基于ARM和FPGA的软体机器人的CAN总线运动控制器的设计

针对在软体机器人控制时,多电机协同控制过程中难度大、通用性差、协同性差等缺点,设计了基于ARM[adanced RISC(reduced instruction set computing) machines]和FPGA(field-programmable gate array)的软体机器人的控制器局域网络(controller area network,CAN)总线运动控制器,采用ARMCortex-M4为内核的STM32F407开发板和AX7102 FPGA开发板设计一种基于CAN总线的软体机器人运动控制器,主要包括该系统的体系架构、硬件设计和软件设计等。该控制器利用STM32作为控制核心和FPGA的高速处理能力来实现控制算法的运算,并用CAN总线技术来实现与上位机通信。经过试验操作,该控制器可以满足预定要求。     

液晶盖板检测系统的多轴运动控制器设计

针对液晶盖板检测系统多轴运动控制实时性低、可靠性差的问题,设计了一种液晶盖板检测系统的多轴运动控制器.该控制器以高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为控制单元,其中ARM搭载RT-Thread实时操作系统,通过以太网传输控制协议(TCP)与上位机数据交互,基于修正梯形加减速算法完成速度规划...     

基于FPGA的移动机器人运动控制器的实现

为了提高移动机器人控制的灵活性,设计并实现了一种基于FPGA的移动机器人运动控制器。介绍了该运动控制器的工作原理、硬件设计,充分利用FPGA的高速实时性和ARM微控制器的强大处理能力,从而提高了运动控制器的效率。实验表明,设计出的运动控制器稳定可靠,双码盘导航优于单码盘融合陀螺导航,能实现移动机器人的灵活控制。     

交流调速系统的内模控制

文章介绍了基于内模控制原理的感应电机调速系统设计方法.采用实验的方法建立了感应电机调速系统的速度环控制模型,依据内模原理设计了速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关.在基于DSP TMSLF/2407的运动控制平台(MCK2407 Pro Kit)上的实验结果表明,所设计的速度控制器结构简单,参数调整方便,调速系统具有良好的动态性能,能够满足感应电机的调速要求.     

基于FPGA+DSP嵌入式捷联导航系统设计

介绍了一种以Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240I7 FPGA芯片为主控制器和TI公司高性能数字信号处理器TMS320C6722为捷联解算协处理器的双CPU结构的新型捷联导航系统,该系统充分利用了EP1C12Q240I7控制能力强、设计灵活和TMS320C6722的处理速度快、浮点数据处理能力强的特性,FPGA与DSP通讯采用双口RAM方式.系统具有采样速度快、浮点处理精度高、稳定性好等特点,可以充分满足捷联系统的要求.     

基于PIC16F877和FPGA的同步发电机自动准同期装置设计

为进一步提高同步发电机并列操作的快速性、准确性和安全性,简化装置结构,缩短开发周期,研制一种基于PIC16F877单片机和现场可编程门阵列电路FPGA的新型同步发电机自动准同期装置.介绍了该装置的硬件及软件设计.该装置采用PIC16F877为控制核心,FPGA为辅助控制器,实现输出脉冲的宽度控制和各输出动作的信号显示等.这种混合设计的优点是两者的优势互补,硬件电路结构简单,系统可靠性高,能够快速准确地实现发电机并网.     

基于NiosII的电子收费专用芯片验证与测试平台设计

通过NiosII处理器及可编程片上系统(SOPC),设计了一套电子收费(ETC)专用芯片的验证与测试平台.该平台采用Altera CycloneII EP2C35F672C6N现场可编程门阵列(FPGA)芯片,根据ETC专用芯片的功能,对FPGA芯片内的NiosII处理器核配置相关外设,并编写NiosII应用软件,完成ETC专用芯片的FPGA验证和测试.实践表明,该平台可以提高系统的可复用性,缩短芯片开发周期,降低成本.     

改进插补算法在数控雕刻系统中的应用

根据雕刻机控制系统的设计需求,采用TI公司的32bit定点数字信号处理器TMS320F2812作为下位机控制系统核心处理单元,并与FPGA相结合取代目前市场上主流的单片机与高速运动控制芯片相结合的联机控制.运用模块化设计思想进行了雕刻机控制系统软硬件设计.在轨迹控制中,运用快速数字积分插补算法替代普通数字积分插补算法,使控制器对插补过程的运算效率更高,减小了控制器的运算压力;试验证明了所设计的基于DSP和FPGA的三维雕刻机数控系统方案及数字积分改进算法的可行性和可靠性,雕刻机的加工速率提高了大约20%.     

基于FPGA的加密算法实现

根据三重数据加密算法(3DES)的原理,采用全流水线和有限状态机,实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)的3DES电路的仿真.基于Cyclone系列的EP3C40F780C6型FPGA芯片,采用自顶向下的设计思想进行电路的模块划分,有效的完成了3DES算法的总体结构和各个子模块的电路设计.利用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)完成了3DES加密算法的编写,并利用Altera公司的QuartusⅡ9.0综合工具对电路进行了仿真验证及逻辑综合.结果表明,该设计基本实现各模块的功能,获得了稳定的加密性能.     

基于PLCopen标准的运动控制系统设计

基于PLCopen标准,结合PLC(可编程逻辑控制器)编程和运动控制编程,设计并实现了一种运动控制器.此运动控制器采用PLCopen标准定义的功能块模块模型,一方面达到了PLCopen标准定义的运动控制要求,另一方面实现了运动控制器的图形化编程模式.为了满足PLCopen定义的功能块模式的变换,在研究PLCopen标准定义的模块间关系基础上,设计了一种打断锁,通过对打断锁的操作,实现了PLCopen标准定义的模块间不同模式的交互方式.最后,在基于Beremiz开源开发平台上,以单轴模块验证了运动控制系统的可行性.     

基于FPGA的信号存储控制器的设计

提出一种基于FPGA的数字信号存储控制器的设计方案,并详细设计了其内部各功能模块的工作流程,利用硬件描述语言Verilog HDL对各功能模块进行编程,并进一步完成综合和仿真等工作对其进行验证,最后的结果表明该控制器不仅结构简洁、占用硬件资源较少,而且能够完成总体的设计要求,另外,本设计还在系统外部增加了监测模块,对系统运行情况进行实时的监视,保证系统运行的可靠性。     

微惯性导航解算与数据实时显示系统设计

针对工程应用中微小体积的导航解算应用场合,设计了一种FPGA+DSP架构的硬件导航解算系统,并通过无线传输将载体的三维运动姿态信息显示到上位机上。该系统中,FPGA是核心控制器,用来控制MIMU数据采集、启动DSP解算和导航参数的无线传输;DSP作为导航解算处理器,完成了导航参数的解算和数据传输。本设计系统具有功耗低、体积小和灵活性高的特点,能够完成MIMU数据的采集解算、无线传输和上位机显示,试验证明该方案切实可行。     

基于FPGA的液晶驱动智能片上系统设计

基于FPGA的液晶驱动智能片上系统的设计方法.SOPC系统以FPGA为核心控制器,在Altera公司CycloneⅢ系列芯片EP3C25F324C8Z上,以SOPC Builder为设计环境,搭建了NiosⅡ嵌入式处理器及相应的外围驱动电路;利用FPGA丰富的逻辑资源及结合按各个功能分块的模块化设计思想,设计了SDRAM模块、FLASH模块、VGA模块、PLL模块等IP软核,并将多个模块组建到一片FPGA芯片上,实现了640×480液晶显示驱动控制.经过调试验证了基于FPGA硬件设计的正确性、可行性.     

基于FPGA与SDRAM的高效LCD控制器设计

为满足出租车拼车系统对LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏的高分辨率和高刷新率的要求, 提出一种在FPGA（Field-ProgrammableGate Array）中集成高效率LCD控制器的设计方案, 给出了该控制器的基本结构与实现功能。设计中采用自定义图形处理命令, 使用高速SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)作为显存, 以提升像素填充率、 DMA(Direct Memory Access)操作方式和硬件多缓冲帧同步切换方法提高控制器工作速度与工作效率。研究结果表明, 该LCD控制器能实现图片的循环刷新功能, 输出图像不失真, 刷新率达到60帧/s以上, 理论像素填充率达到8.8千万像素/s。同时, 提高了系统的灵活性, 并在拼车系统中获得良好的效果。     

基于DSP运动控制器的开放式数控系统关键技术研究

论述了基于DSP运动控制器开放式数控系统的体系结构,以TI公司电机控制专用的TMS320F2812芯片为例,分析了运动控制器的硬件、软件结构及设计中的关键技术。     

某CAN总线隔离器的设计与实现

本文设计的CAN总线隔离器是某型号弹上遥测设备,能够与弹上CAN总线节点以600Kps的传输速度进行数据交互,同时能够以60Kps的传输速度接受地面CAN总线节点发送的指令并按相同速率向地面反馈状态。本总线隔离器实现了地面到弹上,弹上到地面的数据传输速度隔离。本设计选用现场可编程门阵列（FPGA）作为逻辑控制芯片,以两片C8051F040单片机作为CAN接口通信芯片。文章从硬件电路、FPGA构造内部缓冲器及C8051F040波特率设置三个方面介绍了此设计,并给出了试验结果。     

单片微机CAN控制器的应用与实践

介绍了C8051F020单片机内部CAN控制器的应用。叙述此控制器的构成及其访问方式,并重点介绍了其在电机监控系统中的应用。阐述了CAN控制器外围硬件和通信软件的设计与实现,并给出了CAN通信软件的流程图,实践证明了该设计的正确性。