基于FPGA的数字温度传感器控制方法

本文介绍了数字温度传感器DS18B20的数据接口和特点,阐述了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)控制DS18B20的方法。使用FPGA作为控制器,严格控制DS18B20的时序,在单总线上实现读写功能,完成测量数字温度的功能。将测量的二进制数转换为BCD码,并通过数码管显示。系统设计使用VHDL语言。     

基于FPGA的改进型全数字锁相环的设计

针对脉冲密度调制技术调节谐振逆变器输出功率时系统易失锁的问题,提出了一种改进型全数字锁相环,详细分析了这种全数字锁相环的工作原理。利用通用的现场可编程门阵列器件(FPGA)实现改进型全数字锁相环的片上系统设计。最后通过仿真和实验证明,对于不同频率的跟踪信号,当起始相位误差约为最大值180°时经过10~11个输入信号周期系统就可以快速而准确的锁定。而当负载电流降至很小的值时改进锁相环的采样保持电路能够保证逆变器工作在谐振频率点附近,从而避免失锁。     

基于FPGA的高速数据采集系统研制

介绍了现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件XCS30的主要特点、技术参数、内部结构和工作原理,阐述了其在电力系统高速数据采集系统中的应用实例。电力数据采集装置——馈线终端单元(FTU)需要监测多条线路的电压和电流,实时性要求高,充分利用FPGA的并行处理能力,对输入信号实行同时采样、分时进行A/D转换,通过在FPGA片上构建的DRAM进行数据的快速传输。FPGA在系统中承担了较多的实时任务,使DSP芯片TMS320F2812可以在每个周期时间(20 ms)内完成所有线路的快速傅里叶计算,调用故障分析处理子程序。FPGA降低了DSP的负荷率,系统的可靠性得到了提高,实际产品应用于配电自动化系统时,故障定位迅速、准确。     

基于FPGA的高精度时间数字转换方法研究

高精度时间间隔测量是卫星授时、遥测及无源定位等领域中的一项关键技术,为此提出一种基于单片现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现时间数字转换(Time-to-Digital Conversion,TDC)的方法,详细介绍了延迟线内插法的结构及工作原理,分析并比较了几种实现延迟线的方法,给出了利用FPGA内部进位链实现抽头延迟线的技术细节,以Altera公司的CycloneIII系列FPGA芯片实现了TDC的模型设计,并通过时序仿真完成了对该TDC模型的性能测试,有效地提高了时间测量精度。最小测量精度达71ps,测量范围约为0.67s。     

基于FPGA的高精度数字PWM DC/DC控制器设计

提出了一种采用现场可编程门阵列(FPGA)实现数字化高精度PWM型DC/DC的方案,介绍了基于FPGA的DC/DC数字控制器中A/D转换、数字PID控制器、数字PWM的功能及实现,重点描述了采用混合PWM方法实现高分辨率、高精度数字PWM的设计.仿真结果表明数字PWM达到8位分辨率,1MHz的输出频率.该设计实现了系统的高速动态响应,达到精确控制的良好效果.     

基于FPGA的智能脱扣器设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列的智能脱扣器,阐述了其硬件系统的原理和具体设计电路,并对软件设计要点进行了介绍.该脱扣器通过采集电流信号,完成断路器基本三段电流保护功能和可选的接地保护功能,同时,还具有包括测量、显示、记忆、预报警、自检、通信、ZSI和状态在线监测等附加功能.     

基于FPGA的单向高频链逆变器设计

针对小功率应用场合,提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)单向高频链(High Frequency Link,简称HFL)逆变器的设计.设计中采用了DC/DC和DC/AC两级变换形式;控制电路利用了FPGA的强大编程能力和控制能力,使得系统的更新非常灵活,能满足各种情况下的应用.通过仿真和实验结果验证了设计的正确性.     

基于FPGA的等精度频率计设计

本文利用FPGA(现场可编程门阵列)芯片设计了等精度频率计,该频率计的测量范围为0~100MHz。仿真和实验结果表明,该频率计有较高的实用性和可靠性。     

基于FPGA和USB数据传输电路的设计

本文主要介绍了一种基于FPGA和USB数据传输电路的设计方法。文中首先对系统的整体框架进行了介绍,然后对系统各个模块的设计与实现进行详细的阐述,最后验证了结合FPGA和USB进行数据传输的可行性。     

基于FPGA的DC/DC开关变换器的数字控制器

在DC/DC开关变换器的数字控制器设计中,数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,简称FPGA)是两种主要的数字器件.在此,结合实际的数字控制DC/DC开关变换器,研究了在FPGA平台上实现DC/DC开关变换器的数字控制器,同时介绍了数字控制器中使用的各功能模块及其整个系统的时序.实验系统的测试结果证明了将FPGA用于DC/DC开关变换器的数字控制器是可行的.     

基于FPGA的相机图像转接测试系统设计

研究并设计了一种相机图像转接测试系统,将卫星相机视频电子系统输出的串行数传数据进行格式转换并成像,同时能够模拟相机管理控制器功能对相机电子系统中信息处理器进行遥测遥控。相机图像转接系统以 FPGA作为逻辑控制的核心,通过CamLink接口与上位机进行图像数据传输并实时成像,采用 RS232接口接收上位机指令模拟遥测遥控,文中详细介绍了系统组成和 FPGA模块化设计方法,并于硬件电路上进行验证。实测结果表明,以本文方法设计和实现的相机图像转接测试系统成像结果准确无误,能够完整模拟相机管理控制器的遥测遥控功能,实现了多种成像模式的切换,为相机系统研制有很大的促进作用。     

基于FPGA的微刺激器设计

微刺激器是一种通过对生物体内特定部位释放电流来达到一定刺激效果的医疗装置。其刺激效果与微刺激器所释放电流的参数有密切关系。为了能够在生物实验中寻找到刺激效果最佳的电流参数,论述了一种以FPGA为核心的微刺激器设计方案。这种微刺激器利用DDS技术,由FPGA芯片生成各种波形参数,其中频率、波形、幅值可控。结合数模转换电路和压控恒流源等外围电路,能够输出多种刺激电流,并且电流参数可调。介绍了这种微刺激器的原理和设计方案,并且进行了验证。应用这种微刺激器能够生成生物实验中所需要的双向脉冲波形。     

基于FPGA的直线插补器的研究与设计

介绍了基于FPGA实现数字积分法直线插补器的一种新方法,详细阐述了直线插补器实现的核心环节,提供了程序框图,并通过ModelSim仿真和实践验证了其正确性。该插补器的架构和对速度控制的简化实现值得参考。     

基于DRFM组件的宽带雷达抗干扰

抗干扰性能是雷达的重要战技指标,干扰环境的逼真度直接影响雷达的作战效能评估。通过分析现代雷达系统抗干扰性能测试需求,采用数字射频存储方法构建了雷达抗干扰测试系统,并对系统的功能和原理进行设计和介绍;同时,通过对目标及回波、欺骗干扰、背景杂波以及压制性干扰进行数学建模,并依托数字射频存储系统,给出了各种干扰信号仿真实现方法。经过仿真测试应用,本文给出的宽带雷达抗干扰仿真测试系统设计方案,能够产生满足各类雷达装备测试需求干扰信号环境,为检验复杂电磁环境下雷达抗干扰性能提供了支撑。     

基于FPGA的快速RS码的实现

RS码是一种有效的差错控制编码,它能够纠正数字信号在传输和存储过程中产生的突发、随机等错误,保证数据传输和存储的有效性。利用FPGA能快速经济地把电路描述转换为硬件实现的特点,本文采用Top-Down的方法对RS码进行了FPGA的设计实现。所有结构模块均实现RTL级建模,并对其中乘法器模块和BM迭代单元给出了详细的描述。最后利用EDA工具对整个模块进行了验证综合,结果表明,符合设计需求,该方案能很好地实现RS码,并且占用硬件资源少、速度快,工作频率能达到100MHz。     

基于FPGA图像滤波算法硬件化设计

本文分析图像滤波处理特点及其基本方法,初步研究基于SOPC的图像低层次处理的硬件化方法设计。对数字图像滤波方法进行对比分析和优化,用FPGA实现快速中值滤波算法;分析利用Sobel算子和系统级并行流水线进行图像边缘检测硬件电路设计的优点及可行性;采用基于系统级流水线的滤波器设计方法,用以优化平衡性能要求和设计大小的实际限制。由于采用的都是基本算术逻辑运算,完全能够保证处理的实时性。     

一种基于FPGA的磁致伸缩效应传感器控制器设计

采用现场可编程门阵列(FPGA)技术,设计了磁致伸缩效应检测传感器的控制器,在控制器内部嵌入了处理器、波形发生器、定时器和RAM功能模块.给出了FPGA的实现原理及配置,讨论了控制器的设计,并给出了仿真结果.该控制器记录回波检测时间可精确到ns级,缺陷定位准确,偏差小于0.1 mm.并且采用FPGA控制,可在线修改控制参数,电路结构简化,抗干扰能力强.     

一种基于FPGA的UART电路设计

介绍了一种基于FPGA的UART电路实现方法,采用有限状态机设计了发送模块和接收模块,给出了系统的功能仿真结果,验证了系统设计的正确性。整个UART接口电路结构简单、功能升级方便、工作稳定可靠,可应用于各种具有UART接口的硬件电路系统。     

基于FPGA的逻辑信号源的设计与实现

本文介绍了逻辑信号源的原理和系统组成.阐述了系统平台的硬件设计及主要单元模块的功能,并对FPGA内部程序设计的主要思想和数据流程作了较详细介绍.仿真结果表明,系统可以输出包括SPI、IIC、USB、RS232、CAN等协议在内的多种串行数字码流,以及并行的数字码流. 测试结果表明,系统可以满足各种数字激励需求的数字信号,它们可以生成所需的1和0的码流,测试计算机总线、微处理器IC设备和其他数字系统.     

基于FPGA的McBSP接口设计

针对雷达信号处理器测试台和处理器间需要采用 McBSP 串行通信,设计了一种基于 FPGA 的 McBSP 接口.文中对 McBSP 接口的功能进行说明,并介绍了系统的原理和关键电路的设计,详细分析了 FPGA 内部逻辑规划、分配以及模块间的通信过程.实验证明.应用 FPGA 实现 McBSP 接口完全满足工程需求,适合雷达信号处理器测试台和处理器间通信.