基于FPGA的通用异步收发机的设计

阐述了通用异步收发机(UART)异步串行通信原理,介绍了实现UART异步串行通信的硬件接口电路及各部分硬件模块,同时还介绍了用硬件描述语言Verilog来开发UART通信接口电路模块的方法.研究基于Verilog语言,结合有限状态机的设计方法来实现UART,将其核心功能集成到现场可编程门阵列(FPGA)上,使其整体设计紧凑、小巧,实现的UART功能稳定、可靠;同时,与其他设计方法相比较,利用有限状态机的方法具有结构模式直观简单,设计流程短,程序层次分明,易综合,可靠性高等优点,这种方法必将在电子设计自动化(EDA)技术中发挥重要作用.     

Moore型和Mealy型有限状态机的VHDL设计

从输出时序上看,Moore型状态机属于异步输出状态机,Mealy型状态机属于同步输出状态机。Moore型有限状态机的输出仅为当前状态的函数,这类状态机在输入发生变化后再等待时钟的到来,时钟使状态发生变化时才导致输出的变化;Mealy型有限状态机的输出是当前状态和所有输入信号的函数,它的输出在输入变化后立即发生。从状态机的工作时序图上当然很容易区分出是哪一种状态机,但是对于初学者并不能很容易从VHDL代码上判断,本文的目的就是从VHDL代码和工作时序对这两类状态机进行区分。只有清楚了这两类状态机在VHDL代码上的特点才能够设计出相应的状态机。     

10 G以太网的UTOPIA接口设计

为了解决10 G以太网接入系统中ATM通用测试及操作物理层接口(UTOPIA接口)的设计问题,提出了并行状态机的设计方法.讨论了10 G以太网接入系统的整体结构和接口设计.提出了求L-并行状态机的可达状态集、状态转移表、状态序列集以及动作表的算法.并以这些算法为基础,讨论了L-并行状态机的设计复杂度问题.以此方法为基础,设计了两路并行的10 G以太网接入系统的UTOPIA Level-4接口,使芯片所需的工作时钟频率降低了一半,从而证明此方法可以有效地应用于并行状态机的设计.     

VXI总线从模块时序控制器的VHDL语言设计

介绍了VXI总线从模块时序控制器的动作过程及其特点,并基于VHDL硬件描述语言,用异步MEALY状态机的方法进行VXI总线寄存器基接口的时序控制器的设计.     

状态机在远程抄表终端的应用

分析了GPRS远程抄表终端的功能设计,把应用于硬件时序电路的有限状态机,引入到终端的嵌入式软件设计中,以减轻嵌入式软件开发人员的工作负担,同时提高软件的可读性,增强软件的可维护性和可扩充性.以远程终端的状态机设计为例,深入研究如何在开发嵌入式软件时,应用有限状态机处理嵌入式系统中并发的多个任务.     

有限状态机建模在嵌入式按键设计中的应用

为了使嵌入式软件代码更加可靠,增强程序的可维护性,将有限状态机理论应用于嵌入式设计中。论述了有限状态机的基本结构和它的基本原理,介绍了有限状态机建模在嵌入式系统中实际应用现状。针对一种实际按键模块的需要,利用有限状态机的嵌入式设计建立了系统模型。采用状态机实现方法编写了按键接口程序,实现了2个按键的状态机模型设计。系统的调试结果验证了模型的正确性和可靠性,具有一定的工程价值。     

一类随机性EOQ模型的关键路径存贮策略

针对已有存贮策略不能直接适用于库存决策模型的问题,提出了一种基于关键路径的存贮策略,实现了一类随机性经济订货批量公式(EOQ模型)的关键路径求解.通过有限状态机构建算法(BFA),建立了适用于图论的有限状态机的资金有限型随机性EOQ模型,解决了原随机性EOQ模型不能直接应用于图论策略的问题.基于该有限状态机进一步提出了基于统筹法(PERT)的生成算法(BPA),其可将有限状态机转换为PERT图,以符合关键路径求解需求,由此可利用关键路径存贮策略来求解EOQ类模型.通过实例验证表明,所提策略能够较好地求解资金有限型随机性EOQ模型,并保证结果的完整性,同时证明了相关算法的理论性.     

基于协议分析状态机的入侵检测系统

协议分析状态机是提高协议分析正确性的重要保证，将其应用于入侵检测系统是一个新的研究应 用方向，协议的形式化描述工具有穷状态自动机。通信有限状态自动机。在此基础上重点讨论了使用协议 状态机分析入侵事件的相关算法及流程.设计了基于协议分析状态机的入侵检测系统的总体框架，提出了 该状态机的面向对象的模型，使该系统具有良好的可扩展性和通用性，测试结果验证了这一思想的正确性 和有效性。     

几种有限状态机的设计方法及其比较

有限状机（finite statemachine,FSM）ff泛应用于数字系统的控制器设计中。由于设计方法不同,综合出来的电路结构、速度、面积和时延特性都会有很大的差别,甚至某些臃肿的电路还会产生难以预料的问题。文中介绍了状态机的结构、类型并给出了verilog设计有限状态机的不同编码和描述方法。最后介绍了将mealy机转化为高效Moore机的过程和编码方法,设计出一种高效状态机。     

含风力发电机的微网电压稳定控制研究

异步风电场接入系统后会影响系统的暂态电压稳定性。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory设计出一种应用于恒速异步风电机组的静止无功补偿器(SVC)模型,并通过对风力发电机并入配电网的系统进行仿真计算来验证所建SVC模型对提高系统暂态稳定性的效果。仿真结果表明,在风速变化的情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动;采用SVC设备能够有效改善异步风电场的电压稳定性,确保电网的安全稳定和风电机组的不间断运行。     

新型空间光学阵列LED紫外固化光源系统研究

大功率紫外LED是一种新型半导体光源,具有体积小、发热量小、光电转化效能高等优点。但是单管UV-LED存在功率小、辐射发散角大等缺陷,无法满足实际现场应用要求,制约了该型光源的拓展性推广使用。鉴于存在的问题,提出了针对多管UV-LED的空间合理阵列排布光学设计方案,以实现空间能量累加且控制辐照面的光斑尺寸、辐照度、后工作距离等光学指标,经过Light-Tools软件的优化设计与光学仿真模拟分析,证明了文中给出的点、线、面光固化光源系统设计方案合理、可行,为大功率UV-LED的拓展性应用研究提供了可靠的实验依据与可行性分析。     

静止无功补偿器与发电机励磁协调自适应控制

采用直接反馈线性化、非线性控制和参数自适应控制方法,设计了电力系统中静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁协调自适应控制器.该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制.对于电力系统中存在系统参数的不确定性问题,由于系统参数往往和系统实际运行状态相关,这使电力系统的稳定性降低,也增大了系统稳定控制的难度.考虑了系统参数的具体特点,实现了系统参数与状态的解耦,利用参数自适应控制方法,获得系统目标跟踪及稳定控制.仿真结果表明,该方法具有较好的实用效果和优越性.     

辐射配网潮流技术在环网中的应用

根据牛顿法的基本原理，建立了一种基于辐射配网潮流技术的求解有环配电网潮流的新模型，该模型对配网中每条支路引入一对变量，使得到的功率方程变为严格的线性方程，同时在环网部分加入反映状态变量关系的环网方程，形成了适用于有环配电网的潮流技术，提高了这种潮流技术的实用性．文章的最后，以多个算例对该方法进行了验算，并与传统牛顿法做了比较，结果表明，这种方法具有良好的收敛性能，且在收敛速度上明显优于牛顿法。     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

OFDM系统中FFT处理器的版图设计

用Astro工具设计FFT处理器版图流程.在设计FFT处理器版图过程中,采用新的电源网络设计方法进行电源/地Pad数量、电源环和电源条设计,采用布线前设定高层跳线方式和布线后插入保护二极管方式消除天线效应,通过整个版图设计过程防止串扰效应实现串扰不超过设定的阈值,并对布局阻塞违规和布线违规提出解决办法.实现了满足时序和制造工艺要求的FFT处理器版图,达到项目设定的各项性能指标要求.     

微波多级FET宽带放大器的实频直接设计法

给出多级级联网络的功率传输增益表达式。以该表达式为基础,提出微波多级FET宽带放大器的实频直接设计法。这一方法无需负载及FET的数学模型,只需知道其实频参数(阻抗或散射参数)即可。适当选择匹配网络的拓扑结构,即可进行优化设计,物理概念清晰,应用简便。宽带匹配网络可以计及集总元件的频率依变损耗,从而有利于提高微波宽带放大器的设计精度。     

基于Modbus协议的配电室环境监测系统设计

针对配电网自动化系统中配电室的监测问题, 采用有线监测的方式难以实现室内环境监测, 基于射频技术的无线监测方式是有效的方法. 设计一种基于Modbus协议的配电室环境监测系统, 该系统由无线数据收发模块, 无线传感器测量模块, 集中器模块构成. 详细介绍了各模块的工作原理、硬件设计和软件设计. 实际应用表明所设计的配电室环境监测系统实现了配电室内环境的实时无线远程监测, 并具有响应快、精度高以及可靠性强的特点.     

基于功率塑造的控制方法及其在两个物理系统中的应用

目的：将著名的功率塑造控制方法应用到一个非线性电路和一个恒温连续搅动水箱式反应堆系统,并证明动态控制器设计方法比静态控制器设计方法适用范围更广。方法用功率塑造方法来设计控制器并用李雅普诺夫函数分析稳定性。结果得出的控制率为简单的线性时不变控制器,该控制器能够保证系统在理想的平衡点处渐进稳定。结论成功地将功率塑造控制方法应用到两个物理系统中并得到了动态功率塑造比静态功率塑造适用范围更广的结论。     

教学质量监控系统的访问控制模型设计

对传统的访问控制方法与基于角色的访问控制方法进行了比较。针对教学质量监控系统的安全问题,提出了教学质量监控系统中基于角色的访问控制技术的安全应用模型,使用角色定义有效地确定了不同用户在系统中的访问权限,有利于控制系统中各用户的权限和系统安全运行。