高速数字电路设计技术的发展研究

科学技术的快速发展推动了高速数字电路技术的广泛应用，其在电路设计领域所占比例也不断增大，对于进一步满足经济发展需求起到了巨大的促进作用。目前，高速数字电路设计虽然取得了较大的发展，但仍然存在一定的问题。本文慨述了高速数字电路的含义，分析了信号完整性对于系统的影响，研究了高速数字电路中的信号完整性设计和电源设计，阐述了高速数字电路设计的发展。     

高速PCB设计中的若干误区与对策

理论研究和实践都表明,对高速电子系统而言,成功的PCB设计是解决系统EMC问题的重要措施之一.为了满足EMC标准的要求,高速PCB设计正面临新的挑战.在高速PCB设计中,设计者需要纠正或放弃一些传统PCB设计思想与做法.从应用的角度出发,结合近年来高速PCB设计技术的一些研究成果,探讨了目前高速PCB设计中的若干误区与对策.     

高速高密度PCB设计的关键技术与进展

高速高密度是许多现代电子产品的显著发展趋势之一,高速高密度PCB设计技术即成为一个重要的研究领域.本文介绍了高速高密度PCB设计的关键技术问题(信号完整性、电源完整性、EMC/EMI和热分析)和相关EDA技术的新进展,讨论了高速高密度PCB设计的几种重要趋势.     

国际化背景下我国高速列车造型设计分析

在国家的大力支持下,我国高速列车项目建设取得了一定的成果,当前依然处于不断进步的状态。基于国际化背景下,为了彰显国家的科技实力,高速列车的造型设计十分关键,应该融入技术、文化内涵以及美学等诸多方面的元素,才能发挥出最佳的效果。该文通过阐述高速列车造型设计和国际化设计的关联性,说明了国际化背景下我国高速列车造型的设计方法。此研究以分析国际化背景下我国高速列车造型设计的方法为目的,从而有效地提升我国高速列车造型设计的水平。     

基于LVDS的高速远程图像采集存储系统

设计了一种基于LVDS总线的以NAND型FLASH为存储核心的高速远程图像采集存储系统,实现了高速遥测图像数据的采集及实时存储。重点研究了高速A/D采集技术、LVDS高速数据传输技术,保证了远程图像数据的有效接收,同时采用双片选交替双平面页编程方式,将29.85MB/s的两路高速实时图像数据存储于FLASH芯片中。着重从系统硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,经大量测试表明存储器性能稳定,存储可靠,可以完整记录两路高速遥测图像数据,满足设计要求。     

基于Cadence的高速PCB设计

简要阐述了高速PCB设计的主要内容，并结合Cadence软件介绍其解决方案．比较了传统高速设计方法与以Cadence为代表的现代高速设计方法的主要差异．指出在进行高速PCB设计过程中必须借助于EDA软件工具进行定性和定量分析，进行仿真测试，才能保证设计成功．     

基于PXI总线高速数据采集板的设计

根据高速虚拟仪器的设计技术要求,设计了基于PXI总线的高速数据采集板,通过DSP到PCI总线的跨总线DMA技术解决了数据传输的瓶颈问题。     

基于可编程运动控制器的电火花加工高速抬刀控制系统

针对电火花加工高速抬刀控制系统的设计要求,设计了基于可编程运动控制器的电火花加工高速抬刀控制系统,并将其应用于DK7140型商用电火花成形加工机床.结果表明,利用所设计的高速抬刀控制系统实现了主轴最高速度达200 mm/s、最大加速度约9.68 m/s2的稳定高速抬刀运动.进一步通过窄槽加工实验,取得了窄槽加工最大深度与加工效率的成倍提高,并验证了高速抬刀控制系统的控制与加工性能.     

面向空间辐照环境的星载高速数字接口芯片设计方法

针对空间应用的高速串行接口芯片易受单粒子辐照而出现误码的问题,提出了一种面向空间辐照环境的星载高速数字接口芯片设计方法。首先,针对空间辐照诱发单比特错误导致高速串行接口传输出错问题,计算辐照时的高速串行接口误码率最劣值;然后,通过误码率最劣值计算出辐照环境下高速串行接口无误码传输所需的增益;最后,采用叠加编码增益及辐照干扰的高速串行接口链路评价模型,计算出高速串行接口物理编码子层(PCS)中不同编码方式的编码增益,并评估编码增益对辐照降低高速串行接口误码率的补偿效果,根据补偿效果选择RS-8B/10B级联编码作为PCS编码。采用该高速数字接口芯片设计方法设计了一款速率为3.125Gb/s的抗辐照高速串行接口芯片,其面积为4.84mm~2,典型功耗为207mW。单粒子辐照试验结果表明,对比传统设计方法,新的设计方法将芯片的单比特错误阈值提升了9MeV·cm~2/mg。     

CRH高速列车品牌形象构成要素调查研究

为了从品牌建设与设计管理的角度研究CRH高速列车的工业设计现状,提出了相应的优化设计策略,采用访谈与问卷调查的方法对CRH高速列车品牌形象的构成要素进行了实证研究;调查数据处理中采用探索性因子分析的方法共抽取了视觉形象、乘坐体验、价值认同、企业形象、配套服务及广告宣传等6个CRH品牌形象构成要素,结合CRH高速列车的设计现状对每个要素的内涵、目前设计中的不足进行了详细分析,并指出了CRH高速列车品牌形象优化设计的方向,强调品牌识别性、特色性与一致性的要求。     

高速数控铣床的结构设计

按照模块化设计原则，对影响高速数控铣床刚度、稳定性和抗震性的主要部件进行了分析设计，探讨了设计要求建立三维实体模型，并提出了进行整机装配，完成高速数控铣床的结构设计。     

新型直驱式高速部分流泵设计及流场模拟与数值分析

本文设计了一种新型直驱式变频高速部分流泵,并基于The Spalart-Allmarus模型建立了直驱式变频高速部分流泵的湍流模型,采用有限元数值计算,分别对蜗壳、诱导轮及叶轮流场进行分析,验证了设计的合理性．为该型高速泵的研究提供了理论支持。     

滑翔高速飞行器自适应滑模控制器设计

滑翔高速飞行器飞行速率高、飞行环境特殊,具有强耦合、强非线性和强时变的特点. 针对这些特点带来的控制问题,首先对滑翔高速飞行器模型进行了线性化处理;其次利用滑模变结构控制理论设计了滑模控制器;最后将滑模控制器与在线参数估计器组合,设计了滑翔高速飞行器自适应滑模控制器. 仿真结果表明,设计的自适应滑模控制器能够满足滑翔高速飞行器的动态性能指标要求,具有较强的可靠性、适应性和鲁棒性.     

基于ARM和FPGA的CCD信号采集系统设计

为了构建数码复印机CCD单元的驱动及输出信号的高速采集、存储、传输和处理系统,应用FPGA完成CCD驱动和FIFO模块的设计。采用ARM为主控制器来完成对CCD单元、高速A/D单元、FIFO模块、高速存储单元和USB通讯的整体控制,构成了高速的数据采集、存储、传输和处理系统,实现了CCD图像信号的高速采集存储。经过上位机的图像处理测试平台,验证了基于ARM和FPGA的CCD信号采集系统设计的正确性和稳定性。     

陶瓷轴承电主轴单元的设计与研究

介绍了高速机床用电主轴优良特性及其应用现状·结合磨用电主轴单元的研制实践,探讨了高速电主轴单元设计制造中的结构布局型式设计,研究了电主轴轴承的选用,陶瓷轴承的力学性能分析和轴承轴向预负荷的确定,分析了电主轴单元的冷却与润滑系统的设置·高速电主轴的性能试验表明,该型电主轴设计合理,动、静态性能指标符合要求,为其在高速机床上的实际应用提供一定的技术依据·     

高速MPLS路由器接口的设计

提出了一种高速MPLS路由器接口的设计方法，介绍了MPLS高速路由器的基本设计思想，将路由器接口划分为四个模块，并详细叙述了每个模型的设计细节，该路由器接口大部分功能由FPGA实现，采用了硬件路由与MPLS技术，是一种行之有效的高速路由器接口设计方法，并给出所设计路由器接口的FPGA仿真波形图。     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

带校准的高速MIPI电路设计

文章设计了一种用于高分辨率有源矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode, AMOLED)手机显示驱动芯片的移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface, MIPI)电路,基于移动电话的显示屏串行接口(Display Serial Interface, DSI)协议设计了物理层电路,对于图形数据采用高速传输,对于指令采用低速传输,这样在保证数据传输速度的同时节省了功耗;为了确保高速比较器的精度,设计了高速比较器校准模块来减小输入失调引起的误差。该电路采用UMC 80 nm的CMOS工艺,高速比较器的精度为5 mV,后仿实现了单通道1 GHz的传输速率,实现了高速高精度的设计目标。     

基于CMOS图像传感器的高速印刷机数字图像监测系统

在简单介绍了高速印刷机图像监测系统的基础上,分析了传统的图像监测系统的缺点,论述了用CMOS图像传感器、高速单片机、CPLD控制器、USB2.0接口芯片以及SRAM帧存储器设计的新型数字式图像监测系统及其设计要点.该系统目前已经安装在高速印刷机上使用,取得了令人满意的结果.     

高速电路板的信号完整性设计与仿真

提出了一种高速电路板信号完整性设计与仿真分析方法.介绍了信号完整性基本理论以及基于仿真软件Hyperlynx的信号完整性仿真流程,重点讨论了如何采用高速PCB设计方法保证高速数采模块的信号完整性,并对在此方法下所设计电路板的关键网络进行了IBIS模型仿真.仿真结果表明:采用该方法能有效实现数据采集模块信号完整性的设计及仿真.