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通用可編程接口IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

為滿足SoC外設(shè)接口高帶寬、外部電路接口多樣性的要求，利用可編程狀態(tài)機(jī)和波形描述符存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)了一種通用可編程接口IP核。分別從接口硬件連接設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、波形描述符設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)等方面對(duì)接口的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了詳述。以8051 CPU核為基礎(chǔ)，利用所設(shè)計(jì)的接口IP核構(gòu)建了仿真驗(yàn)證環(huán)境，對(duì)接口IP核編程后實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問(wèn)，并通過(guò)比較寫出和讀入的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。

發(fā)表于：7/24/2015

基于ZigBee的分體式便攜導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[微波|射頻][工業(yè)自動(dòng)化]

為了使便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)穿戴方便、工作可靠，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee技術(shù)的分體式便攜導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由傳感器無(wú)線發(fā)送終端和手持無(wú)線接收終端兩部分組成，發(fā)送終端采集微慣性測(cè)量單元（MIMU）數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線傳輸給接收終端。與其他個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)相比，系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低和便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸不需要硬件連接，并且采用了DMA控制器實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)收發(fā)，極大地提高了MCU利用效率。經(jīng)過(guò)測(cè)試系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸和導(dǎo)航功能。

發(fā)表于：7/24/2015

基于通信鏈路質(zhì)量的無(wú)線HART圖路由算法實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

圖路由是無(wú)線HART提出的路由機(jī)制，目前對(duì)圖路由算法的研究較少。提出了一種基于通信鏈路質(zhì)量的無(wú)線HART圖路由算法，引入路徑穩(wěn)定度作為判斷鏈路質(zhì)量的機(jī)制。采用基于路徑穩(wěn)定度的分層算法，保證跳數(shù)最少和通信可靠性；依據(jù)層間節(jié)點(diǎn)的路徑穩(wěn)定度選擇層間路由，保證層間路由冗余性和可靠性，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線HART的圖路由算法，并應(yīng)用到無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)管理者中。

發(fā)表于：7/23/2015

基于粒子群算法的交通干線協(xié)調(diào)控制的研究[可編程邏輯][智能交通]

目前各大城市交通擁堵的一個(gè)重要原因是交通控制仍然為單點(diǎn)控制，未能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化?；诖?，提出一種基于粒子群優(yōu)化的干線交通總延誤最小協(xié)調(diào)控制方法。首先，通過(guò)對(duì)城市交通干線協(xié)調(diào)控制進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，建立干線交通雙向綠波控制總延誤模型。其次，依據(jù)總延誤模型的特征，設(shè)計(jì)了一種利用歷史最優(yōu)共享的粒子群算法(VSHBPSO)。接著，對(duì)干線總延誤模型進(jìn)行優(yōu)化，以總延誤最小為目標(biāo)，得出相位差、綠信比的最優(yōu)解，進(jìn)而獲得交通信號(hào)相位的動(dòng)態(tài)配時(shí)策略。最后以秦皇島市交通干線為例進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的交叉口配時(shí)方案比傳統(tǒng)的定時(shí)控制方案減少了43.1%的延誤時(shí)間，有效提高了干線通行效率。

發(fā)表于：7/23/2015

基于開源硬件與虛擬儀器的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

為了智能化采集農(nóng)作信息，高效利用農(nóng)業(yè)資源及實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)，設(shè)計(jì)了基于開源硬件的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)以開源硬件Arduino為核心控制器，配合光照傳感器、土壤水分傳感器、溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器采集農(nóng)作環(huán)境參數(shù)，利用ZigBee技術(shù)上傳數(shù)據(jù)至虛擬儀器LabVIEW，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)具有性價(jià)比高、擴(kuò)展性強(qiáng)、可更換組網(wǎng)方式等優(yōu)點(diǎn)，有著較強(qiáng)的實(shí)踐性和可操作性。

發(fā)表于：7/23/2015

基于背景融合的機(jī)載字符生成[嵌入式技術(shù)][其他]

分析了在VxWorks操作系統(tǒng)下，如何利用FreeType字體引擎提取高質(zhì)量字符并不失真地進(jìn)行字形變換。另外，為了讓飛行員能在復(fù)雜的視頻背景中識(shí)別出字符，提出了一種字符描邊方法和一種視頻背景融合算法。實(shí)驗(yàn)證明，新的解決方案既保證了顯示效果，又符合實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)傳輸速度的要求。

發(fā)表于：7/23/2015

基于色素譜吸收原理的肝儲(chǔ)備功能無(wú)創(chuàng)測(cè)量系統(tǒng)[測(cè)試測(cè)量][醫(yī)療電子]

肝病一直是我國(guó)高發(fā)疾病，肝儲(chǔ)備功能是肝病診治中重要的生理參數(shù)，醫(yī)院傳統(tǒng)方法采用采血比色法進(jìn)行肝儲(chǔ)備功能測(cè)量。利用吲哚氰綠ICG色素指示劑對(duì)805 nm波長(zhǎng)光的吸光效應(yīng),患者注射ICG色素，分別采集0 min、5 min、10 min、15 min的血液樣本，通過(guò)比色測(cè)量，繪制ICG濃度代謝曲線，測(cè)量肝儲(chǔ)備功能。為了避免采血法對(duì)測(cè)量結(jié)果和病人的不良影響，提出基于色素譜吸收原理的無(wú)創(chuàng)肝儲(chǔ)備功能測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)證明，利用805 nm和940 nm敏感波長(zhǎng)以及吲哚氰綠ICG色素吸光特性，能較好地實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)肝儲(chǔ)備功能測(cè)量。

發(fā)表于：7/23/2015

基于LabVIEW的彈載計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][航空航天]

為了測(cè)試某彈載計(jì)算機(jī)的控制策略及工作時(shí)序的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)了一套基于PXI總線和LabVIEW軟件的彈載計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能準(zhǔn)確地完成彈載計(jì)算機(jī)的各種功能測(cè)試，同時(shí)，利用LabVIEW豐富的信號(hào)處理模塊穩(wěn)定且高效地完成系統(tǒng)參數(shù)配置、信號(hào)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存等功能。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定、操作便捷、擴(kuò)展性強(qiáng)，極大地提高了彈載計(jì)算機(jī)的研制效率。

發(fā)表于：7/23/2015

基于半馬爾科夫鏈的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能耗模型的研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在分析無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)能量消耗特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)無(wú)線通信環(huán)境和節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立了基于半馬爾科夫鏈的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的能耗模型，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)際能耗剩余值與所建模型能耗預(yù)估值基本相同，從而說(shuō)明所建立的能耗模型準(zhǔn)確有效，為改變傳感節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)、延長(zhǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)使用壽命提供了可靠的節(jié)點(diǎn)能量數(shù)據(jù)。

發(fā)表于：7/23/2015

基于LED的星內(nèi)光無(wú)線CAN通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][通信網(wǎng)絡(luò)]

描述了一個(gè)利用LED實(shí)現(xiàn)的星內(nèi)光無(wú)線CAN通信系統(tǒng)。通過(guò)光收發(fā)電路代替有線CAN通信的收發(fā)器部分，實(shí)現(xiàn)了基于LED的光無(wú)線CAN通信。所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在器件選用、功耗等方面盡可能考慮了在軌應(yīng)用可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所實(shí)現(xiàn)基于LED的星內(nèi)光無(wú)線CAN通信系統(tǒng)在漫反射通信狀態(tài)設(shè)備間距離為0.5 m時(shí)，通信速率最高可達(dá)100 kb/s，可應(yīng)用于衛(wèi)星內(nèi)部特定載荷之間的CAN通信。

發(fā)表于：7/23/2015

基于FPGA的通用PCM測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

遙測(cè)系統(tǒng)中，使用大量、種類繁多的數(shù)據(jù)綜合設(shè)備將不同種類、不同通道的有用信息綜合、編碼為PCM流。為滿足種類繁多的數(shù)據(jù)綜合設(shè)備的測(cè)試需求，研制了基于FPGA的通用PCM測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)具有不同碼型、碼速率、幀結(jié)構(gòu)以及接口等的數(shù)據(jù)綜合設(shè)備的功能測(cè)試。系統(tǒng)功能強(qiáng)大，使用靈活方便。

發(fā)表于：7/23/2015

基于FPGA的數(shù)字高清CMOS遙感成像技術(shù)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

為得到高質(zhì)量的數(shù)字高清遙感圖像，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的CMOS遙感成像系統(tǒng)。首先闡述了以FPGA為主處理器的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)，然后從模塊化的角度詳細(xì)介紹了如何用FPGA器件實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的數(shù)字功能并得到高質(zhì)量的遙感圖像，這些內(nèi)容主要包括主控制接口、傳感器接口、圖像預(yù)處理、DDR2控制、數(shù)字視頻合成等模塊。通過(guò)軟件仿真和硬件測(cè)試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的正確性和有效性。

發(fā)表于：7/23/2015

基于FPGA的電子變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][消費(fèi)電子]

針對(duì)數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)，提出一種基于高分辨率傳感器的無(wú)損電子變焦模型，該模型同時(shí)克服了光學(xué)變焦模型和傳統(tǒng)電子變焦模型的缺陷，輸出圖像可以達(dá)到光學(xué)變焦的效果。針對(duì)圖像在縮放過(guò)程中的混疊現(xiàn)象，提出一種基于FPGA的抗混疊濾波和雙線性插值相結(jié)合的圖像縮放算法。通過(guò)MATLAB仿真表明，該算法得到的圖像質(zhì)量較高,硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

發(fā)表于：7/23/2015

基于DSP+CPLD的電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

設(shè)計(jì)了一個(gè)基于DSP+CPLD的電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)。硬件電路包括控制器、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)檢測(cè)電路以及保護(hù)電路，完成了對(duì)各部分電路的檢測(cè)，同時(shí)采用了PI控制算法，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。采用DSP和CPLD相結(jié)合的主控單元，簡(jiǎn)化了DSP的外圍電路，減少了DSP消耗的運(yùn)算資源，并充分運(yùn)用了CPLD編程的靈活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該電動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

發(fā)表于：7/23/2015

基于ARM的農(nóng)藥噴霧飛行器越界控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)當(dāng)前的農(nóng)藥噴霧飛行器需要人時(shí)刻觀察是否飛出農(nóng)田邊界這一情況，從機(jī)器視覺(jué)的角度出發(fā)，綜合嵌入式、圖像處理和測(cè)控等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種以ARM Contex-A8平臺(tái)為核心的農(nóng)藥噴霧飛行器越界控制系統(tǒng)。首先，采用混合高斯模型算法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算目標(biāo)的形狀描述符來(lái)獲得形狀特征并進(jìn)行目標(biāo)定位。然后，計(jì)算目標(biāo)的質(zhì)心位置同時(shí)結(jié)合運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判斷飛行器是否出界。最后，根據(jù)綜合判斷的結(jié)果，用無(wú)線模塊控制農(nóng)藥噴霧飛行器的飛行方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠很好地識(shí)別到農(nóng)藥噴霧飛行器，并能精準(zhǔn)定位和越界判斷，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人操控，提高了工作效率。

發(fā)表于：7/22/2015