基于单片机的可编程多功能模块设计

单片机应用系统中的外围接口器件往往很多,这使得系统的复杂性和成本大幅度上升。本设计利用AT89C52单片机作为多功能可编程接口,设计了一个可编程多功能模块。该模块具有一个键盘、一个图形液晶显示模块,并可扩展外部存储器以存储更大的字模库和图片库。     

色选机光电色差信号处理的PLD实现方法

分析数字信号处理器在色选机色差信号处理中存在的技术瓶颈,以及可编程逻辑器件(PLD)在处理速度和独立处理能力上的优势.给出可编程逻辑器件的具体电路设计,PLD的每路信号处理电路独立且相同,共划分输入模块、存储模块、延迟模块、串行通讯模块、比较模块、输出模块等6个模块.通过对该电路的仿真分析表明,PLD设计达了脉宽控制和延时的预期目标.     

远程操作站在可编程控制器控制系统中的应用

本文阐述了可编程控制器控制系统中，通过ASCII模块，实现远程操作站与可编程控制器的连接，并开发了ASCII模块中的接口通讯程序。     

基于IEC61131-3标准的PLC梯形图检查模块设计与实现

分实时和非实时两部分设计一个基于IEC61131-3标准的可编程逻辑控制器(PLC)梯形图检查模块。该检查模块能够正确找出已编写程序的语法和一些简单的逻辑错误,对后续开发具有指导意义。     

一种可编程触摸键盘的设计及软件实现

提出了一个可编程触摸键盘的设计方案,阐述了其系统结构和各软件模块的特点及实现方法,并给出了系统软件的流程.     

CPLD在竞赛机器人中的应用

竞赛机器人系统的稳定性和可靠性是赢得比赛的重要保证。复杂可编程逻辑电路(CPLD)是一种可编程I／O引脚丰富的可编程逻辑器件，有可编程、使用方便灵活等特点。结合我校近两年参加大学生机器人大赛手动机器人控制电路的设计方案，分析了手动机器人中电动机控制的特点，给出了一种以CPLD为核心的解决方案。介绍了该方案的总体设计思路，硬件模块和软件设计。实践证明，该方案能满足实际要求，且设计简洁，稳定可靠。     

立体车库控制系统设计

设计了一个以单片机为核心,辅以必要的外部模块和电路构成的升降横移式立体车库控制系统,利用组态软件实现立体车库现场的实时监控及智能射频IC卡管理等功能。系统主要由单片机与I/O口扩展模块、键盘输入模块、传感器模块、电机控制驱动模块和上位机接口模块等组成。单片机通过扩展多片可编程通用并行接口芯片与各个模块连接,载车盘通过各个传感器与软件配合实现自动挪移,从而达到各个车位的安全、顺利存取。     

可编程顶点处理器FPGA验证平台的设计与实现

为了对一个面向移动设备的可编程顶点处理器进行功能验证和性能评估,设计了一个基于片上可编程系统(system on programmable chip,SoPC)的FPGA验证平台.在该平台上,采用软硬件协同验证的方法,成功地运行了多个顶点处理器程序.实验结果表明,该平台可以有效地验证可编程顶点处理器的功能,而且适用于3D图形处理器中其他模块的FPGA验证.     

光栅四倍频细分电路模块的分析与设计

给出一种新的光栅位移传感器的四倍频细分电路设计方法. 采用可编程逻辑器件(CPLD)设计了一种全新的细分模块,利用Verilog HDL语言编写四倍频细分、辨向及计数模块程序,并进行了仿真. 仿真结果表明,与传统方法相比,新型的设计方法开发周期短,集成度高,模块化,且修改简单容易.     

可编程增益放大器在惯性姿态测量系统中的应用

介绍了可编程增益放大器的概念、特点以及作用,给出了一个基于PC104型总线的宽动态范围高速数据采集卡,利用AD526实现的可编程增益放大器与A/D模块以及CPLD之间的接口电路,并给出了相应的软件设计流程.该采集卡可对动态小信号进行采集处理,测量精度高,通用性强.     

基于MSP430的汽车尾气浓度监控系统设计

为了对城市道路上汽车尾气含量进行实时精确监控,介绍了一种以MSP430F149为控制核心的汽车尾气浓度实时监控设计方案.该设计主要由路况空气质量传感器检测模块、数据处理模块、液晶显示模块及声光告警模块等组成.可实现对道路上空气中还原性污染分子浓度的实时采集和显示,键盘设置报警阈值以及尾气浓度超标声光报警等功能,具有超低功耗、对低浓度污染气体灵敏度高、寿命长、成本低、实时性好、应用前景广泛等优点.     

基于FPGA 的高分辨率科学级CMOS 相机设计

针对高分辨率科学级相机应用广泛,国内需求量大的背景,设计了基于长光辰芯公司GSENSE400 图像传 感器的国产化高分辨率科学级CMOS( Complementary Metal Qxide Semiconductor) 相机。该相机系统包括基于FPGA ( Field Programmable Gate Array) 的数据采集、控制与Camera-Link 输出设计。FPGA 主要包含SPI( Serial Peripheral Interface) 配置模块、CMOS 时序驱动模块、数据采集模块、Camera-Link 数据转换模块以及串口通信模块。根据 CMOS 的时序逻辑,在FPGA 中实现了CMOS 驱动时序的设计。根据相机输出HDR( High-Dynamic Range) 图像的 数据量,同时为了简化FPGA 数据传输模块的设计,通过使用1 片DS90CR287 芯片,选用Camera-Link的base 模式 进行图像数据的传输,并实现串口对相机的控制。对该相机系统进行成像测试,实现了HDR 模式下连续输出 24 帧,2 048 × 2 048 像素,低读出噪声、高灵敏度、高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。     

基于MSP430的无线数据传输模块设计

针对当前各行业对无线数据传输的需求情况,设计了基于MSP430F12x系列单片机与CC1100无线数据传输芯片结合的无线数据传输模块;利用无线芯片内部集成的CRC校验与阈值判定保证了数据传输的可靠性;通过对MSP430单片机的串口的扩展,使得该模块的通用性更强．经实验证明该模块设计稳定可靠、数据传输速率高、功耗低、通用性强．     

KWP2000诊断通信模块的开发

探讨目前国际上广泛使用的诊断通信协议KWP2000及K线通信原理,基于其完成了共轨系统故障诊断通信子模块的设计,并进行硬件和软件的开发.经过通信测试表明,该诊断通信模块表现良好.开发的通信子模块成本低廉,通信稳定性高,具有广泛的实用性和一定的经济价值.     

复合电源电动汽车动力系统建模与仿真

由于蓄电池的功率密度低、能量密度低,以蓄电池作为单一电源的纯电动汽车,动力性和续驶里程因此受到极大的限制.本文将超级电容引入到电动汽车的储能系统中,构建超级电容一蓄电池复合电源系统,利用超级电容高功率密度特性弥补蓄电池的不足.分析了在典型工况下的车辆需求功率对应的电流变化曲线,并根据储能系统的状态划分为单独驱动、共同驱动、预充电和再生制动共四种工作模式,在MATLAB/Simulink环境下建立了纯电动汽车动力系统的仿真模型,包括蓄电池模块、超级电容模块、功率分配模块和驱动模块,根据市区循环工况进行了仿真测试,结果表明采用超级电容一蓄电池储能系统能发挥其高能量密度和高功率密度特性,从而提高车辆的动力性能,使能量利用率提高了近17％.     

数字电路瞬态故障低能耗自修复方法研究

当前大多数字电路瞬态故障修复方法需在人工处理下才可完成,修复效率低且能耗高。为此,提出一种新的数字电路瞬态故障低能耗自修复方法,设计了一种修复系统,其主要由自律控制模块与重配置执行模块构成,自律控制模块的核心是嵌入式NiosⅡ处理器,数字电路在出现瞬态故障的情况下,通过小波神经网络算法对数字电路瞬态故障进行诊断,判断电路是否正常运行。重配置执行模块包括逻辑计算节点LC与内部互联网络,主要作用是维持数字电路功能以及与其它模块之间施行信息传递。实验结果表明,所提方法能够有效诊断故障,故障修复成功率和平均适应度高,整体性能强。     

无线局域网下数据实时自组织推送系统设计

当前数据推送系统大多采用单项协议,不能顺利实现服务器向浏览器推送数据,客户端仅可通过向服务器发出请求得到数据,无法保证推送数据的实时性。为此,设计了一种新的无线局域网下数据实时自组织推送系统,所设计系统主要由缓存模块、数据处理模块、总线、串口通信模块、控制转发器、数据实时自组织推送模块、服务器和用户兴趣挖掘模块构成,选用B/S架构,利用SPring框架进行整体管理,通过SPring MVC进行请求转发。详细介绍了数据实时自组织推送模块、数据处理模块和用户兴趣挖掘模块的设计过程,利用用户关联计算增强数据推送结果的可靠性与实用性。经压力测试、实时性测试和终端耗电量测试,得出系统容量大、实时性高、耗电量低的结论。     

面向云计算的众核处理器三维存储体系结构研究

众核芯片系统存在吞吐量低、加速比不能与其片内处理核数的增长成线性比例等问题,无法发挥出相应的计算能力,目前的众核微体系结构并不匹配MapReduce运行时. 针对上述问题,为实现高性能众核芯片系统巨大计算和处理能力目标,文中分析了众核MapReduce的执行模型,基于DOT模型构建了众核存储体系,对其中的片上网络、通信模式、访存流程及基于此的MapReduce存储模式进行了设计. 实验数据表明,和Tile结构相比,基于该三维存储体系的众核系统的吞吐量能提高1.2倍,加速比和片内处理核数接近线性关系.      

电力电子集成系统的建模技术

电力电子系统集成是电力电子技术与材料、机械、化学、信息等多学科边缘交叉渗透的综合性工程,可实现电力电子系统的高可靠性、高功率密度、高效、环境友好和低成本。从开关单元和元件单元、电力电子标准模块、系统3个层次论述了电力电子集成系统建模技术的内容及现状。模块级建模主要包括建立电气、开关、传热、热力学模型以及模块的集成建模分析。系统级建模的目的是为了研究系统静态、动态和暂态性能,给出集成系统结构优化原则。探讨了电力电子集成系统建模技术的研究趋势。     

轨道检测GPS数据采集系统硬件设计与实现

 针对传统轨道检测系统效率低、成本高的不足,应用GPS 全球定位技术、GPRS 无线通信技术和CAN 总线技术,提出一种新型轨道检测方案,并对GPS 数据采集系统的关键模块进行了设计。GPS 数据采集系统由4 个基站GPS 模块和1 个流动站GPS 节点组成,实现了相对测量与绝对测量的统一,提高了检测精度;基于GPS 的数据采集实时准确,更新率高达50 Hz;利用GPRS 进行无线数据传输,方便快捷,实时高效;利用CAN 提高了通信速率(高达l Mbps),且可靠性高、性能稳定;通过Flash 存储器进行数据缓存,再传至上位机进行存储与处理,系统容量高达500 G,数据处理简单高效。