基于Nios软核的运动控制卡研究与实现

介绍了一种基于Altera公司的Nios CPU构建的运动控制卡．以及硬件和软件的设计方法。本系统具有高集成度、低成本、结构灵活和开发周期短的特点．并且已成功应用于多轴数控机床控制系统中，应用效果达到了设计目标。     

基于SoPC的状态监测装置的嵌入式软硬件协同设计

首先介绍了软硬件协同设计方法的发展过程和状态监测装置开发的背景资料,然后利用该方法设计了一款新型的高性能状态监测装置,并分别从硬件和软件2个角度对设计方法进行了深入说明。该装置已成功集成于水电机组在线监测系统中,实际应用证实了它具有性能高、稳定性好、扩展性强等优点,同时该设计方法对于电力场合其它类似应用亦有较大的借鉴意义。     

FPGA-based adaptive backstepping fuzzy control for a micro-positioning Scott-Russell mechanism

This paper utilizes the field programmable gate array (FPGA) and Nios II embedded processor technologies to design a controller IC for a micro-positioning Scott-Russell (SR) mechanism, which is driven by a piezoelectric actuator (PA) and its hysteresis phenomenon is described by Bouc-Wen hysteresis model. For the controller design, the adaptive backstepping fuzzy control (ABFC) method is developed to compensate the PA's hysteresis and achieve the motion tracking control. The fuzzy logic method (FLM) is utilized to find the best adaptation gain of the adaptation law and control gain of the stabilization controls. This ABFC controller method can improve the transient and asymptotic tracking performances, and make the SR mechanism keep good working performance when external disturbances is added in the control system. Finally, we successfully apply the system-on-a-programmable-chip (SoPC) technologies to develop the motion controller IC, and achieve the advantages of reduced space, high performance and low cost.     

基于SoPC的人工神经网络的硬件实现方法

提出了一种基于SoPC的神经网络的硬件实现方法,该方法以FPGA器件为硬件载体,NIOSⅡ软核处理器为CPU,Avalon片内总线为数据交换架构。研究了多层前馈神经网络在FPGA上的实现方法,描述了神经网络模块与Avalon片内总线的接口技术。整个系统在Altera的EP2C8Q208C8器件上实现,结果表明,该方法的应用不仅提高了人工神经网络的运算速度,还提高了整个系统的灵活性。     

光信号采集的SoPC设计

本文介绍了基于Altera Excalibur平台的光信号采集系统芯片的设计，详细地分析了系统芯片各个组成部分的工作原理。     

基于SoPC的低质量指纹图像预处理算法研究与实现

针对指纹质量的差异性,提出一种带有多指标质量判别的增强预处理方法,融合空域和小波域上的指标对指纹进行干、湿和质量好坏的分类,对可恢复的低质量指纹进行基于小波变换的增强预处理。算法通过Matlab进行验证。同时搭建基于SoPC技术的嵌入式平台,在Altera公司的DE2开发板上实现了整个质量判别及增强算法。结果表明,该流程能有效判断指纹的可用性,对低质量指纹增强效果显著。     

基于SoPC的随动装置在线检测系统设计

针对某型导弹随动装置在线检测的需求,设计了基于SoPC的在线检测系统。系统通过装备预留的检测接口进行数据采集,采用基于FPGA+Nios Ⅱ的SoPC架构,应用FIFO缓存和DMA技术,实现对32路信号的快速采集。采用USB接口芯片ISP1362与工控机进行通信,在工控机采用VisualC++6.0开发平台实现系统的检测显示与故障诊断。经实验调试验证,该检测系统能够实现对该型导弹随动装置的在线检测与故障诊断,具有配置灵活、集成度高、开发周期短和便携性好等特点。     

基于双核NiosⅡ系统的数字预失真器设计

设计了一种基于双核Nios Ⅱ系统的数字预失真器(DPD)。在FPGA中构建多查找表结构,实现了基于记忆多项式模型的DPD;采用双核处理器完成并行RLS算法处理,保证了DPD模型参数提取过程的执行效率。实验结果证明,该系统能够对功放的非线性进行较好补偿。     

基于SoPC的低应变反射波检测系统

提出了一种基于核心处理单元为Altera NiosⅡ的SoPC的智能低应变反射波检测系统。介绍了低应变反射波检测法,探讨了系统具体的软硬件设计。系统的主要目的是使复杂电子系统可在单块FPGA上实现,该系统在基桩完整性检测中具有广阔的应用前景,并能通过适当改进,应用于其他工程检测中。