARM和FPGA之间通用异步串行接口设计与实现

简述采用UART方式实现ARM与FPGA之间数据通信的特点。分析了异步串行通信的帧格式,将UART控制器的功能集成到FPGA内部。遵循模块化设计原则,分别设计了时钟分频器、发送逻辑、接收逻辑,并在Modelsim环境下进行了仿真。编写了串口通信程序,实现了ARM与FPGA之间收发数据。     

基于CPG的六足步行机器人运动控制系统研究

根据CPG双层网络的特点,采用分层分布式系统架构研究制了一种机器人运动控制系统.其基于FPGA的星型总线,在保证通信速率的同时提高了系统抗干扰能力.在单足控制器中嵌入双NIOS完成CPG网络解算和电机运动控制.FPGA的灵活使用和外部3-H桥驱动的搭建,可以使单足控制器同时控制3个无刷电机并获得最小的体积.     

基于并行控制的FPGA多串口拓展实现

为加强车载设备的集中监控和管理,设计了一种车载智能监控系统,系统采用ARM处理器和和嵌入式操作系统,具有网络化的通讯管理功能.装载平台设备均采用了串行口通讯方式,设计了一种由FPGA控制的多串口扩展板.FPGA通过和ARM的交互可以控制8个RS232和4个RS485串行口的数据收发,还可以设置各个串行口的波特率等参数.接口板具有进一步的串口拓展功能.本方案系统软件设计方便适应性强,系统工作稳定可靠,实时性好,能满足监控系统的要求.     

基于线阵CCD的光谱信号高速数据采集系统设计

为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,设计了一个基于FPGA和USB 2.0的线阵CCD光谱信号高速数据采集系统.以FPGA芯片EP2C20Q240作为采集系统的控制核心,USB 2.0芯片CY7C68013A作为数据传输通道与上位机实现通信,通过计算机软件进行光谱采集,并能实时控制CCD的积分时间和采集光谱的平均次数.实验表明:该系统高效、稳定,1 s采集250帧谱图,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量.     

基于FPGA的高速串行链接通信设计与实现

为了满足某高速高精IC设备的步进扫描运动控制系统中高精度数据实时传输的要求,设计了一种使用光纤作为通信介质的高速串行链接通信解决方案,描述了该通信协议的物理层、传输层和应用层.最后运用Verilog HDL语言在FPGA上编程实现.该通信方案已经在运动控制卡和伺服控制板卡通信中得到应用,实践证明其具有可靠性高、传输数据准确、编程容易等优点.     

基于分层结构的远程监控系统通信协议的设计

介绍了应用于远程环保监控系统中的一种基于分层结构的通信协议设计思想,将通信协议划分为应用数据层、网络通信层和网络接口层三层,并分别给出了各层的设计思路.基于分层结构的通信协议有很强的独立性、灵活性,易于实现和维护,利于标准化工作.     

基于GSM的无线电力自动抄表系统的设计

以单片机W78E5S为核心对用户电能数据进行采集,配以MAX813L和DS12887实现掉电检测和数据保护,采用西门子 TC35i及其外围电路构成无线监控通讯终端,利用GSM无线通信网络将用户电能数据传送给中心计算机,实现了GSM网络无线远程电力自动抄表。     

基于Ad Hoc移动无线自组网的钢包液位测量系统研究

在钢包液位测量中应用Ad Hoc移动无线网络和激光测距技术，6个站点自组成一个临时性的Ad Hoc网络，一台激光测距仪用来测量钢包液位高度。各站点采用MCS-51单片机或工控机组成，可以实现对激光测量数据的实时传输、处理以及对测量点的任意控制。MAC层采用载波监听多路访问接入协议CSMA，退避算法采用非坚持算法。在DSDV和DRS协议基础上自行设计了无线自组网路由协议。编制了测量站点和激光测距仪之间的数据通讯软件。实验结果表明网络运行良好。     

基于物联网的电力通信网络智能运维系统研究

为了解决传统电力通信网络运维系统存在效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于物联网的电力通信网络智能运维系统。该系统采用物联网技术对电力通信数据进行采集、处理及管控,从而实现电力通信网络运维和物联网数据管控平台的互联,达到电力通信网络的智能化运维目标。实际测试结果表明,所设计的电力通信网络智能运维系统有效提升了通信数据处理能力和运维结果的可靠性,能够满足当前的实际工程应用需求。     

一种基于FPGA的并行通讯模块的实现

针对横机控制系统内部存在高速、海量的数据通讯的特点,利用可编程逻辑门阵列（FPGA）丰富的逻辑资源,构造了一个双口RAM并行通讯模块,设计了配套的通讯协议,并对双口RAM存储空间进行了划分。研究结果表明,该模块具有通讯效率高、集成度高和通用性强的优点。实际应用结果表明,该模块完全满足横机控制系统的通讯要求。     

分布式测试系统的一种网络通信设计

本文设计了一种基于数据通信的测试系统网络式控制方法,利用普通微机串口实现了对测试系统的分布式控制,设计了通用的串行接口适配器,制定了系统通信协议,完成了全部基于中断驱动的通信软件。实际应用表明,本方法具有良好的适应性。