使用嵌入式处理器的水声调制解调器控制系统设计方法与研究

提出了一种使用带有嵌入式处理器的FPGA实现水声调制解调器控制系统的方法,根据声波通信的数据特点选择适合的通信总线搭建系统结构,设计出合理的软硬件协同工作流程和中断控制信号。通过在Xilinx VirtexIV FPGA的嵌入式MicroBlaze软处理器上实现并通过软硬件协同验证,表明所设计的控制系统能够准确控制整个数字信号处理过程,实时监控电路工作情况,性能稳定可靠。     

基于SERCOS-Ⅲ的工业机器人控制器设计

针对基于实时以太网的模块化、开放式工业机器人控制系统开发技术进行了研究,提出了基于SERCOS-Ⅲ实时以太网的工业机器人控制器软硬件体系架构,其中硬件设计以ARM cortex A8嵌入式处理器为机器人控制器的核心CPU,在其上搭建通用通信模块comX100-CA-RE作为SERCOS-Ⅲ的通讯主站;在软件设计方面,完成了comX通信模块在RT-Linux下的驱动程序开发,实现主、从站之间的实时通信,并完成了工业机器人的点动控制.将上述控制系统在多轴运动控制平台上进行了物理实验,其结果表明了所开发控制系统的有效性.     

基于ARM处理器的嵌入式工业控制WEB服务器的设计研究

提出基于ARM处理器的嵌入式工业控制WEB服务器的设计,可以实现将大量工业现场不具备网络接入能力的仪器仪表,自动控制装置通过嵌入式web服务器接入Internet;并介绍了该服务器的设计背景、软硬件设计架构、技术难点解决和功能、性能情况.     

基于ARM处理器的嵌入式防火墙安全保护机制

针对传统的防火墙监测成本高、实现难的问题,提出了一套基于ARM处理器的嵌入式防火墙安全保护机制,给出了嵌入式防火墙的总体框架及软硬件架构设计,选用了性能良好的S3C2410X嵌入式芯片,对嵌入式防火墙的网卡驱动、应用程序的关键技术进行详细研究,并对基于ARM处理器的嵌入式防火墙的通信性能进行了对比测试,其通信速率可达15.5 Mpbs左右,比一般的处理器通信性能提高2.15倍.     

基于ARM的嵌入式数控机床通信控制器设计

介绍了一种数控机床通信的解决方案,采用ARM9＋Linux的软硬件平台,设计了一种基于ARM微处理器和Linux操作系统的嵌入式通信控制器,给出了详细的软硬件设计方案,可以完成数控机床RS232接口和RJ45以太网接口的信息双向转换,实现基于Internet的数控机床信息采集、远程控制、数据维护等功能。     

基于WiFi通信的可视化搬运机器人设计与实现

设计了一款基于WiFi通信的可视化搬运机器人。采用STC11F32XE单片机作为可视化搬运机器人控制系统的核心处理器;以搭载Android操作系统的智能设备作为机器人的控制终端;利用WiFi通信技术实现Android控制端和下位机之间的通信以及视频的实时传输;通过多种传感器发现安全隐患并短信报警;采用履带式车体和六自由度的机械臂构成机器人的机械结构,实现机器人对环境的适应能力和搬运功能。通过对软硬件系统的测试,表明本文设计的可视化搬运机器人系统性能稳定,能够有效实现实时视频监控和远程控制。     

基于嵌入式Web服务器的智能家居远程控制

家居智能化及控制远程化正成为一种趋势。基于S3C2410A处理器的控制系统设计方案能满足家居智能化和远程控制的需要。该方案是以嵌入式系统作为软硬件平台,以TCP/IP协议栈作为基础协议,以嵌入式Web浏览器作为操作界面的系统设计方案。实验测试表明,该设计方案可以实现对家用电器的远程控制。     

基于嵌入式Web服务器的智能家居远程控制

家居智能化及控制远程化正成为一种趋势。基于S3C2410A处理器的控制系统设计方案能满足家居智能化和远程控制的需要。该方案是以嵌入式系统作为软硬件平台,以TCP/IP协议栈作为基础协议,以嵌入式Web浏览器作为操作界面的系统设计方案。实验测试表明,该设计方案可以实现对家用电器的远程控制。     

基于PC-BASE PLC的油井远程数据采集系统的设计与实现

对系统的软硬件架构、数据采集通信过程等难点和关键技术进行讨论.以PC架构可编程控制器ADAM 5510M为核心处理器,设计了油井远程数据采集系统.系统采用成熟的GPRS网络,结合嵌入式系统的软硬件技术,完成了远程数据采集处理,以达到远程实时监测、控制的效果.     

机车微机控制系统架构设计

为了提升机车控制性能和效率,提出一种应用于机车的微机网络控制系统。该系统以微机控制装置为核心,利用LonWorks网络将微机显示屏、机车监控主机、远程监控等装置组成具有冗余功能的网络结构。其中微机控制装置以飞思卡尔公司的MK60N512VMD100为主处理器、Echelon公司的Neuron芯片为从处理器,它们之间通过令牌传递协议进行并行通信;机车远程监控装置采用卫星和GPRS双通信模式与地面监控中心进行通信。通过对微机网络控制系统的研究与设计,完成了该系统的软硬件构架,相比传统通信方式,可以简化结构,提高机车通信的可靠性。     

基于NiosⅡ的嵌入式智能网络家居系统的设计

研究了一种基于SOPC技术的嵌入式智能网络家居系统的设计方法,该系统通过在FPGA芯片上配置Nios Ⅱ软核处理器和相关的接口模块来实现嵌入式系统的硬件平台,接着在该平台上移植uCLinux操作系统、并配置BOA服务器,实现了基于B/S模式的远程智能控制系统.用户可以通过客户端浏览器访问嵌入式BOA服务器对远程家居中的电器进行状态查询和控制.由于采用了先进的SOPC技术,本系统具有设计效率高和灵活性好等优点.     

基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统的硬件设计

以微小型飞行器为控制对象,设计了一种基于Xscale FPGA的双芯片微小型数字控制系统.该系统用基于Xscale架构的微处理器处理导航算法和控制算法,用FPGA处理外部信号核心.选择嵌入式Linux作为软件平台,完成了Bootloader设计、嵌入式Linux的裁减和主要器件FPGA的驱动设计.针对FPGA所需处理的信号,设计了用于A/D采样的硬件电路,采用硬件描述语言对电路模块进行了软件设计.实验测试结果表明,该系统具有较高的集成度和较好的实时性.     

基于SOPC技术的多通道LED灰度控制模块硬件设计

LED灯控系统通常被要求能输出多路灰度控制信号,PWM是实现灰度控制的流行方式,基于SOPC技术的软核设计方案可以方便快捷地实现多通道PWM信号输出模块,且只用一块FPGA芯片.其过程是:首先利用厂商提供的免费PWM设计文件,生成多路PWM片内外设组件,其次以Avalon总线规范将其和Nios Ⅱ处理器软核及其他组件一起植入Nios Ⅱ系统,配置生成硬件系统的原理图模块,该模块可被添加到一个顶层模块,通过编译最终生成可下载到FPGA的配置文件.这种方案不仅硬件配置灵活、实现了单片多通道PWM,而且模块外设数量大为精减,集成度很高,鲁棒性好.     

IEEE 802．11a中QPSK解调的FPGA设计与实现

分析了IEEE802.11a中QPSK信号的调制解调原理,给出了一种针对2个支路的FPGA解调的实现方案,并对解调方案进行了软件仿真,得到了正确结果．在此基础上,以EPF10K30AQC208-3芯片作为主芯片,完成了验证调制解调过程的硬件电路设计,并制作电路板硬件实现了该解调过程,经滤波器滤波后从其实部和虚部两路输出得到了正确结果、文中以FPGA为处理器,提出并验证了一种实现物理层中QPSK信号的2个支路解调的新方案．     

步进电机控制系统的设计与实现

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件.本文基于FPGA和单片机设计出实用的四相步进电机控制与驱动系统,进行了硬件和软件设计.利用FPGA产生的PWM细分驱动信号,结合STC89C52,系统实现了步进电机的正反转控制及速度控制.进行了PWM驱动信号仿真,并完成了样机系统测试,仿真及测试效果好,系统具有功能完善、运行稳定等特点,具有推广价值.     

面向步进电机控制的RISC-V微控制器的设计与实现

为了在步进电机控制领域探索灵活的控制和设计方案,针对第五代精简指令集RISC-V架构的开源创新,设计开发了用于步进电机控制的RISC-V微控制器.在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了处理器、存储器、总线、外设及调试接口等模块,构建了可配置的微控制器平台.通过搭建仿真调试环境以及软硬件联合测试,验证了微控制器设计的正确性.在步进电机控制系统测试中,脉冲宽度调制模块产生控制脉冲,正交编码脉冲电路检测转子位置,硬件系统正常工作并且实验的相对误差保持在千分之一量级.     

基于TSC695-FPGA架构的空间扫描运动控制系统设计

提出一种新型空间扫描运动控制系统TSC695—FPGA架构设计方案。方案以空间级32位浮点处理器TSC695为算法处理器,以XCV600 FPGA作为脉宽调制波形发生器和采样/通讯数据管理器,结合了TSC695的浮点运算单元和检错/纠错模块,以及FPGA的并行处理能力。实验证明,与传统的工业控制芯片相比,该架构能够显著提高空间扫描控制系统的可靠性和控制精度。     

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SOPC技术的嵌入式Linux数据采集系统设计

结合Xilinx公司的可编程片上系统(SOPC)技术,在XUP Virtex-II Pro开发平台上,研究并实现了以PowerPC 405处理器为核心的硬件平台的搭建,并在Linux系统平台上通过内存映射机制实现了通用输入/输出口(GPIO)控制器的驱动程序和应用软件的开发,实现了对GPIO设备控制和数据的采集。为FPGA与嵌入式Linux操作系统在嵌入式领域的融合提供了一种方法。     

数字电路倍增设备中控制信道处理器的实现方案

介绍了由控制信道处理器处理的控制消息的结构及传输协议，给出了控制信道处理器的硬件与软件的设计方案和测试结果