利用CPLD器件扩展单片机I/O口

利用CPLD器件扩展单片机I/O口

一、采用CPLD器件扩充单片机I/O口(论文文献综述)

王忠诚[1](2020)在《基于CPLD的升降横移式立体停车库控制系统的研究与设计》文中认为随着中国经济的快速发展,国民收入水平的不断提高,人民的生活水平也在不断的变好,使得更多的机动汽车进入到千千万万的家庭。中国汽车保有量的不断上升,也使得停车难问题成为当今城市管理和发展的一个难题。立体停车库在近年来发展迅速,它是应对城市居民住宅小区和商场停车难问题的一个有效的解决方案,能够有效利用有限的土地资源去最大限度的存放更多的车辆。本论文将以一个六层二列七车位升降横移式立体停车库作为研究对象,在深入分析了升降横移式立体停车库工作原理和控制系统结构的基础之上,本论文采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)为停车库控制系统的核心处理器,对立体停车库控制系统的软硬件进行研究设计。本论文完成的工作内容如下:1、以六层七车位升降横移式立体停车库为模型,详细研究了整个立体停车库控制系统的系统结构和它的运行原理。2、完成了六层升降横移式立体停车库控制系统硬件的设计,包括CPLD处理器的选型,控制系统外围输入输出信号的分析和CPLD控制器主要电路模块的设计,主要有电源模块、JTAG接口模块、信号隔离电路模块和继电器驱动电路模块的设计。3、对停车库控制系统软件程序的设计,主要包括停车库存取车的控制原理,手动控制和自动控制流程的分析及控制算法的设计。4、为了验证升降横移式立体停车库控制系统方案的可行性和控制算法设计的正确性,建立了停车库控制系统模拟调试平台,通过模拟实验调试去验证设计的合理性和正确性。同时,也通过现场调试证明了停车库控制系统方案设计的可行性。本论文通过对升降横移式立体停车库控制系统的研究与设计,完成了一个智能化的立体停车库控制系统的模型,并且可以实现对停车位准确、稳定、可靠的存取操作。此类型立体停车库具有占地面积少、结构简单的优点,可根据现场土地资源进行扩充规模,能有效的解决居民住宅小区和商场停车难的问题。

周浩[2](2019)在《基于FPGA的通用信号采集与处理系统的设计》文中研究表明随着现代产业智能化的推进,对信号获取和处理的需求不断增加。功能单一的信号采集系统无法满足当前的实际需求。本课题设计的系统具备下位机(FPGA)独立完成信号采集和处理两项工作的能力。解决高速信号采集系统数据实时存储问题和提出基于FPGA器件复杂数字信号处理算法的实现方式。首先,综合分析国内外信号采集和处理系统的发展现状;结合信号采集原理和数字信号处理原理,对信号采集与处理系统进行需求分析并完成对系统的整体设计,确立系统的总体架构,规划系统总体工作流程。其次,根据电子电路设计原理,确定系统开发需要的元器件;分析对比相关元器件的工作特性,完成系统硬件电路器件的选型和硬件电路设计;研究系统外设芯片的工作特点,基于Verilog语言完成对不同外设芯片的控制逻辑程序设计;依托Platform Designer平台搭建片上系统,利用NIOSII软核处理器实现对系统的总体控制,根据Avalon总线原理和直接存储器存储原理(DMA)建立系统的控制总线和数据总线,实现各个功能模块间的协同工作;基于SLC架构的NANDFlash芯片,提出高速数据存储的FPGA实现方式,适配采集信号的实时存储;各个功能模块协同完成信号采集与波形输出功能。最后,根据希尔伯特-黄变换算法(HHT)的基本原理和FPGA器件的结构特点,实现HHT算法的硬件设计。根据HHT原理,将信号处理部分分为经验模态分解(EMD)算法实现和希尔伯特变换(HT)实现两部分。采用三弯矩算法实现EMD算法中的包络线求解;根据快速傅里叶变换(FFT)原理,设计基于FPGA的FFT实现方式,建立IP核:以FFT变换为核心,提出HT的FPGA实现方式。利用FPGA器件内部并行结构的特点对HHT算法进行优化。通过对存储芯片中数据进行HHT处理,获得采集信号的IMF序列和时-频函数序列的输出波形,实现对信号局部时域和频域特征的提取和分析。本课题设计的信号采集与处理系统,已经经过信号采集实验和数据处理实验验证。实验过程中,系统运行状态正常,能够以50MHz的采样率完成信号采集工作,数据处理效果良好。

方音佳[3](2018)在《偏振无关多波长带宽可调拉曼光纤放大器的研制》文中研究说明随着光纤通信技术的不断发展,实现高速率、大容量、长距离、高质量的信号传输也成为了研究密集波分复用系统过程中的关键点。拉曼光纤放大器因为可以实现多泵浦结构、超带宽、增益平坦、低噪声、成本低等一系列特点,已经成为了光纤通信系统中不可或缺的关键器件。本文从三个方面对拉曼光纤放大器进行了相关设计,旨在改善其功能和相关特性,并设计了相关实验对改进的结果进行验证,具体内容安排如下:(1)主要介绍了本论文设计的研究背景与意义,并综述拉曼光纤放大器国内外的发展、研究现状和产品特点介绍。(2)详细介绍拉曼光纤放大器的基本原理,参数特性,结构分类以及目前研究拉曼放大器的关键技术。(3)对拉曼泵浦模块的系统结构与模块设计进行相关介绍,重点是对泵浦模块的扩容,使泵浦模块能同时驱动多路泵浦光源稳定工作。(4)阐述拉曼放大器偏振相关增益产生的原理,以及降低偏振相关增益的方法,设计采用偏振合波的方法降低偏振相关增益。(5)粒子群(PSO)算法在msp430上的应用,并通过PSO算法优化配置泵浦光源的输出功率,实现拉曼增益的动态调节,进而实现平坦放大。本文研制的拉曼光纤放大器是利用多波长泵浦,通过合理配置泵浦波长能够实现C+L波段放大,并且通过消偏手段降低了拉曼偏振相关增益,PSO算法的应用实现了拉曼增益的动态调节,最终能实现效果良好的平坦放大。

杨楚玮[4](2016)在《80C186处理器系统设计与开发技术研究》文中提出随着对某型号飞机电路板研究工作的深入,其中含TS80C186EB20嵌入式微处理器通信电路板的数量日益增多,需要对于该类电路板进行系统的研究。同时为了提高对该类型多功能总线通信电路板深层次修理能力,需要从正向角度对80C186处理器系统硬件设计和软件开发技术进行深入研究。论文首先基于基础型80C186XL研制一块实验板,对处理器的工作方式、最小系统硬件电路设计、软件编程开发以及程序代码固化等方面进行研究;然后通过对多功能总线通信电路板的分析,基于增强型TS80C186EB20研制一张仿制板进行深入研究。该研究对于掌握TS80C186EB20处理器总线通信电路板应用技术具有十分重要的意义,因此论文选题具有较强的针对性和较高的应用价值。论文主要完成了以下几个方面的研究工作:1、对80C186的硬件特性及最小系统、8255A、8253、8251A、ARINC-429、RS-232、RS-422、RS-485、Emu8086软件开发环境使用方法进行系统研究,为后续基于80C186XL的实验板和基于TS80C186EB20仿制板硬件设计与软件开发奠定基础。2、以80C186XL为处理器,研制一款具有处理器内部定时器、并口输入/输出8255A、定时/计数器8253、串口通信8251A等可编程器件的实验板;以TS80C186EB20为处理器,研制一款具有ARINC-429总线和RS-232、RS-485、RS-422串行通信总线的仿制板。3、基于Emu8086与ISE13.1软件,编写实验板和仿制板程序。实验板包括80C186XL初始化和8255A、8253、8251A程序代码;仿制板包括TS80C186EB20、TL16C754B初始化和ARINC-429、RS-232、RS-485、RS-422总线通信程序代码以及XC95144协处理器的软件代码。4、解析EXE格式文件和通过研究80C186系列处理器的上电运行规律,给出EXE格式文件转BIN/HEX格式文件的流程,并基于Visual C++6.0开发环境,开发适用于80C186XL和TS80C186EB20的EXE格式文件转换成BIN/HEX格式文件的转换软件。5、利用工控机、多功能信号电路板、RS-485转RS-232转换器TLC485、RS-422转RS-232转换器UT-202和计算机串口调试助手软件搭建实验验证系统,对实验板的8255A、8253、8251A等功能模块和仿制板的ARINC-429、RS-232、RS-422、RS-485等通信模块进行实验验证。通过对本课题的研究,不仅可以系统掌握80C186这款处理器的工作原理、硬件设计、软件开发,而且所给出的硬件设计与软件开发方法可以应用于各类含80C186测试系统。

芦峰[5](2013)在《火炮对舰载光电跟踪仪瞄准线的扰动及解决方法》文中研究说明随着现代光电系统向小型化、模块化、标准化的方向发展,对于在火炮托架上的舰载光电跟踪仪来说不但要隔离船体摇摆带来的伺服系统的扰动,而且更要隔离火炮在射击、转火时带来的伺服系统的激励,针对这种干扰和激励,本文在系统中设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(CPLD)的智能火炮数据采集器,在一定的时钟控制下,通过采集卡上处理器自主对火炮架位、速度进行采集,并通过CPCI总线和双端口RAM中,将采集数据提供给系统计算机和伺服控制板,经算法处理后控制伺服系统,补偿跟踪误差。论文在分析了火炮扰动对光电跟踪仪的扰动的基础上,确定了智能火炮数据采集器的整体方案,首先对系统的硬件组成各部分进行了设计和实现。数据采集器的硬件设计主要使用了DSP芯片TMS320F2812、可编程逻辑器件EPM7192、PCI桥接芯片PCI9052等高性能数字芯片,充分利用了TMS320F2812丰富的外设资源扩展,实现了多通道同步实时数据采集和处理的要求。软件部分重点介绍了DSP控制程序中各个功能模块的设计,主要包括系统初始化模块、采样模块、数据缓存模块和数据传输模块等,并提供了相应的驱动程序。将该智能火炮数据采集器应用于舰载光电跟踪制导系统中,通过对试验数据的测量和分析,表明该数据采集器达到了设计要求,并通过外场实验表明提高了伺服跟踪精度,对火炮的扰动有明显的隔离作用。

徐云厚[6](2013)在《可编程逻辑器件测试系统》文中研究说明随着可编程器件(PLD)的应用越来越广泛,可编程器件的测试技术也越来越受到重视,很多的单位和个人加入到芯片测试这一领域,有力地推动了芯片测试技术的发展。由于可编程器件的电路规模大、结构复杂,高覆盖率的自动化测试一直是可编程器件设计与生产上的难点,同时测试一种可编程器件结构需要大量的时间设计测试方案,测试成本较高。目前国内外针对不同场合的PLD测试系统的研究取得了很多成果,实现了大量可以实用的测试系统,这些测试系统大致可以分为两大类:首先是基于自主研制的测试系统,一般由上位机软件、通信电缆、控制电路以及待测PLD组成;其次是基于自动化测试设备(Automatic Test Equipment, ATE)的测试系统,使用ATE平台研发的测试系统则由ATE来完成自主研制测试系统中上位机软件和控制电路的功能,只需ATE和待测PLD即可完成测试。ATE可以一次完成待测PLD的多次配置与测试,从而减少了人工操作,提高了PLD的测试效率,便于实现PLD的制造测试。基于ATE的测试平台,效率高,功能强大,但是ATE高昂的价格不是一般单位和个人所能承受的,因此本文所研究的是一款属于自主研制的测试系统。本测试系统以Lattice公司的一款CPLD芯片IsPLsi1032E为主要研究对象,在详细研究CPLD内部结构的基础上,基于“分治法”的基本思路,采用三次“配置+测试”,对该芯片可能出现的故障和基本性能指标予以测试,配置次数少,效率较高,测试结果符合要求,性价比较高。本测试系统也是由上位机软件、通信电缆、控制电路以及待测PLD组成。上位机软件发送相应的测试命令,通过通信电缆传送给控制电路,控制电路根据上位机命令控制相应继电器通断,发送测试向量,然后接收测试响应并通过通信电缆返回给上位机,上位机接收到测试响应进行分析、显示,一次“配置+测试”完成。该测试系统控制灵活且针对性强,比较适合研究和验证。本论文就是在此基础上完成的,主要内容分为五章进行阐述。第一章为绪论,这部分首先介绍了可编程逻辑器件测试系统的背景,接着介绍了可编程逻辑器件在数字电路设计方面具有的优势及其进一步的发展趋势、几种流行测试的方法,最后介绍了国外在可编程器件测试系统领域所取得的成果及国内有关可编程逻辑器件发展的现状以及本测试系统所做的主要工作;第二章为测试系统总体方案设计,首先对本测试系统进行总体概述,其次是测试的基本原理,主要是本测试系统从哪些方面进行展开及测试的基本过程;第三章为系统硬件设计,首先主要介绍了主要芯片及测试板主控部分各个模块的功能设计,其次简要介绍了待测芯片及待测部分电路各个模块的设计;第四章为系统软件设计,软件部分主要包括可编程器件逻辑功能的设计和上位机软件的设计。首先介绍了可编程逻辑器件设计语言的选择,接着介绍了主控芯片和待测芯片的软件开发平台及其各自逻辑功能的实现,最后介绍了上位机软件开发平台的选择以及上位机软件各项功能的实现;第五章为IspLsi1032E测试系统的总体实现,本章为测试系统的关键部分,首先主要介绍了复杂可编程逻辑器件CPLD,接着对本测试系统所要测试的待测CPLD的内部结构进行了详细分析并提出基本测试思路以及测试的基本操作流程,最后详细介绍了系统的测试步骤,并对所用算法进行了说明,第六章为结论与展望,首先对本人研究生阶段完成的工作进行总结,最后对本测试系统的进一步改进从软件和硬件两方面提出自己的意见。

庞炜[7](2013)在《基于ATOM的开放式平台及应用研究》文中提出嵌入式系统经过三十多年的发展,已经广泛渗透到人们的生活中,嵌入式系统的应用改变着人们的生活方式,也提高了工业生产水平。随着计算机技术和网络技术的不断提高,计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显,下一代嵌入式系统和包括物联网在内的嵌入式互联网将与嵌入式终端和后台的云计算技术紧密联系。新技术的应用对嵌入式产品的价格、功耗、性能、互联性更加敏感,嵌入式系统设计开发面临应用层、通信层、系统软件层、硬件架构层、I/O层等一系列新技术的挑战。Intel公司的新一代ATOM处理器恰恰满足了这一需求,它融合了X86体系结构,采用深度节能技术,与ARM系列相比,它在易用性、软件资源的广泛性和操作性能等方面具有更大的优势。本文从计算机应用的角度开展对基于ATOM处理器的开放式平台架构的研究,尤其是硬软件两方面在此平台下的应用技术。硬件方面,主要研究基于IntelATOM处理器的硬件平台的设计,包括满足数字、多媒体、网络通信应用要求的高可靠性硬件设计技术,满足开放特性的可扩展I/O技术。软件方面,主要介绍基于ATOM平台的可视化远程开发环境开发的设计。作为X86嵌入式应用的ATOM开放式软硬件平台,不仅可以为应用研究提供设计验证、测试和二次开发的环境,还可以为高校有关课程(微机系统、嵌入式系统、操作系统等)提供培训和实验手段,从而加速推广X86嵌入式技术的普及和应用。

马传琦[8](2011)在《搜索机器人运动控制系统研究与设计》文中指出搜索机器人是目前机器人研究领域中的重点项目。针对搜索机器人,本文提出了运动控制系统的方案并进行了系统软硬件研发。搜索机器人运动控制系统的硬件部分包括上位机模块和运动模块。搜索机器人的运动模块采用四轮车式平台,在对运动模块进行运动学建模的基础上,通过引入艾克曼约束确定了四轮运动平台的运动学方程。上位机模块与运动模块互相通信、共同作用,实现上位机操控下的运动模块运动。上位机承担了大量的数据运算及无线通信任务,本文选用功能强大的单板计算机。运动模块的核心是加强型单片机,能够按照上位机的指令进行直行、转弯等运动,同时,运动模块的速度传感器对机器人控制电机的实时转速进行检测,通过与上位机速度脉冲的比较来调整运动平台的运动情况。搜索机器人运动控制系统的软件部分同样采用模块化设计。上位机软件采用C++语言编写,根据操作者的思路将运动指令转化成相应的速度脉冲,并通过串口通信方式发送至运动模块。运动模块软件主要完成对直流电机转速的调整,对速度比较器等外围元器件的控制。研究表明,本文开发的搜索机器人运动控制系统,结构合理、操作简单,能够较好的实现搜索机器人精确运动的目标。

薛迎春[9](2010)在《基于FPGA的8051IP核的设计与验证研究》文中认为单片机自1976年问世以来,作为微型计算机一个很重要的分支,受到了人们的广泛关注和重视,尤其是美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点,在我国已经得到了非常广泛的应用。本论文主要的研究任务就是以8051单片机为蓝本,并与FPGA内部结构相结合,使用硬件描述语言VHDL来实现整个系统的逻辑描述,开发出能够应用于FPGA的8051IP核。本论文首先介绍了FPGA的相关基本知识和EDA开发工具,对8051单片机进行原理分析及各模块的功能介绍。利用自顶向下的设计方法对8051CPU进行了IP核模块划分,对各模块进行了VHDL编程实现,设计了相应的测试数据,在modelsim仿真平台上完成了各模块的时序和功能验证,所实现的指令系统与8051单片机的指令系统完全兼容,实现了预期的效果。论文最后在Altera公司的EP1K100FC484芯片上对整个8051IP核进行了综合仿真,搭建了简单的应用电路,完成了IP核的验证。本论文在阐述可编程逻辑器件及其发展的基础上,结合了国内外对FPGA的使用限制,引出了在FPGA上开发嵌入式模块程序的理念并提出了设计实现方法和验证实例。该设计具有很高的实用性,可以促进单片机技术和可编程逻辑器件课程的教学工作。实现的8051IP核也可以在某些方面加快教育信息化的发展,进一步扩大了可编程逻辑器件的使用范围,将复杂专有芯片推向高端和超复杂应用,使得IP资源复用理念得到更普通的应用,为基于FPGA的嵌入式系统设计提供了广阔的思路。

张婷婷[10](2009)在《基于ARM和CPLD的四足机器人嵌入式控制器硬件平台设计》文中提出运动控制系统是机器人控制系统的重要组成部分。本文将ARM与CPLD技术应用于机器人运动控制系统,使控制系统更加开放、更加模块化。同时ARM芯片的高速大容量的数据处理能力以及CPLD的高集成度,可编程性,能够逾越以往控制系统中实时、高速、高精度的技术瓶颈。嵌入式技术是当今最热门的技术之一,由于简洁、高效等优点,使得其广泛应用在各个领域;所谓嵌入式系统就是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。本文主要阐述了基于嵌入式处理器S3C44B0X的机器人控制器的设计过程。文章首先介绍了机器人本体规划、嵌入式系统和嵌入式微处理器S3C44B0X的结构特点;接着介绍了基于S3C44B0X的智能控制器的设计,包括硬件设计和CPLD软件设计。其中控制器硬件平台扩展了外部存储器、串行口,通过输出PWM信号进入驱动电路模块,从而实现控制机器人运动的目的。在CPLD设计过程中,引入JTAG调试接口,方便系统程序的下载和调试,通过自上而下、分块设计的思想给出了QUARTUSⅡ设计环境下的软件代码。本系统利用不同任务间的切换来实现通信过程,而不再采用无操作系统的工程文件的形式,这样不但有利于项目的调试,也有利于对其它接口的扩展。最后对该控制器进行了测试和分析。

二、采用CPLD器件扩充单片机I/O口(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、采用CPLD器件扩充单片机I/O口(论文提纲范文)

(1)基于CPLD的升降横移式立体停车库控制系统的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
        1.1.1 论文的研究背景
        1.1.2 论文的研究意义
    1.2 立体停车库国内外研究与发展现状
        1.2.1 立体停车库国外研究与应用现状
        1.2.2 立体停车库国内研究与应用现状
    1.3 本论文的研究目的与主要研究内容
        1.3.1 论文的研究目的
        1.3.2 论文研究的主要内容
第二章 升降横移式立体停车库的运行原理及控制系统分析
    2.1 立体停车库的概述
        2.1.1 立体停车库的定义
        2.1.2 立体停车库的类型特点
    2.2 升降横移式立体停车库的总体结构与工作原理
        2.2.1 升降横移式立体停车库的确定
        2.2.2 升降横移式立体停车库的结构构成
        2.2.3 升降横移式立体停车库的运行原理
    2.3 升降横移式立体停车库控制系统的研究与设计
        2.3.1 升降横移式立体停车库控制系统的分析
        2.3.2 升降横移式立体停车库控制系统的组件
        2.3.3 升降横移式立体停车库控制系统的总体设计方案
    2.4 本章小结
第三章 升降横移式立体停车库控制系统硬件设计
    3.1 CPLD的概述及选型
        3.1.1 CPLD概述
        3.1.2 CPLD选型
    3.2 输入输出信号分析
    3.3 CPLD车库控制器主要模块电路设计
        3.3.1 电源模块的设计
        3.3.2 JTAG接口电路的设计
        3.3.3 信号隔离电路的设计
        3.3.4 继电器驱动电路的设计
        3.3.5 串口通讯电路的设计
    3.4 CPLD控制器PCB设计
    3.5 本章小结
第四章 升降横移式立体停车库控制系统软件程序的设计
    4.1 CPLD编程软件介绍
    4.2 停车库控制系统程序的设计
        4.2.1 手动控制流程分析及程序设计
        4.2.2 自动控制流程分析及程序设计
    4.3 通信协议的设计
    4.4 本章小结
第五章 升降横移式立体停车库控制系统的调试
    5.1 车库控制系统模拟调试
        5.1.1 调试硬件组成
        5.1.2 调试过程
        5.1.3 模拟调试结果分析
    5.2 现场调试
    5.3 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
附录1

(2)基于FPGA的通用信号采集与处理系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 信号采集系统的发展现状
        1.2.2 信号处理的发展现状
        1.2.3 现场可编程逻辑器件(FPGA)的发展历程
    1.3 本文主要工作和章节安排
第2章 系统总体设计
    2.1 需求分析
    2.2 关键技术
    2.3 总体结构
    2.4 总体工作流程
    2.5 本章小结
第3章 系统硬件设计
    3.1 FPGA电路设计
    3.2 存储电路
    3.3 外设电路
        3.3.1 AD采集电路
        3.3.2 USB传输电路
        3.3.3 人机交互模块电路
    3.4 系统配置电路
        3.4.1 系统电源电路
        3.4.2 系统时钟电路
        3.4.3 系统复位电路
        3.4.4 滤波电容网络
    3.5 系统PCB设计
    3.6 本章小结
第4章 FPGA软件程序设计
    4.1 FPGA顶层设计
    4.2 信号采集功能实现
        4.2.1 高速数据存储技术的实现
        4.2.2 信号采集流程
    4.3 存储模块的逻辑设计
        4.3.1 NAND Flash逻辑程序设计
        4.3.2 NAND Flash芯片同步多页写功能
        4.3.3 数据读操作
        4.3.4 坏块管理
    4.4 子模块FPGA程序设计
        4.4.1 系统控制部分的程序设计
        4.4.2 USB模块程序设计
    4.5 系统信号采集运行测试
        4.5.1 下位机信号采集与波形查看
        4.5.2 数据上传功能测试
        4.5.3 上位机运行测试
    4.6 本章小结
第5章 信号处理的FPGA实现
    5.1 希尔伯特-黄变换原理
        5.1.1 Hilbert变换
        5.1.2 EMD分解
        5.1.3 HHT原理
    5.2 HHT算法的FPGA实现
        5.2.1 EMD信号分解FPGA实现
        5.2.2 Hilbert变换的FPGA实现
        5.2.3 希尔伯特谱生成
    5.3 系统测试
        5.3.1 系统运行情况
        5.3.2 数据分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(3)偏振无关多波长带宽可调拉曼光纤放大器的研制(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状与分析
    1.3 本文研究的主要内容
2 拉曼放大器的理论研究
    2.1 拉曼放大器的基本原理
        2.1.1 拉曼散射效应
        2.1.2 拉曼光纤放大器的分类
    2.2 拉曼光纤放大器的基本参数
    2.3 拉曼光纤放大器的关键技术
        2.3.1 新型光纤结构
        2.3.2 泵浦激光器
        2.3.3 多泵浦拉曼放大
        2.3.4 混合拉曼放大器
        2.3.5 增益均衡技术
    2.4 本章小结
3 泵浦模块扩展
    3.1 拉曼泵浦模块
    3.2 系统总原理框图
    3.3 激光器驱动电路设计
    3.4 微控制器选择方案
        3.4.1 MCU要求
        3.4.2 MCU的选择
        3.4.3 MSP430的主要功能部件
        3.4.4 MSP430的ADC12结构
        3.4.5 MSP430系列单片机的DAC结构
    3.5 泵浦模块I/O扩展
    3.6 本章小结
4 拉曼放大器的偏振相关增益
    4.1 拉曼光纤放大器增益的偏振相关特性
    4.2 降低PDG的方法
        4.2.1 偏振合波器(PBC)消偏
    4.3 拉曼光纤放大器泵浦源消偏的实验设计
    4.4 本章小结
5 PSO算法在MSP430微控制器上的实现
    5.1 PSO概述
    5.2 粒子群优化算法原理
    5.3 参数的选取
    5.4 算法流程
    5.5 随机函数对算法的影响
        5.5.1 AD采集噪声电压产生随机数
        5.5.2 内部随机函数产生随机数
    5.6 本章小结
6 实验测试与分析
    6.1 拉曼放大实验(为后续实验作对比)
    6.2 拉曼光纤放大器偏振相关增益的测量
        6.2.1 三环偏振控制器
        6.2.2 降低偏振相关增益
    6.3 PSO算法应用以及增益平坦度的调节实验
        6.3.1 PSO算法流程图
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 论文工作总结
    7.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(4)80C186处理器系统设计与开发技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 论文研究现状
    1.3 论文研究背景和意义
    1.4 论文研究内容
    1.5 论文章节安排
第二章 总体设计方案
    2.1 引言
    2.2 研究思路
    2.3 实验板研制方案
        2.3.1 实验板功能分析
        2.3.2 实验板架构设计
        2.3.3 实验板模块软件开发
    2.4 仿制板硬件搭建
        2.4.1 仿制板功能分析
        2.4.2 仿制板架构设计
        2.4.3
        2.4.4 仿制板模块软件开发
    2.5 程序开发软件
        2.5.1 Emu8086软件介绍
        2.5.2 汇编语言介绍
    2.6 EXE转BIN/HEX转换软件开发
        2.6.1 Visual C++6.0 介绍
        2.6.2 转换软件开发介绍
    2.7 本章小结
第三章 实验板硬件电路设计
    3.1 引言
    3.2 80C186XL最小系统电路设计
        3.2.1 时钟电路设计
        3.2.2 复位电路设计
        3.2.3 地址锁存电路设计
        3.2.4 数据收发电路设计
        3.2.5 程序固化FLASH电路设计
        3.2.6 数据存储RAM电路设计
    3.3 可编程并口检测与输出电路设计
    3.4 可编程定时/计数器电路设计
    3.5 可编程串口通信接口电路设计
    3.6 硬件设计需要注意的方面
    3.7 本章小结
第四章 仿制板硬件电路设计
    4.1 引言
    4.2 TS80C186EB20最小系统电路设计
        4.2.1 时钟电路设计
        4.2.2 复位电路设计
        4.2.3 地址锁存电路设计
        4.2.4 数据收发电路设计
        4.2.5 FLASH程序固化电路设计
        4.2.6 FLASH数据存储电路设计
        4.2.7 RAM数据存储电路设计
    4.3 CPLD电路设计
    4.4 多串口扩展电路设计
    4.5 ARINC-429总线接口电路
    4.6 RS-232总线接口电路设计
    4.7 RS-422总线接口电路设计
    4.8 RS-485总线接口电路设计
    4.9 硬件设计需要注意的方面
    4.10 本章小结
第五章 软件开发
    5.1 引言
    5.2 实验板软件开发
        5.2.1 80C186XL初始化
        5.2.2 内部定时器初始化
        5.2.3 并口输入和输出
        5.2.4 可编程定时/计数器
        5.2.5 可编程串行通信
    5.3 仿制板软件开发
        5.3.1 TS80C186EB20初始化
        5.3.2 外围I/O芯片初始化
        5.3.3 ARINC-429总线通信
        5.3.4 RS-232总线通信
        5.3.5 RS-422总线通信
        5.3.6 RS-485总线通信
    5.4 仿制板CPLD开发
    5.5 EXE转BIN/HEX转换软件开发
        5.5.1 EXE文件格式解析
        5.5.2 80C186系列处理器上电运行规律
        5.5.3 软件开发过程
        5.5.4 软件界面和使用说明
    5.6 软件开发需要注意的方面
        5.6.1 实验板软件开发需要注意的方面
        5.6.2 仿制板软件开发需要注意的方面
    5.7 本章小结
第六章 实验验证
    6.1 引言
    6.2 实验内容
        6.2.1 实验板实验内容
        6.2.2 仿制板实验内容
    6.3 实验条件
        6.3.1 实验板实验条件
        6.3.2 仿制板实验条件
    6.4 实验板实验验证
        6.4.1 80C186XL内部定时器 0
        6.4.2 80C186XL内部定时器 1
        6.4.3 8255A并行输入
        6.4.4 8255A并行输出
        6.4.5 8253定时/计数器1方波输出
        6.4.6 8253定时/计数器2蜂鸣器驱动信号输出
        6.4.7 8251A串口接收
        6.4.8 8251A串口发送
    6.5 仿制板实验验证
        6.5.1 接收第1路ARINC-429总线信号
        6.5.2 接收第2路ARINC-429总线信号
        6.5.3 接收第3路ARINC-429总线信号
        6.5.4 接收第4路ARINC-429总线信号
        6.5.5 接收第5路ARINC-429总线信号
        6.5.6 接收第6路ARINC-429总线信号
        6.5.7 接收1路RS-232总线信号
        6.5.8 接收2路RS-422总线信号
        6.5.9 接收1路RS-485总线信号
    6.6 实验验证需要注意的方面
        6.6.1 实验板需要注意的方面
        6.6.2 仿制板需要注意的方面
    6.7 本章小结
第七章 总结和展望
    7.1 论文主要工作总结
    7.2 论文后续工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(5)火炮对舰载光电跟踪仪瞄准线的扰动及解决方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文选题的目的和意义
    1.2 本选题相关研究方向的历史、现状和发展情况分析
        1.2.1 数据采集系统的发展历程及现状
        1.2.2 基于DSP的数据采集与处理系统构成
        1.2.3 CPLD在多路高速同步数据采集系统中的应用
    1.3 论文的内容与创新点
2 火炮智能数据采集器的总体方案设计
    2.1 系统总体设计
        2.1.1 系统任务说明
        2.1.2 系统设计流程
        2.1.3 系统扩展性分析
    2.2 系统技术指标分析
        2.2.1 数据采集系统技术指标
        2.2.2 技术难点及实现途径
    2.3 本章小结
3 火炮智能数据采集器的硬件设计
    3.1 DSP最小系统设计
        3.1.1 TMS320F2812芯片结构
        3.1.2 电源电路设计
        3.1.3 复位电路设计
        3.1.4 时钟电路设计
        3.1.5 JTAG电路设计
    3.2 DSP外部接口模块设计
        3.2.1 RS422接口设计
        3.2.2 测角模块解码电路设计
        3.2.3 eCAN模块节点通信设计
    3.3 上位机通讯接口电路设计
        3.3.1 CPCI总线的特点
        3.3.2 CPCI总线接口方案选择
        3.3.3 CPCI接口电路设计
        3.3.4 关键技术
    3.4 CPLD可编程逻辑器件设计
        3.4.1 CPLD的设计流程和开发工具
        3.4.2 EPM7192S器件性能
        3.4.3 CPLD设计方案的具体实现及仿真时序
    3.5 PCB抗干扰设计
    3.6 本章小结
4 火炮智能数据采集器的软件设计
    4.1 DSP软件开发方法
        4.1.1 DSP软件开发流程简介
        4.1.2 C和汇编语言的混合编程
    4.2 DSP软件模块设计
        4.2.1 系统软件的总体设计
        4.2.2 系统初始化模块设计
        4.2.3 数据采集模块设计
        4.2.4 数据通信模块设计
    4.3 系统上电引导
        4.3.1 系统引导模式介绍
        4.3.2 选择Flash模式引导
    4.4 系统驱动程序设计
        4.4.1 驱动程序概述
        4.4.2 VxWorks下驱动程序的设计
        4.4.3 PCI设备驱动程序的开发
    4.5 本章小结
5 系统性能测试
    5.1 系统的调试
        5.1.1 系统的硬件调试
        5.1.2 软件调试与系统联调
    5.2 在大系统中应用结果分析
    5.3 模拟输入中采集板检测
    5.4 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续研究工作展望
致谢
参考文献

(6)可编程逻辑器件测试系统(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究动态
    1.3 主要工作及内容安排
第2章 测试系统总体方案设计
    2.1 测试系统的总体结构概述
    2.2 测试的基本原理
    2.3 通信接口及上位机软件选择
    2.4 本章小结
第3章 系统硬件设计
    3.1 IspLsi1032测试板主控部分设计
    3.2 IspLsi1032测试板被测部分设计
    3.3 本章小结
第4章 系统软件设计
    4.1 可编程逻辑器件设计语言
    4.2 可编程逻辑器件逻辑功能设计
    4.3 上位机软件设计
    4.4 本章小结
第5章 IspLsi1032E测试系统的实现
    5.1 复杂的可编程逻辑器件CPLD
    5.2 CPLD器件IspLsi1032E
    5.3 测试内容及基本流程
    5.4 测试步骤及算法分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 工作结论
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
个人简介
附录
    附录1 IspLsi1032E测试板部分原理图
    附录2 IspLsi1032E测试板

(7)基于ATOM的开放式平台及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 课题研究的意义
    1.3 论文的组织结构
第二章 嵌入式系统概述
    2.1 嵌入式系统的组成
    2.2 嵌入式系统硬件平台
        2.2.1 嵌入式处理器
        2.2.2 ATOM 处理器
        2.2.3 ATOM 嵌入式系统架构
        2.2.4 嵌入式系统的外设及接口
    2.3 嵌入式软件开发
        2.3.1 嵌入式软件开发的特点
        2.3.2 嵌入式软件的开发环境
    2.4 嵌入式系统的开发过程
    2.5 本章小结
第三章 基于 ATOM 开放式平台的硬件设计
    3.1 平台核心板硬件设计
        3.1.1 微处理器简介
        3.1.2 南桥芯片 ICH8M 接口设计
        3.1.3 系统可用资源说明
    3.2 平台扩展接口硬件设计
        3.2.1 外部静态存储器扩展与地址译码设计
        3.2.2 串行接口设计
        3.2.3 并行接口设计
        3.2.4 定时器计数器接口设计
        3.2.5 中断控制接口设计
        3.2.6 DMA 接口设计
        3.2.7 数/模与模/数转换器接口设计
        3.2.8 显示器接口设计
    3.3 本章小结
第四章 平台可视化远程集成开发环境介绍
    4.1 软件使用环境要求
    4.2 软件综述
        4.2.1 软件框架说明
        4.2.2 软件模块说明
    4.3 软件使用说明
    4.4 本章小结
第五章 平台应用实验
    5.1 实验说明
    5.2 实验程序流程图
    5.3 实验程序编辑环境
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录 1 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(8)搜索机器人运动控制系统研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 搜索机器人研究现状和发展趋势
        1.2.1 搜索机器人运动结构研究现状
        1.2.2 搜索机器人运动控制技术发展现状和趋势
    1.3 本文的主要研究内容
2 搜索机器人运动控制方案
    2.1 搜索机器人运动平台设计
    2.2 搜索机器人运动控制方式
    2.3 搜索机器人运动学方程
        2.3.1 搜索机器人的运动学建模
        2.3.2 艾克曼约束的机器人运动模型
        2.3.3 仿真实验
    2.4 本章小结
3 搜索机器人运动控制系统硬件设计
    3.1 搜索机器人运动控制系统硬件总体设计
    3.2 搜索机器人上位机硬件设计
        3.2.1 上位机单板计算机选择
        3.2.2 串口通信技术
    3.3 搜索机器人运动模块硬件设计
        3.3.1 运动模块芯片选择
        3.3.2 电机和驱动器的选择
        3.3.3 搜索机器人运动模块设计框图
        3.3.4 8253定时/计数器
        3.3.5 X9221W电位器
        3.3.6 测量电机转速
        3.3.7 驱动能力
    3.4 搜索机器人抗干扰方案
        3.4.1 硬件抗干扰
        3.4.2 软件抗干扰
    3.5 本章小结
4 搜索机器人运动控制系统软件设计
    4.1 搜索机器人运动控制系统软件整体设计
    4.2 搜索机器人上位机软件设计
        4.2.1 运动方向数据处理
        4.2.2 上下位机串口通信
        4.2.3 读写串口操作
    4.3 搜索机器人运动模块软件设计
        4.3.1 运动模块软件流程图
        4.3.2 运动模块具体程序
    4.4 本章小结
5 系统测试
    5.1 各功能部分调试
        5.1.1 控制器调试
        5.1.2 电源模块调试
        5.1.3 电机驱动模块调试
        5.1.4 传感器调试
    5.2 运动情况测试
        5.2.1 直行运动测试
        5.2.2 转弯运动测试
    5.3 本章小结
6 结论
致谢
参考文献

(9)基于FPGA的8051IP核的设计与验证研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 本课题的实用价值与理论意义
        1.1.1 单片机的局限性
        1.1.2 通用单片机的改良与强化
    1.2 国内外现状和发展趋势
        1.2.1 EDA 技术及其发展概述
        1.2.2 基于EDA 技术的IP 核概念及应用
    1.3 本论文研究的内容和实现目标
第二章 FPGA 及VHDL 语言设计
    2.1 FPGA 基本知识
        2.1.1 FPGA 的特点
        2.1.2 FPGA 的设计流程
    2.2 VHDL 语言
        2.2.1 VHDL 语言的概念及特点
        2.2.2 VHDL 语言介绍
        2.2.3 VHDL 和Verilog 两种硬件设计语言的比较
    2.3 自顶向下设计方法
    2.4 本章小结
第三章 8051 结构分析及总体规划
    3.1 8051 单片机内部结构原理
    3.2 CPU 系统
    3.3 存储器
    3.4 输入输出I/O 端口
    3.5 定时器/计数器
    3.6 中断系统
    3.7 本章小结
第四章 用VHDL 语言实现8051 单片机系统
    4.1 8051IP 核的顶层设计和系统模块的划分
        4.1.1 串口模块的实现
        4.1.2 定时/计数器模块的实现
        4.1.3 控制模块的实现
        4.1.4 ALU 模块的实现
        4.1.5 程序存储器控制模块的实现
        4.1.6 中断服务模块的实现
    4.2 8051IP 核功能验证
        4.2.1 8051 单片机系统的顶层实现
        4.2.2 LED 灯闪烁实验
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
附录
参考文献
攻读学位期间公开发表的论文
致谢

(10)基于ARM和CPLD的四足机器人嵌入式控制器硬件平台设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 移动机器人研究背景与现状
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 国内外研究现状
    1.2 嵌入式系统在机器人中的应用
    1.3 论文主要研究内容
第二章 机器人控制方案
    2.1 结构简介
        2.1.1 舵机概述
        2.1.2 舵机的改造和特点分析
    2.2 控制方案
        2.2.1 常用的控制方案比较
        2.2.2 确定控制方案
第三章 嵌入式系统总体结构与接口设计
    3.1 嵌入式系统介绍
    3.2 ARM(S3C44BOX)微处理器简介
        3.2.1 ARM 技术及应用
        3.2.2 S3C44BOX 概述
    3.3 硬件结构设计
    3.4 接口设计
第四章 硬件电路设计分析
    4.1 电源电路设计
        4.1.1 电源总体设计
        4.1.2 上电顺序设计
        4.1.3 电源模块设计要领
    4.2 复位与时钟电路
    4.3 ARM 及其外围电路设计
        4.3.1 存储器模块设计
        4.3.2 UART 异步串行接口模块设计
        4.3.3 键盘模块的设计
        4.3.4 CPLD 器件及其外围电路设计
        4.3.5 PCB 印制电路板设计
第五章 基于CPLD 的软件设计
    5.1 CPLD 基本结构和开发基础
        5.1.1 CPLD 基本结构
        5.1.2 CPLD 开发基础
        5.1.3 CPLD 开发工具
    5.2 基于VHDL 语言的CPLD 内部结构设计
        5.2.1 VHDL 语言
        5.2.2 由CPLD 实现PWM 的原理
        5.2.3 死区宽度
        5.2.4 PWM 发生器的结构设计
    5.3 CPLD 软件设计说明
        5.3.1 地址比较器模块设计
        5.3.2 计数器模块设计
        5.3.3 基准数据锁存模块设计
        5.3.4 数据比较器模块设计
        5.3.5 PWM 生成模块设计
    5.4 仿真测试结果
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文

四、采用CPLD器件扩充单片机I/O口(论文参考文献)

  • [1]基于CPLD的升降横移式立体停车库控制系统的研究与设计[D]. 王忠诚. 广东工业大学, 2020(06)
  • [2]基于FPGA的通用信号采集与处理系统的设计[D]. 周浩. 中北大学, 2019(05)
  • [3]偏振无关多波长带宽可调拉曼光纤放大器的研制[D]. 方音佳. 合肥工业大学, 2018(01)
  • [4]80C186处理器系统设计与开发技术研究[D]. 杨楚玮. 南京航空航天大学, 2016(03)
  • [5]火炮对舰载光电跟踪仪瞄准线的扰动及解决方法[D]. 芦峰. 西安工业大学, 2013(07)
  • [6]可编程逻辑器件测试系统[D]. 徐云厚. 长江大学, 2013(03)
  • [7]基于ATOM的开放式平台及应用研究[D]. 庞炜. 南京邮电大学, 2013(06)
  • [8]搜索机器人运动控制系统研究与设计[D]. 马传琦. 南京理工大学, 2011(07)
  • [9]基于FPGA的8051IP核的设计与验证研究[D]. 薛迎春. 苏州大学, 2010(06)
  • [10]基于ARM和CPLD的四足机器人嵌入式控制器硬件平台设计[D]. 张婷婷. 武汉科技大学, 2009(02)

标签:;  ;  ;  ;  

利用CPLD器件扩展单片机I/O口
下载Doc文档

猜你喜欢