基于单片机和CPLD器件的综合系统设计

基于CPLD器件与AT89C51单片机设计了一个综合系统,系统的硬件部分由单片机系统、时钟电路、通信电路、常用的外围电路（LED显示、模数转换等）和CPLD接口电路组成。软件部分采用硬件描述语言VHDL语言和汇编语言,可实现频率测量、采样控制和加法器等功能。     

一种新型多电机同步控制平台研制

多电机同步控制广泛应用于工业生产中,同步控制的性能直接影响产品质量的好坏。设计了由MCU+DSP+CPLD组成的多电机同步控制平台。平台运用C语言编写了MCU与DSP部分的程序,采用VHDL硬件描述语言来书写CPLD部分的程序,从而实现了MCU对张力的高速采集,DSP对控制算法的高速运算及DSP对CPLD高速传输指令,CPLD对DSP、变频器及上位机串口的通信。平台采用基于RS-485接口的USS协议实现与变频器的通信。对该平台进行了速度响应及张力稳定为一体的试验,试验证明其可以稳定控制3台电机,且控制性能优于PLC控制,具有良好的控制性能。     

基于DSP多轴数字控制系统的研究设计

本文提出了一种基于DSP TMS320F2812的多轴数控系统的设计方案,在硬件上采用了DSP+ CPLD+ FPGA的结构,以DSP作为主控制器,利用CPLD完成对DSP接口进行扩展和对存储器扩展的地址译码工作,利用FPGA辅助DSP完成编码器反馈计数功能.在CCS环境下利用C语言完成了DSP主程序的编写和调试,在ISE环境下利用Verilog HDL语言完成了CPLD和FPGA程序的编写、调试和仿真,实验结果实现了系统的可重构,更好的满足多轴数控系统对开放性的要求.     

基于CPLD的存储测试系统的研究

针对弹丸飞行过程中加速度的测试,本文研制了一种基于CPLD的存储测试系统.该测试系统具有体积小,功耗低的优点,能对被测弹丸从发射到侵彻整个过程中的加速度变化进行实时记录,介绍了该系统的组成以及利用CPLD进行控制的原理,重点阐述了针对弹丸飞行的多环境性和多过程性而设计的采样策略.     

基于存储测试的爆炸振动测量系统的设计与实现

针对有线测试系统在爆炸振动加速度测试中存在的问题,提出一种具有负延迟功能的存储测试方案。它由传感器、模拟适配电路、A／D变换器、控制电路、接口和电池等组成,存储装置由CPLD和单片机共同控制,使用负延迟功能实现对振动信号的高速完整存储。该系统具有体积小、功耗低及抗冲击性好,适合于恶劣环境下的振动信号数据采集、存储。最后,通过实验室校准实现测试仪的标定。     

光电火控系统模拟器外围接口电路设计

为了实现光电火控系统模拟器仿真主机与外围模块如按键、指示灯和电流表的通信,设计了一种基于单片机C8051F020和CPLD EPM240T10015的接口电路.详细介绍了接口电路的组成和工作原理、硬件主要功能模块以及软件设计流程.该接口电路能实现多达48路指示灯、两路电流表的控制以及32路按键的识别.实际应用表明:该电...     

基于单片机和CPLD的等精度测频系统

基于CPLD芯片与单片机AT89C51、AT89C2051,采用闸门测量技术实现等精度测频。CPLD的结构与功能由VHDL语言描述;单片机的控制与数据计算、处理采用C语言编程实现。利用单片机内部计数器产生闸门脉冲,控制CPLD对标准频率与待测频率的计数,计数值与实际待测频率值的转换和计算的结果用8位静态数码管显示。单片机与CPLD硬件接口采用独立工作方式。经实践验证,系统测频范围在100kHz4MHz之间,测频精度可达0．1%,系统运行正常,控制效果达到预期目标。     

CPLD与16C554在航空发动机参数采集器中的应用研究

依据高性能和小型化的要求,阐述了DSP在航空发动机参数采集器硬件系统设计中的应用。以TMS320C31DSP为处理核心,采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)对外围扩展电路(A/D、串口扩展芯片16C554和外部存储器等)进行片选和中断控制,从而提供了丰富的模拟接口、方便灵活的数字接口和串行通信接口。利用16C554扩展串口,其硬件接口电路简单;利用复杂可编程器件CPLD设计DSP扩展外设电路的译码电路,可以使设计者在系统内进行编程。本文给出了主要器件具体的硬件选型,并结合其特点阐述了它们在航空发动机参数采集器中的硬件连接及软件操作方法。     

PC机通过USB口与工业控制系统的通信实现

工业领域中PC机与工业控制系统的通信方式一般通过串行口实现,鉴于通用串行总线USB（Universal Serial Bus）的优越性,设计了基于USB总线的数据采集系统．该系统是由增强型P89C61X2单片机、CAN控制器SJA1000和USB2．0接口芯片ISP1581组成,工业控制网络为基于CAN总线的现场总线控制系统。阐述了PC机通过USB口与工业控制系统（CAN网络）通信的实现方法和设计细节。结果表明,通过PC机的USB口可以对CAN总线控制网络上的数据和信息进行实时采集和处理,     

PCI总线数据采集系统的设计

本文介绍了一种双通道PCI总线高速数据采集系统,可单独或同时对2个输入通道的信号进行采集。为简化接口电路的设计过程,采用接口芯片PCI9030来实现系统的PCI总线接口功能,结合可编程逻辑器件CPLD来实现系统的控制逻辑。最后还介绍了在开发工具Windriver下,该数据采集系统驱动程序的开发。实际应用表明,该设计满足了系统对信号采样实时性和高速数据传输性能的要求。     

基于ARM7的PC/104接口的设计与实现

根据工业控制的实际需要,简要分析了基于ARM7TDMI-S处理器下实现PC/104总线的可行性。运用CPLD和VHDL硬件描述语言,并通过在μCLinux操作系统下对PC/104总线控制器驱动程序的实现,完成了基于ARM7的PC/104总线控制器的设计。通过实验表明,ARM7微控制器能够很好的支持PC/104总线,并具有低功耗,低成本的特点。为ARM在带有PC/104总线的工业设备和模块上的应用提供了条件。可以使PC/104总线更广泛的应用于嵌入式微控制系统中。     

An iterative learning control method with application for CNCmachine tools

A proportional, integral, and derivative (PID) type iterative learning controller is proposed for precise tracking control of industrial robots and computer numerical controller (CNC) machine tools performing repetitive tasks. The convergence of the output error by the proposed learning controller is guaranteed under a certain condition even when the system parameters are not known exactly and unknown external disturbances exist. As the proposed learning controller is repeatedly applied to the industrial robot or the CNC machine tool with the path-dependent repetitive task, the distance difference between the desired path and the actual tracked or machined path, which is one of the most significant factors in the evaluation of control performance, is progressively reduced. The experimental results demonstrate that the proposed learning controller can improve machining accuracy when the CNC machine tool performs repetitive machining tasks     

高速高精度直流伺服运动控制器的设计

为满足数控伺服系统高速高精度的加工要求,提高数控雕刻机的性价比,提出了一种以TMS320C2812为控制核心、以L6203为功率驱动模块,以永磁直流伺服电机为控制对象的二维直流伺服实时运动控制系统.控制器采用先进的四模块结构,即摩擦补偿模块、速度环干扰观测器模块、位移环反馈控制模块和采用零相位误差跟踪控制技术的前馈控制器模块,有效提高了系统的跟踪精度和加工速度.实验结果证明该系统运行稳定、跟踪精度高、加工速度快,有望在数控加工行业中得到广泛应用.     

具有倍频、辨向和计数功能的4倍频电路及其FPGA实现

4倍频电路广泛应用于数控机床的位置检测装置中,它可以有效地提高数控机床的定位精度.传统的4倍频电路通常用数字集成电路或SCM实现,电路结构复杂且功能单一,功耗大且实时性差,4倍频电路的控制精度和稳定性不高.该4倍频电路基于现场可编程门阵列FPGA实现,电路结构简单、功能丰富,电路的抗干扰能力强,模块功耗显著降低,有效地...     

基于TMS320VC5509A的图像采集处理系统

传统图像采集处理系统多以计算机为平台,其图像处理速度不高,且体积庞大、功耗大。为克服这些缺点,介绍了一种成本低、结构简单、体积小、功耗低的图像采集处理系统。以TI公司的TMS320VC5509A为核心器件,采用大容量FIFO完成视频数据存储,利用CPLD完成逻辑控制功能。软件采用C语言对5509A进行编程,完成整个采集过程的系统调度工作及图像处理算法,增强了易读性和可移植性,提高了图像处理的速度。     

高压电力系统智能无功柔性补偿技术的研究

针对并联电容器作为无功功率补偿装置时所出现的一些问题,笔者在TCSC补偿技术基础上,提出可控并联电容(TCPC)的控制技术,通过降压的方法在低压侧利用电力电子器件对高压系统实行无功柔性补偿。该补偿模块不仅能够消除因电力电子器件而产生的谐波,而且还能有效地解决在高压系统中晶闸管的耐压问题。模块是分相设计的,因而可在一定范围内对三相不对称系统进行补偿。模块吸收连续可调的无功和有级电容共同作用,有效解决现行系统中有级投切振荡、不易控制等问题。有级电容的投入采用"循环投切"的方式,投入无涌流,可有效地延长补偿电容的使用寿命。系统的无功电流、功率因数等参数的测量及触发脉冲的产生采用CPLD来实现。结果表明,利用CPLD不仅可提高系统运行的稳定性和控制的准确性,而且还节省了硬件资源。由于无级模块是可实现分相调节,从而可实现在一定的范围内对三相不对称负荷的快速无级柔性补偿。     

基于CPLD器件的多路开关量控制系统设计

针对工业控制和微机机房控制系统中的需要,研制了由复杂可编程逻辑器件（CPLD）构成的多路开关量控制系统。采用单片机和RS232通信接口,实现主机和控制模块的通信,接收前台刷卡机的登录信息,查询数据库,分配出相应的输出开关量,传输译码信号等。介绍了控制模块的设计思想、硬件电路和软件的设计。由CPLD完成开关量信号的译码、信号同步、输出锁存等工作,使整个控制系统更方便、稳定和高效。     

基于DSP和CPLD的运动控制器设计与应用

针对伺服系统控制的特点和要求,介绍了一种基于DSP和CPLD的开放式多轴伺服运动控制器软、硬件设计。以高速DSP作为该系统核心,利用CPLD完成外围信号处理以及逻辑和时序控制。借鉴C 语言"类"结构对各个功能函数进行封装,建立系统软件包,在调试软件的配合下,可以实现各系统的定制应用。测试应用结果表明,其灵活的系统集成方式和高速的指令执行速度提高了伺服控制性能,具有性能可靠、结构开放、成本低廉等特点。     

基于综合判据的小电流接地选线装置研制

设计了一套基于综合判据的小电流接地选线装置的软硬件系统。该装置硬件系统为自行设计的基于CPLD的采样板卡和工控机。其软件判据为综合暂态和稳态判据的综合判据,并采用了小波分析和数学形态学等数字信号处理技术,提高了选线速度和性能。该软硬件平台运算速度快、运行稳定,是小电流接地系统一种实用的选线平台。     

用CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计

提出一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的高速A/D转换器的控制系统。该控制系统充分利用CPLD功能,采用VHDL语言及图形化编程方式,有效地实现了对A/D控制器、多路采样保持器以及前端多片多路复用开关的协调控制,可以有效地控制多达36通道数据的A/D转换,能够大幅度减轻CPU的工作负担,提高执行效率,简化软件编程,实现了硬件上的模块化控制。本文提出的基于CPLD的高速A/D转换器的控制系统已成功地应用于电力系统综合负荷特性数据的实时采集。