基于Linux的FPGA数据通信接口驱动设计与实现

针对现场可编程门阵列(FPGA)在嵌入式系统中的应用需求,详细讨论了在嵌入式Linux2.6操作系统环境下,FPGA设备驱动程序的实现方法,通过内存映射机制实现了对FPGA设备的操作,通过阻塞操作提高了系统效率.在参照Linux2.6.15内核源代码中有关数据结构和函数原形的基础上,编写和测试了FPGA设备的驱动程序.该FPGA接口驱动经过长时间的应用和测试,在整个系统中运行稳定.     

基于FPGA的PLC并行定时器的设计

构建了一种采用ARM与FPGA协同并行工作实现定时功能的PLC控制系统.设计了ARM-FPGA系统的通信方式与协议,实现了删与FPGA之间快速高效的通信.由于PLC内部包含了数量较多的定时器,因此在FPGA中采用串行方式与并行方式相结合的方法实现PLC定时功能,经过分析与测试可知,该设计方法不仅可以保证定时器的计时误差在1ms以内,还能提高系统工作效率与减少硬件资源耗用.通过对FPC-A内部功能模块的仿真测试与ARM-FPGA系统联合测试,验证了ARM-FPGA系统可以初步实现PLC的预期功能,其中FPGA可以稳定精确地实现定时功能.     

基于网络的FPGA测试服务系统的设计

主要介绍了一种新型的基于网络的FPGA远程测试服务系统的原理及其实现方法。该系统建立在以逻辑分析仪及动态探头的综合应用为核心的仪器测控网络的基础上,实现了较为完善的FPGA远程测试功能。该系统的应用,可以使用户通过网络远程对被测的FPGA设备进行数据测试、数据分析及更新程序重新装载,从而实现远程快速FPGA程序的验证及修正工作。     

FPGA配合预失真技术的解调误码测试仪

介绍了一种以测试QPSK系统为基础的硬件设计检验方法,结合预失真技术对该测试系统的硬件总体规划及FPGA设计与实现进行了详细的论述,阐明了各个部分的工作原理.最后提出了实现解调同步的简易方法及误码率测试的具体实现.     

基于NI cRIO的球杆系统测控平台

设计了基于NI嵌入式可重配置输入输出自动化控制器实现的球杆系统测控平台,介绍了硬件配置及模块功能.直流伺服电机的电枢电流测量、转子角位移测量和球的直线位置测量都是在FPGA上实现的,由硬件保证了短的测量周期;相应的电流控制环、转角位置环及球的位置环PID控制器也是在FPGA上实现的.给出FPGA的程序体系结构及转角测量的LabVIEW程序.说明了由嵌入式控制器cRIO 9014实现的主要功能和程序流程,给出PC机监控界面.该系统不只实现了球杆系统的快速控制,还提供了测试平台以进一步研究系统的非线性特性.     

基于CompactRIO的便携式航空发动机频率测试系统

为了满足频率测试系统的便携性要求,利用NI公司的CompactRIO(CRIO)平台设计了便携式频率测试系统.利用LabVIEW FPGA开发了CRIO的底层FPGA模块,实现对频率数据采集模块的控制与管理;利用LabVIEW RTOS开发了CRIO的基于Lunix的核心软件模块,实现了对频率数据的变换、管理及与上位机通信;最后利用LabVIEW开发了上位机显示和管理软件.基于CRIO的便携式频率测试系统具有体积小、重量轻、精度高等优点,充分满足了航空发动机频率测试系统的功能要求.     

自定义FPGA测试系统的设计与应用

根据CCD成像软件测试需要,提出了以virtex5系列FPGA器件为核心的软件测试系统,描述了系统软硬件结构,分析了软件测试功能和测试用例;对时序、功能、故障模式、可靠性等进行测试并讨论;采用FPGA测试充分发挥了并行运算处理的优势,并能够实现快速在线实时重构,实现实时测量;通过系统仿真和实际测量,验证了软件的各项性能指标满足设计要求,表明FPGA测试系统在实际的CCD成像软件系统测试中能够很好的模拟时序和故障状态,完成测试任务,可广泛用于航天、探测等领域.     

FPGA在膜式氧合器测试数据采集系统中的应用

针对膜式氧合器测试中多传感器数据采集的特性,设计了一种医用膜式氧合器氧扩散渗透率检测的多路数据采集系统;系统以FPGA为主控制模块,对FPGA硬件资源进行功能划分,分别实现A/D转换控制、FIFO数据缓存、时钟分频等功能,最后通过USB接口实现了数据传输;系统经过时序仿真及数据传输测试,已达到了实际膜式氧合器数据采集的相关指标,验证了设计思想的正确性.     

惯导飞控综合测试系统设计与实现

设计并实现了一种惯导飞控综合测试系统,采用MCU与FPGA结合的体系结构;MCU通过并行总线与FPGA进行信息交互,通过RS422总线与上位机进行通信;FPGA芯片设计开发采用结构描述的电路架构描述方式,便于软件的调试;设计的测试系统集成度高,单个系统可实现对惯导和飞控系统的测试;测试精度高,可将故障准确定位于某一路角速度或加速度通道;应用结果表明,测试系统能够很好满足惯导及飞控系统的测试要求,运行稳定可靠,具有一定的实用性和推广价值.     

通用FPGA算法测试平台

基于FPGA实现的通信系统需要进行大规模的数据测试,为缩短FPGA的设计周期以及降低大数据量测试带来的复杂性,基于DSP处理器建立了一个通用FPGA测试平台。采用此平台可以对FPGA上不同功能的算法进行功能、可靠性的测试,解决了传统FPGA测试方法难以进行大数据量、长时间测试的问题。该平台易于扩展,可以直接应用于多种通信系统的硬件实现。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

变电站一次设备喷涂PRTV用量的分析

对国网宁夏电力检修公司宁安运维站近2年来一次设备喷涂PRTV用量的统计数据进行分析整理,得出各类一次设备按照标准要求喷涂PRTV时的用量估算值,并针对现存作业中存在的问题,提出相应解决方案。     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.     

Analysis of microdensitometric data in terms of probability of cleavage of DNA

Computer-aided analysis of autoradiographic films of DNA fragments is presented. The Powell least-squares procedure is used for optimization of parameters for components of complex densitometric curves. Since each densitometric spectrum may be divided for several non-overlapped blocks of bands, there is no upper limit on the number of parameters which must be optimized. Eight shapes for the component bands are utilized: symmetric and asymmetric Gauss and Cauchy functions, direct, symmetric and asymmetric product of Gauss function and inverse of Cauchy function, and log-normal function. The probability of DNA cleavage is calculated with correction for multiple cuts. The methods presented was applied to detailed analysis of densitometric spectra of a 21-bp DNA restriction fragment and allowed for direct correlation between structural microheterogeneity of DNA and the resulting cutting pattern. This method should facilitate the analysis of densitometric data from antibiotic-induced cleavage of DNA and footprinting experiments.