基于FPGA的扭矩转角传感器仿真信号发生器

针对EPS控制器试验台设计中接入扭矩转角传感器存在成本高和微处理器无法输出多路同步SENT信号的问题,设计了基于FPGA的仿真信号发生器来模拟真实扭矩转角传感器输出的6路SENT信号。通过硬件电路设计实现模拟电压、PWM和RS232三种方式输入目标扭矩和转角信号。基于FPGA实现系统的信号采集和数据处理。利用FPGA并行架构设计了通用型SENT协议模块实现多路同步信号的输出,该模块支持节拍时间,帧总长度等多项参数配置。最后,采用逻辑分析仪对输出波形多次测量,验证了系统的精度满足设计要求。     

FPGA的仿生机器人多路舵机控制器设计

为了实现对多路舵机的精确控制,介绍了一种基于FPGA的多路舵机控制器设计方案,可应用于仿生机器人的动作控制。所设计的控制器硬件包括FPGA控制器、舵机、隔离电路和电源滤波电路;软件设计主要包括寻址模块、ROM模块和PWM发生模块。仿真实验表明,本设计的多路舵机控制器能较好地控制每个舵机平稳运行完成动作组,并能更改ROM中存放的数据,增加PWM信号路数,可设计任意动作组。     

多路测量信号的扩频通信同步系统研究

本文对多路测量信号的扩频通信系统进行了研究,重点分析了接收机同步系统中的捕捉模块和跟踪模块.利用捕捉电路实现粗同步后,再通过跟踪电路使相位完全同步以便于系统解扩恢复原信号.利用FPGA设计了多路测量信号扩频通信的同步系统,并对电路系统进行仿真,其结果满足系统要求.     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

基于USB的多路数据采集器

提出了一种基于USB的多路数据采集系统的设计方法。该系统利用ARM＋FPGA＋AD7656的系统组合实现16路通道信号同步采样,其中FPGA完成对A／D转换的逻辑控制,使用ARM7处理器对A／D转换数据进行处理,再通过USB接口与计算机进行数据通信。测试结果表明,基于FPGA与ARM的多通道数据采集系统结构简单盛制方便...     

一种高精度控制的四旋翼飞行器控制系统

针对当前四旋翼飞行器控制系统存在的信号采集不同步、控制精度低等问题,设计了一种基于FPGA和STM32双处理器的控制系统,利用FPGA同步采集传感器数据,实时融合数据和解算姿态,并通过FPGA产生高精度的PWM信号。为了弥补FPGA在计算上的不足,采用STM32作为辅助运算单元。实验结果表明,采用FPGA和STM32双处理器能够很好地解决计算中传感器数据更新时间不同步的问题,缩短采集和处理周期,并产生高精度的PWM控制信号,有效地提高控制精度。     

基于FPGA的机载PWM信号转换器仿真与实现

无人机系统常采用脉冲宽度调制信号(PWM)控制舵机执行机构,在进行飞行控制系统闭环半物理仿真中,需要实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成闭环仿真.提出并实现了一种以FPGA为核心的PWM信号转换器的设计,给出了PWM信号转换器各部分模块的详细设计,并用Verilog在FPGA中实现了其全部功能.在对FPGA设计的PWM信号转换器模块功能仿真和时序仿真正确后,下载到Altera开发板中进行验证.测试结果表明,利用FPGA设计的PWM信号转换器模块具有测量精度高、简单高效的特点,满足了实时仿真的要求.     

航空发动机高速振动智能检测监控系统设计与实现

设计了一种航空发动机高速振动智能检测监控系统,系统采用CPCI和模块化架构实现;针对航空发动机高速振动信号的特征,设计了基于DSP的信号采集与处理模块,实现同步采集多路振动信号并进行数据处理;利用FPGA和PowerPC设计信号智能检测与数据记录模块;通过多线程DSP软件实现振动数据的智能检测和监控;试验测试和验证结果表明,系统满足飞行安全实时检测监控工程应用的需求。     

高效多路LED调光技术及电路实现

对LED灯的发光原理进行了研究,比较了各种常见的LED灯调光技术,提出了运用现场可编程门阵列(FPGA)设计多路PWM信号进行LED调光的方法。结合直流电压转换(DC-DC)技术,运用CMOS管进行驱动,通过按键输入控制占空比。设计了硬件电路,运用VHDL语言编写程序,进行实际电路的制作。构建测试平台进行了试验,试验结果表明,运用FPGA技术产生多路PWM信号,结合CMOS驱动技术、DC-DC技术,可以极大地提高电能利用率。     

基于FPGA的交流信号采集与处理系统

根据电力监控系统的要求,提出一种基于FPGA技术的多路交流信号采集与处理系统的设计方法。分析整个系统的结构,并讨论FPGA内部硬件资源的划分和软件的设计方案,以及各个功能模块的原理及用途。在系统中,利用FPGA对三路相电压和三路相电流同步跟踪采样,并进行32次谐波分析和电力参数的计算;而且实现了与外界的并行及串行通信,提高了通用性。     

基于ARM和FPGA的高扩展性超声检测模块设计与实现

介绍了一种以ARM和FPGA联合作为中央控制处理单元的4路超声探伤模块。给出了其整体结构方案,阐述了以4路超声模拟信号为一组的多路超声探伤模块硬件扩展的设计思路和实现方案,讨论了FPGA对高速LVDS数据的采集、处理、时序同步功能的实现,ARM与FPGA之间总线接口的实现,ARM嵌入式系统功能以及网络通信功能的实现。实际应用表明,该功能模块能达到预期的设计要求,并能方便地实现硬件扩展。     

基于FPGA的脉冲宽度调制信号发生器

为了产生各种不同形式的脉冲宽度调制(PWM)信号,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的脉冲宽度调制信号发生器。采用硬件描述语言Verilog设计底层模块,并在FPGA芯片内部嵌入一个NiosII软核处理器,使用软硬件协同的工作方式产生多路PWM信号。实验结果表明,该信号发生器的频率输出范围为1 Hz~4 MHz,占空比可调范围为1%~99%,任意两路信号间的相位差范围为1°~180°,达到预期效果。     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

基于时钟同步技术在数据采集系统中的应用

介绍了一种系统时钟信号同步设计。为了提高系统时钟同步技术以及系统的可靠性,以现场可编程阵列（FPGA）代替传统的处理器为控制核心,采用锁相环（PLL）和Verilog硬件描述语言进行设计,达到复位实现时钟同步目的。实践证明,该设计运行稳定,可靠性强,适合在高速工作时钟下工作。     

一种产生变频多模信号的新方法

直接数字频率合成（DDS)技术是一种新型的频率合成技术,它具有较高的频率分辨率,能快速实现频率切换,又能在频率改变时保证相位的连续性。但是,专用的DDS集成芯片输出波形及频率范围通常是固定的。在研究专用DDS电路构成的基础上,对专用DDS的电路结构进行了扩展,增加了数据分配器和存储不同波形数据的ROM及外围控制电路模块,在大规模可编程FPGA芯片上实现了波形可编程、频率可编程的多模信号变频系统。该变频系统能够实现正弦波、三角波、锯齿波、方波等波形的选择及每种波形频率的变换。系统将PLL倍频、分频电路、数据选择器、数据分配器、频率字输入模块、DDS信号发生器、键控等模块集成在一块可编程FPGA芯片上,这在很大程度上提高了多模变频信号电路的集成度和可靠性。由于FPGA的系统可编程特性,系统实现的参数可通过现场编程调整,增加了电路适配的灵活性。     

4K视频流异构多核的多路分屏方法研究

针对视频多屏显示系统无法依据分屏数量进行超高清视频自适应分屏传输的问题,提出了异构多核的视频流传输方法。采用基于ARM的嵌入式系统实现多任务处理与实时监控;通过FPGA实现对视频流进行接收、转换、处理及分屏输出显示的硬件加速。系统可以根据输入信号实时配置FPGA的工作参数,实现分辨率大小、分屏数量可变的超高清视频流分屏显示。测试结果表明,4K视频多路分屏画面拼接无明显错位、同步一致,较好地满足了视频多路分屏显示要求。     

基于虚拟仪器架构的电子测量工作站设计

基于虚拟仪器体系结构将电子测量仪器以工作站的形式进行设计与实现。提出事件处理机的概念,用FPGA进行实现,并将其作为工作站的设备控制核心,以USB2.0总线作为设备与主机的通信接口,集成实现了示波器、逻辑分析仪、信号发生器等多个硬件模块,软件采用LabWindows/CVI及VC++7.1工具,实现了关联测量模块之间的同步与联动。     

基于CORDIC算法的快速NCO设计

NCO在软件无线电、数字信号处理等方面有着广泛的应用。函数发生器是NCO中的关键部分,通过FPGA流水线实现了CORDIC算法,可替代传统ROM查找表法。通过对Altera和Xilinx公司的FPGA进行仿真及综合,验证了该设计的正确性及可行性。     

一种有效的视频数据提取方法

一般的基于FPGA的视频采集系统中,FPGA与视频解码芯片的连接需要用到较多的FPGA I/O资源。文章介绍了一种新的通过检测SAV信号对视频信号进行定位和采集的方法。该方法只需用到视频数据和像素时钟同步信号即可实现有效的视频提取功能,节省了有限的FPGA I/O资源,进一步提高了系统的集成度。仿真结果表明,该方法达到了实时提取视频信号的目的。