一种在片上系统中实现Nand Flash控制器的方法

NandFlash以其优越的特性和更高的性价比,在现代数码产品中得到了广泛的应用。在片上系统芯片中集成NandFlash控制器成为一种趋势。提出了在一款基于ARM7TDMICPUCORE的片上系统(SOC)芯片中的NandFlash控制器实现方案。通过直接内存存取(DMA)的数据传输方式,使得NandFlash的数据传输速率得到了一定提高,满足了实际应用的设计要求。该设计方法已通过了RTL级验证、FGPA验证,并在实际芯片的演示样机上得到了具体实现。     

基于SystemC的片上系统设计

本文首先提出了一种基于SystemC的片上系统设计方法,它能够很好地实现软硬件的协同设计,接着提出了一种改进的基于UML建模的片上系统设计方法,此设计方法通过UML对顶层系统建模,用SystemC描述硬件部分,提高了芯片研发团队的协调工作能力,进一步加快了SoC产品的开发速度.     

片上系统中外部存储控制器的设计与优化

针对片上系统(System on Chip,SoC)中多主设备、多猝发操作的访问特点,提出并实现了一种新的片内总线访问外部存储器的结构,并对核心模块的设计与优化进行了分析.该结构通过分割传输方式使内部总线平均利用率提高了29%~34%;并且,通过对SDRAM控制模式的动态切换有效地降低了外存读写延迟和功耗.     

新型机器人控制器在焊接系统中的应用

为了实现焊接机器人焊接功能产权化,采用了一种新型机器人控制器--KeMotion机器人控制器,在此基础上实现了机器人在控制器平台上的焊接功能集成应用,包括焊接系统的控制总线结构、硬件构成以及应用指令模式,实现一种基于新型控制器平台的工业焊接机器人焊接系统方案。在此平台上实现了机器人焊接功能开发,并通过实际焊接作业过程验证了焊接功能开发方案的有效性以及系统的可行性,满足焊接工艺要求。     

片上系统(SOC)设计流程及其集成开发环境

从板级电子系统设计与芯片级电子系统设计之间区别入手，说明片上系统(SOC)引入导致嵌入式系统设计方法的变革。提出基于可编程片上系统(SOPC)的嵌入式系统设计流程及其所涉及的主要设计问题。在此设计流程的基础上，提出基于SOPC嵌入式系统的集成开发环境(IDE)架构。     

消息传递型片上多核系统的设计

基于消息传递的编程模型设计了一款片上多核系统,该系统在4SymboltB@4的2D mesh片上网络中集成了16个小型RISC处理器,这些处理器各自使用一个可配置的私有SRAM用于指令和数据的存储,而处理器间的数据包通信则通过虫孔交换的路由器及网络接口实现.此外,在软件层面实现了基本的数据传输与进程同步接口,并采用SPMD并行模式设计了3个应用案例,以对该系统进行验证和性能分析.仿真及FPGA测试结果表明,对于整数矩阵乘法、浮点FFT计算以及基于灰度图像的模板匹配问题,该多核系统的并行加速比最高可分别达到7.6,10.5和15.9.     

基于PMAC的机器人控制器设计

介绍了一种以DSP为核心的多轴运动控制器PMAC ,包括它的硬件结构、软件功能、通讯和存储方式等 .在此基础上 ,提出一种基于PMAC的开放式机器人控制器设计方案 ,给出了控制器的软、硬件结构和实现例程 .     

基于DSP的GR-Ⅱ机器人控制器

在分析和研究GR-Ⅱ教学机器人原控制器的基础上,设计了1种能在机器人上研究、实现不同轨迹规划方法和控制算法的基于DSP的新型机器人控制器.该控制器以通用PC作为上位计算机,用6个DSP对机器人6个关节运动进行插补计算和伺服控制,采用高速CAN总线进行上位机与下位机之间的通讯,实现上位机和下位机的双速率运行,以适应复杂控制算法对计算时间和机器人运行性能与精度对高伺服频率的要求.同时,通过软件设计在上位机进行运动学、动力学计算,并据此修正下位机控制算法的PID参数,实现动力学近似补偿.     

分布式机器人控制器体系结构的研究

本文提出了一种分布式机器人控制器的体系结构,采用以太网作为系统总线,统一的通信协议实现了从Internet 到设备底层的无缝连接.控制器采用面向对象技术以及模块化的设计方法,并对软件组件进行CORBA规范封装.所设计的机器人控制器不仅可以实现本地的示教再现和离线编程操作,还可以通过网络实现对机器人的远程控制.     

基于ARM嵌入式系统的拟人机器人控制器的设计

为满足低成本、高性能的要求,提出在拟人机器人控制器的设计中引入基于ARM处理器和RTOS(Real-time OS)的嵌入式系统.使用ARM9处理器S3C2410和RT-Linux构建小型拟人机器人控制器的系统架构,以拟人机器人的行走控制为例,从硬件和软件上介绍了控制器的实现方法.硬件选用高集成度的嵌入式处理器并采用模块化设计;软件开发中使用Petri网建模并利用Linux良好的驱动程序框架,降低了开发难度,提高了系统的可扩展性.最后给出了在机器人避障中的应用,验证了控制器方案的可行性,为拟人机器人的进一步研究提供了平台.     

基于PMAC控制器的红外传感器片上测试系统设计

探针测试台是一种传统半导体工艺中间测试设备,用于在硅片划片前测试电子器件性能、良率,并给出其在晶圆上分布的映射图表.目前国内外自动或半自动探针测试台都是针对传统IC电路设计,采用封闭式结构,无法根据传感器多变的特性、复杂的测试环境需求完成对器件的片上测试.采用美国Delta Tau公司推出的PMAC可编程多轴运动控制器作为核心控制系统,构建了一套针对红外热电堆器件特殊测试需求的批量化片上测试系统.该测试系统具有响应速度快、控制精度高、可扩展性强的特性,不仅可满足红外热电堆器件的片上批量化测试需求,还可通过定制性的模块删减以满足不同传感器的片上测试.     

基于LMI的两轮自平衡机器人控制器设计

针对两轮自平衡机器人系统,提出基于线性矩阵不等式的控制器设计方法。首先,采用状态空间模型对两轮自平衡机器人系统进行描述。然后,通过线性矩阵不等式进行控制器的设计,并通过Lyapunov函数证明该方法的有效性,分析了基于观测器的控制器存在条件。最后,通过仿真进一步验证了该控制方法的有效性。     

基于单片机的机器人用红外测距仪系统设计

针对机器人智能倒车防护的问题,提出了以单片机AT89S52为控制核心,采用红外测距技术设计机器人用红外测距仪系统,由单片机处理环境信息,红外测距仪发出停车提示或直接执行停车,不需要驾驶员亲自根据信息作判断,具有显著的智能化.论文采用红外管和AT89S52单片机,设计和制作了红外测距仪系统硬件电路,并且开发了相关软件.试验表明:研制的基于单片机的红外测距仪,机器人停车时距预期位置最大误差不超过4cm,工作可靠,性能良好,确保机器人倒车的智能性和稳定性.     

基于输入有界机器人鲁棒自适应控制策略研究

本文针对常规机器人的鲁棒控制器设计的保守性和实际中执行机构输出的有界性产生矛盾，设计出一种新型输入有界的机器人鲁棒自适应控制器，解决了力矩受限情况下机器人控制器的设计问题，为机器人向小型化、节能型等特殊要求领域发展，提供了一条新的途径。     

基于DSP的机械手开放式运动控制器设计

介绍一种应用于晶圆传输机械手的开放式运动控制器,它由DSP(TMS320F2812)、CPLD和PC/104嵌入式工控机构成,并将运动控制器的系统结构按功能分为几个模块,同时讨论了各个模块的硬件设计及工作原理.     

基于改进模糊PID的轮式机器人速度控制器设计

针对轮式机器人在行走过程中存在速度平衡超调较大与调节时间较长、速度平衡效果较差的问题,采用Matlab/Simulink与Carsim仿真软件建立轮式机器人四轮差速运动模型,对于无刷直流电机(BLDCM)系统,在原有模糊PID的基础上,结合抗积分饱和算法与变速积分算法,提出一种改进模糊PID控制的调速方法。仿真结果表明,通过抗积分饱和与变速积分算法改进后的模糊PID控制器与传统模糊PID控制器相比,在机器人速度平衡控制过程中,超调降低30%,调节时间降低33%,具有速度响应时间短、速度响应曲线波动小的优点。搭建了轮式机器人实验验证平台,实验结果表明,改进后的模糊PID控制调速方法的速度响应快,满足轮式机器人速度控制需求。所提设计可为轮式机器人速度稳定系统调试提供理论指导,并可应用于以速度调控为主导的控制系统。     

时延下遥微操作机器人系统滑模变结构控制研究

针对遥微操作机器人系统在实际远程手术应用中存在时延而易导致系统不稳定且难以控制的问题,通过系统动力学建模和时延下系统理想性能的定义,设计了一种保持系统稳定和良好操作性能的新型控制方案.在该方案中主机械手采用基于期望特性的阻抗控制而从机械手采用基于指数趋近律的滑模变结构控制策略.仿真实验结果表明了该方案的有效性和鲁棒性,系统能在时延下较好地实现位置比例跟踪和力比例跟踪.     

基于DSP平面关节机器人通用运动控制器设计

基于DSP的运动控制器硬件资源,设计了四自由度SCARA（平面关节型机器人）运动控制器,包括硬件电路设计和控制软件设计。测试结果表明,控制器工作稳定,可靠性高。     

基于变结构的移动机器人侧向控制器的设计

采用基于后推与模糊滑模控制相结合的方法设计了移动机器人的变结构状态反馈控制器,实现了对道路跟踪侧向误差的渐近镇定控制.应用Lyapunov定理推导了移动机器人满足非完整性约束的时变光滑状态反馈镇定控制律;将状态控制区域分为远离奇异点的稳定工作区域与含有奇异点的非稳定区域2部分.设计模糊控制嚣来控制移动机器人的状态从非稳定区域向稳定区域转变,并采用移动机器人Amigobot作为实验平台验证了控制器设计的有效性.研究结果表明:侧向误差较大时,模糊控制器确保移动机器人在稳定区域内沿着模态切换线减小误差;当侧向误差较小时,时变光滑状态反馈控制实现对移动机器人的平稳镇定.在控制器设计中,将移动机器人的平移速度视为渐变参数,根据侧向误差能量函数的变化进行模糊自适应调节.