一种低功耗升压电路的研究与设计

目的 为了解决工业生产和日常生活中电池供电的便携式产品的电池使用寿命短、功耗高等问题.方法 采用DC-DC型升压转换电路实现电池低压供电.结果 实验数据表明,利用美信公司DC-DC转换芯片MAX859搭建的升压电路,电池能够在较低电压下正常使用.结论 利用DC-DC升压转换电路,能够有效降低系统功耗,延长电池使用寿命,可以推广应用于众多电池供电的产品中.     

基于STM32RBT6的便携式甲烷浓度检测仪

为实现对甲烷气体浓度的便携式快速检测, 设计一种基于STM32RBT6处理器的甲烷浓度便携式快速检测系统。该系统包含接触燃烧式甲烷气体传感器、 以集成运算放大器和数字电位器为核心的信号调整电路、 片上集成高精度数模转换电路、 铁电存储器、 集成USB（Universal Serial Bus）接口和液晶人机交互接口等。详细阐述了该系统的硬件设计和软件实现。系统的数据采集速率达到12 Mbit/s,与同类设计相比有显著提高, 通过基于VC++6.0的上位机软件绘制甲烷浓度变化曲线, 整个系统使用方便简洁。在实验室条件下进行实际测试, 配合上位机软件给出了实验结果。最终基于STM32的便携式甲烷浓度检测仪实现了对环境中甲烷气体浓度快速检测、 提升了检测系统给的性能。     

用于微悬臂梁红外焦平面读出电路的片上ADC设计

设计了一种用于微悬臂梁红外焦平面读出电路的片上 ADC。该 ADC 采用流水线结构实现, 采用带溢出检测的多位第一级和后级功耗逐级缩减的方案优化系统功耗, 提高线性度。该设计采用 0.35 μm 的 CMOS 工艺流片验证。测试结果表明: 5V 电源电压、10M 采样率时电路总功耗为98 mW, 微分非线性和积分非线性分别为 -0.8/0. 836 LSB 和 - 0. 9 / 1. 6 LSB; 输入频率为 1 MHz 时, SFDR 和 SNDR 分别为82 和 67 dB。     

基于I.MX6Q的便携式自主水下机器人控制器设计与实现

目前便携式AUV控制器大多以X86架构处理器为核心,体积大、集成度低、功耗高。依据AUV控制系统需求,设计了以ARM Cortex-A9系列I.MX6Q CPU为核心,集成电源、GPIO、串口扩展、网卡扩展、AD采集、CAN接口多个模块的电路为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件运行环境的便携式AUV控制器。在硬件上对控制器进行了定制化设计,在软件上对各模块进行了Linux设备驱动设计与移植。经测试结果表明,该控制器有效地解决了AUV电子舱占用体积大,集成度低,功耗高的问题,而且性能可靠,为便携式AUV实现产品化打下了良好的基础。     

基于I.MX6Q的便携式AUV控制器设计与实现

目前便携式AUV控制器大多以X86架构处理器为核心,体积大、集成度低、功耗高。本文依据AUV控制系统需求,设计了以ARM Cortex-A9系列I.MX6Q CPU为核心,集成电源、GPIO、串口扩展、网卡扩展、AD采集、CAN接口多个模块的电路为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件运行环境的便携式AUV控制器。在硬件上对控制器进行了定制化设计,在软件上对各模块进行了Linux设备驱动设计与移植。经测试结果表明,该控制器有效地解决了AUV电子舱占用体积大,集成度低,功耗高的问题,而且性能可靠,为便携式AUV实现产品化打下了良好的基础。     

自互一体式电容触摸屏检测电路设计

为结合自、互电容检测方式各自的优点,提出了自互一体式的电容触摸屏检测电路.在研究自、互电容检测的基础上,设计可通过软件配置的自互一体式电容检测电路模块,结合前端检测电路的放大电路的优化设计,提高检测抗干扰的能力,降低系统的功耗.通过仿真和测试实验验证了自互一体式电容触摸屏检测电路的有效性,该检测电路方案已成功应用于集创北方的ICNT87系列触控芯片,具有高灵敏度,支持真实多点,获得了更好的触控效果.     

小型低功耗的超声无损检测系统的设计与实现

该文阐述了超声无损检测技术的检测原理和发展方向,然后基于小型、低功耗、便携式的理念设计了一种基于Linux操作系统的超声无损检测系统。在硬件方面,详细地设计了电源模块、模拟信号处理模块和ARM处理模块;在软件方面,详细地设计了设备驱动程序、探伤功能模块。主要采用变压器耦合电压的方式来将发电器与放大器之间的输出电压降低,利用分时采样思想来减少AD采样功耗,利用S3C2410微处理器工作模式的转换实现该检测系统的睡眠和唤醒,满足系统低功耗的设计需求。     

经纬仪测量系统自动水平调整设计

简要介绍了便携式经纬仪在工程测试中的重要应用,提出了利用变间隙动极板电容传感器代替传统水准器的设计方案,设计了实时检测系统及通讯接口电路,并完成系统的软件设计工作．实验结果表明该方案能够缩短测量时间、提高了测量精度．     

基于μC/OS-Ⅱ的便携式心电分析仪设计及QRS检测算法分析

利用C8051F040单片机设计数据采集模块,设计一款便携式、低功耗、具有QRS波群分析功能的心电分析仪.将基于μC/OS-Ⅱ的QRS波群检测算法植入ARM微处理器,该算法的CPU使用率仅为1%,再通过对ARM微处理器电源的控制,达到了降低系统功耗、实时性分析的目的.     

便携式心电仪信号采集电路的设计研究

便携式心电仪具有功耗低、稳定性高、使用方便等优点,使用越来越广泛。便携式心电仪中信号采集电路系统由探测电极、前置放大电路、带通滤波电路、50Hz馅波电路、主放大电路以及电平抬升电路等部分组成,其输出信号经模数转换后可进行显示和处理。为提高心电仪的工作稳定性、降低功耗,选用了低功耗、低电压的仪表放大器AD620,为消除50Hz工频干扰,采用了专门设计的50Hz馅波电路,确保心电信号的有效传输。采用Multisim软件对各部分电路进行了仿真,确保设计电路能达到预期目的。     

基于VPU加速的嵌入式实时人脸检测系统设计与实现

智能设备高昂的设计费用和庞大的计算资源需求成为在便携式、低功耗设备上实现深度学习算法及其应用的主要障碍.文中基于树莓派平台,借助Intel的视频处理器(V PU)低功耗加速模块,设计并实现了基于残差特征提取模块CNN模型的实时人脸检测系统.结果表明,相较于单纯使用树莓派CPU进行计算,文中方法在视频流中检测人脸和人脸关键点提取的实验中分别实现了18.62倍和17.46倍的加速,在便携式设备中实现快速、实时、在线的人脸检测和特征点提取成为现实,同时为使用便携式、低功耗设备运行深度学习算法提供了一种确实可行的方案.     

典型低功耗无线智能设备的一般功耗模型

低功耗无线智能设备数量正在急剧增长,研究其功耗影响规律有助于优化设备的电源模块,还能为自供电设备提供基本的设计指导.开发了一种典型无线低功耗蓝牙设备,根据无线设备的工作特征定义了无线数据吞吐率及工作占空比两个基本参数,建立了基于上述基本参数的一般功耗模型.通过所搭建的功耗测试平台测量了上述蓝牙设备在不同工作条件下的平均功耗值,实验结果验证了理论模型.研究结果在低功耗无线设备的功耗分析和优化方面有一定的指导意义.     

适用于空间环境的核酸杂交芯片技术研究

核酸杂交芯片是一种目前已经被广泛应用的核酸分析技术手段.在空间微重力条件下,利用小型化低功耗的检测设备,实现核酸杂交芯片功能,获得准确可信的核酸杂交检测结果,是一项非常具有挑战性的课题.本文对核酸杂交芯片在空间条件下的应用方法进行了探索,采用新型核酸杂交芯片结构、改变核酸杂交芯片反应条件、串联核酸PCR芯片系统等手段,开发出一套小型化低功耗的空间核酸杂交分析芯片,芯片系统整体功耗小于25 W,实现了对目标核酸序列的快速检测(检测周期90 min),并初步实现与空间聚合酶链式反应(PCR)等技术的联合应用,提高了核酸杂交芯片检测技术的检测灵敏度.     

电池供电的存贮系统

本文介绍在以电池作为电源的便携式低功耗微机系统,和以电池作为保存数据的电池后备电源系统中,其存贮器及支持电路的结构和设计特点。文中简介了适用于这种场合的几种存贮器件,提出了降低功耗的措施,分析了有关电路。     

基于CMS2131ADF的DVB-T接收机设计与实现

介绍了一种新型低功耗的便携式DVB-T数字电视实现方案,并完成DVB-T标准的数字电视地面广播接收,从而解决了以往该类型接收器因体积、功耗等因素而不便于集成在便携式设备中的问题.     

嵌入式系统中的低功耗设计研究

在嵌入式系统的设计中,低功耗设计是经常让设计人员头痛而又不得不面对的问题。在嵌入式系统中,其功耗主要由嵌入式微处理器功耗和外围硬件接口设备功耗组成。要降低嵌入式系统的功耗,需要从系统设计的各个方面入手。本文将从电源供给电路、振荡电路、接口电路三个方面来讨论嵌入式系统中的低功耗设计。     

军用手持设备中动态电源管理的应用

为了满足军用手持设备对电源管理提出的要求,介绍与分析了一个兼具通用性和灵活性的动态电源管DPM（dynamic power management）体系架构,对将该体系应用于军用手持设备进行了研究。从DPM的体系架构入手,重点讨论了这一体系中最为关键的电源管理规则的构成要素与DPM工作原理;针对军用手持设备电源管理的需求,提出了一个基于DPM的动态电源管理实现方案。该方案与传统的静态电源管理方案相比,在灵活性和可靠性方面有了较大的增强。     

Design of Low-Power Modern Radar SoC Based on ASIX

With the rapid development in spaceflights and aeroplanes, the demand for low-power and miniaturization techniques has become insistent in modern radar systems. A new framework for low-power modern radar System on a Chip （SoC） based on ASIX core is presented. Pivotal modules and low-power design flows are described in detail. The dynamic clock-distribution mechanism of the power management module and the influence of the chip power are both stressed. This design adopts the SMIC 0.18-μm 1P6M Salicide CMOS process, the area is 7.825 mm x 7.820 mm, there are approximately 2 million gates and the frequency is 100 MHz. The results show that the modern radar SoC passes the test on modern radar application system and meets the design requirements. The chip incurs power savings of 42.79% during the fore-end phase and 12.77% during the back-end phase. The total power is less than 350 mW for a 100-MHz operating environment.     

基于Smart Client技术下移动应用开发的实现

结合一个具体的基于Smart Client技术的网上购物系统,讨论如何设计与实现基于手持移动设备(PocketPC)的智能客户端系统。通过此系统的讨论,详细阐述了SmartClient技术的特点和优势,及其在移动智能设备中的应用,从而为在手持设备上实现智能客户端技术提供了直接的技术参考与编程模型。     

CMOS电路平均功耗最小平方估计技术

功耗估计是数字VLSI设计中需要重点考虑的因数。由于芯片管腿数的增加，通过穷举仿真获得电路平均功耗的方法也越来越不现实。文中将最小平方估计方法应用于COMS VLSI的平增功耗估计。该方法与电路功耗的概率分布无关，而且是无偏估计。在ISCAS85基准电路上的仿真结果表明，新方法与Monte Carlo方法相比，收敛速度有很大提高。