一、利用C语言增强VHDL语言的仿真功能(论文文献综述)
唐一哲[1](2019)在《双通道自动化高压直流绝缘电阻测试仪的设计与实现》文中指出电缆网的绝缘电阻测试项目是电缆车间生产测试交付用户使用的必经流程。电缆网一般由多根多芯电缆,外表绝缘蒙皮和相关电气连接接插件组成,通过对电缆网的绝缘电阻的测试可以在产品出厂前发现生产过程中是否有电缆网连接错误,接插件不该连接的点误连接的问题,保障产品质量。目前,电缆生产车间对所生产的复杂大型电缆网的绝缘电阻进行测试的仪器是上世纪90年代生产的老式人工操作兆欧表,占用大量人力物力,不能满足车间生产和检验任务的要求。通过对车间操作人员和质量检验人员的走访调查,发现他们对快速测试复杂电缆网阻值有迫切的要求,本课题调研了上一代兆欧表的原理,综合新提需求,提出了控制人机交互的上位机软件、根据测试需要切换测试点位并采集电阻数据的下位机硬件两大部分组成的绝缘电阻测试仪的方案。上位机软件包括绝缘测试模块,测试结果保存模块,校准电阻模块,电压校准通道模块四部分。绝缘测试模块功能为将电缆网的绝缘电阻阻值显示在电脑桌面上;测试结果保存模块功能为保存测试结果到电脑硬盘供查看或打印,电压校准通道模块功能为校准电源板产生的电源电压,校准电阻模块功能为通过标准电阻箱得到电阻测试的标定数据。下位机由FPGA控制板、ADC采样板,继电器板,高压电源板组成,FPGA控制板起到接收上位机控制命令,传送测试数据回上位机的作用。高压电源板产生不同电压,继电器板通过FPGA控制板发来的命令,控制不同点位继电器的开关,ADC采样板采集总电压值和被测设备两端的电压值。设备研制完成后,组织车间工作人员与车间正在使用的兆欧表在同等测试条件下进行了对比测试,工作人员普遍反映该绝缘电阻测试仪操作简单,人机界面友好,测试速度快,测试精度高,无漏检错检现象,工作效率大大提高,总体来说,实现了课题的研制目的。
桑林海[2](2014)在《基于VHDL的FPGA工程模块划分和关系研究》文中研究说明人类对于空间及外太空努力不倦地探索促进了航天领域和卫星技术的急速进步。工作在宇宙空间中的各类星载系统会受到宇宙射线中带电粒子的轰击,使集成电路产生瞬时故障,即常见的单粒子翻转现象。这些只引起了存储器内部数据变化,可能会导致器件异常情况。为了更好地综合考虑电子系统的可靠性能和施加防护措施带来的代价影响,将整个FPGA工程按照电路功能划分为若干个功能模块,通过分别研究各功能模块的可靠性能和代价模型,从而在兼顾总体可靠性能和代价的前提下,找到最佳的防护措施集合。本文介绍了一个C语言对基于VHDL语言的FPGA工程分析的软件系统,该软件系统名为VHDL功能模块划分系统。该软件系统可以自动对基于VHDL语言的FPGA工程进行功能模块划分和模块拓扑关系分析。依据VHDL设计语言的层次化设计思想对整个FPGA工程进行功能模块的划分,将关注焦点放在规模较小的功能模块的优化设计上,从而达到提高工作效率,保证电子系统具有高可靠性的目的。阐述了层次化设计思想和层次化设计中需要的VHDL语言相关知识。讲解了VHDL功能模块划分系统中相关的重要概念以及总体结构。VHDL功能模块划分系统包括两部分:功能模块划分分析部分和模块拓扑关系分析部分。功能模块划分部分首先阐述了功能模块划分准则,以此准则来划分功能模块。模块拓扑关系分析阐述了顶层文件模块关系分析的具体方法,说明了子功能模块模块关系分析与顶层文件模块关系分析的相似性与差异。下面具体说明功能模块划分部分和模块拓扑关系部分的内容。功能模块划分分析包括三部分内容:顶层文件功能模块划分分析、程序包功能模块划分分析、子功能模块划分分析。主要任务是扫描输入的VHDL顶层文件,根据VHDL语法规则在VHDL工程的结构体中依照关键字识别出功能模块,并将功能模块存为.vhd文件,同时识别出相关的程序包和子功能模块,按顺序找到程序包和子功能模块中的元件声明,按层次划分出每层的功能模块存为.vhd文件,每层剩余部分作为一个功能模块也存为.vhd文件。模块拓扑关系分析主要包括两部分:顶层文件模块关系分析与子功能模块模块关系分析。主要内容为对顶层文件功能模块进行分析,找到顶层功能模块中的元件例化,通过分析元件例化和元件声明,找到模块之间的拓扑关系。然后对子功能模块进行分析,通过子功能模块的元件例化和元件声明语句,识别出各子功能模块之中模块的拓扑关系,模块拓扑关系存入邻接表中,然后以规定好的准则存入生成文件中。最后通过一个实际的基于VHDL语言的FPGA工程,给出软件查找过程及运行结果。通过软件生成的内容跟工程实际情况进行比较,证明了软件划分的实用性和有效性。
李操[3](2014)在《梯形图转VHDL逻辑表达式研究》文中提出IEC61131-3标准定义了两类编程工具:文本化编程工具和图形化编程工具,其中梯形图(Ladder Diagram)是当今最通用的图形化编程工具。可编程控制器的核心是一个顺序处理器,它的速度完全取决于CPU的主频,这极大地限制了可编程控制器性能的提升,特别是在超高速、超高精度、高可靠性的控制领域。为了增强传统可编程控制器的性能,论文基于FPGA(Field-Programmable GateArray)可重配置的硬件结构以及执行机制提出了一种新的可编程控制器设计理念。由于梯形图是可编程控制器领域最通用的编程语言,因此实现梯形图到与之等效的超高速硬件描述语言VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)的转换是设计新型控制器的基础,也是论文研究的重点。论文以顶点活动图(Activity onVertex,AOV)为基础,逻辑表达式作桥梁实现了带复杂功能模块(算术运算功能模块、比较功能模块、置位复位功能模块)、多输出梯级的梯形图到VHDL程序的转换。为了有效地实现梯形图到VHDL程序的转换,论文首次提出了多输出梯级的逆向拆分思想,较之于正向拆分,其不仅简化了梯级拆分过程而且显着改善了拆分性能。论文详细分析了带复杂功能模块、多输出梯级梯形图的依赖关系并通过转换控制依赖,使得带跳转指令(JMP指令)和子程序调用指令(CALL指令)的梯形图可以正确的转换成VHDL程序。此外,为了简化断层梯级到VHDL逻辑表达式的翻译,论文提出了一种新的算法——补层翻译算法。该算法由补层和翻译两个过程构成,补层的目的是为了实现断层梯级的修复;翻译仅针对完整梯级展开,该算法可以实现完整梯级到VHDL逻辑表达式的映射。针对任何一个完整梯级其分支的出度必然等于与其对应的归并的入度,而断层梯级无此特性。为了对算法的正确性进行验证,论文设计了一个应用范例——将检测空载情况下继电器抖动次数以及每次抖动时间间隔的梯形图程序转换成可在DE2-115开发板上运行的VHDL程序。实验结果表明,梯形图不仅实现了到VHDL程序的转换,而且能在DE2-115开发板上正确的运行。
何晓靓[4](2012)在《大电流直流电力电子变流装置智能保护模块研究》文中认为大电流直流电力电子变流设备是工业用电中常见装置,其配套保护装置一直都是国内外研究的热点。随着微型计算机技术的发展,单片机控制已经涉及到各个工业领域,与此结合的智能保护系统更是被广泛应用。本文通过查阅大量相关技术资料和深入技术调研,提出以51单片机为主控核心,CPLD为辅控模块,结合外围检测和硬件保护电路为主要核心单元的智能保护模块。文中智能保护模块设计包括硬件设计和软件设计两部分,其中硬件部分主要包括51单片机主控模块、CPLD辅助模块、检测电路、A/D转换电路、硬件保护电路、执行动作单元、复位电路、键盘电路和LCD显示电路等;而软件部分则包括主控程序和辅助控制程序。在硬件电路设计中,主要采用性价比较高的器件,使电路经济可靠;在软件编程中,秉承模块化设计思想,努力使程序简洁、易读、易移植。通过软硬件实验结果分析,证明该智能保护模块的响应时间为秒级,A/D转换时间为100微妙,51单片机能够正确调节和显示保护门槛值,CPLD作为I/O口扩展能够向单片机输入正确的时序逻辑。由此可见,本文设计的保护模块基本实现了集保护、显示、报警、动作于一身的功能。
庞新洁[5](2011)在《惯导组件的计算机检测技术研究》文中研究说明本文设计了一种以单片机和FPGA为核心,可以对惯导组件输出的脉冲进行实时采集、处理的检测系统。利用串口与上位机进行数据传输,使用VHDL语言对FPGA芯片内部电路进行设计,具有编程灵活、高速宽范围测频及稳定性好的特点。论文详细描述了ALTERA公司FLEX10K系列的FPGA器件和ATMEL公司的AVRAtmega128单片机;着重介绍其内部的USART,总线协议及通信方式;探讨了本课题的整体设计方案,其中包含硬件和软件两个方面的内容;深入介绍硬件电路的搭建以及FPGA内逻辑控制和脉冲计数模块的设计,讨论AVR单片机程序设计和测控计算机显示及存储界面的设计,以及对测试数据的精度进行了分析和总结。硬件电路的设计主要包含单片机与FPGA的接口设计、电源供电模块、FPGA内部的计数单元与逻辑控制的设计、单片机与上位机之间的接口设计。本课题选用了EPF10K20TC144-4U型号的FPGA芯片作为脉冲计数的核心器件,对惯导组件输出的脉冲进行采集;选用AVR Atmega128-16AU芯片作为数据处理和传输的主控芯片。单片机与测控计算机之间的控制芯片使用美信公司MAX系列的MAX232芯片。在软件编程方面,FPGA程序在MAXPLUSII平台上使用VHDL语言进行编写;使用C语言编写单片机程序;使用VC++6.0来编写测控计算机应用程序。本课题所设计的测试系统能够对惯导组件输出的12路脉冲信号进行测试,脉冲频率计数范围可以达到1Hz~1.6MHz,误差小于10-4,满足了动态测试要求。
顾文金[6](2011)在《船载噪声源系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理本文给出的船载噪声源系统主要由电台、PC/104工控机、数据采集板、信号发射板、继电器板、存储设备、功率放大器、匹配网络、电声换能器组成。电台用于接收远程控制端的指令。PC/104工控机是船载噪声源系统的主控模块,PC/104工控机使用串口接收电台的指令和向电台回传船载噪声源系统的状态信息。PC/104工控机根据串口接收的不同的指令,控制船载噪声源系统主要实现以下的功能:发射远程控制端指令要求的指定形式的声信号,信号可以是舰船模拟噪声或者是单频信号;PC/104工控机与存储设备进行预置波形文件的读取和监控记录数据的存储;PC/104工控机可以通过控制继电器开关来控制功率放大器工作,当不需要功率放大器工作时,关闭功率放大器电源,延长电源的使用时间。论文的主要研究工作包括船载噪声源系统的硬件设计和系统软件程序的设计。其中硬件设计主要是PC/104工控机与FPGA和D/A转换器组成的信号发射模块电路的设计。软件设计是PC/104工控机的C语言程序设计和FPGA的VHDL语言程序设计。本系统已通过了实际的海上测试,测试结果证明,该系统性能可靠,程序稳定。
许闯[7](2010)在《R600 Linac运动单元位置与速度反馈控制的实现》文中认为为了能更好地满足肿瘤治疗临床需要,提高产品竞争力,实现肿瘤治疗中的摆位实时验证,目前本课题可以完善直线加速器,在直线加速器R600上加入EPID系统,本课题为EPID的实现提供可行的运动控制方案。本课题实现运动位置与速度反馈控制,从而为以后直线加速器其它电机控制提供改进方案。另外,EPID作为独立的部件,不但可以应用于东软的R600和未来的中高能直线加速器上,而且也可以用于其他厂家的无EPID加速器的改进,所以EPID系统的应用前景广阔。本文对EPID运动控制系统的控制板进行了深入的研究,主要包括系统控制板的总体设计方案、芯片的选择、各主要电路模块的具体实现等。本文不仅设计制作了系统控制板的硬件平台,还采用DSP的开发工具利用C语言编写了软件算法,采用CPLD的开发工具利用VHDL语言编写了逻辑控制模块,最终实现了一个比较完整的系统控制板。归纳起来本文的主要内容有:(1)对直线加速器的发展做了简要解说,分析了其发展状况,以及介绍了其关键组成之一EPID运动控制系统的研究意义。(2)分析了运动控制系统的整体结构、性能要求及其控制系统的软硬件实现的整体方案。着重研究了系统的功能和基本构成,并详细介绍了系统的工作原理,介绍了系统的每个组成部分的结构和功能。(3)较为全面的介绍了电子控制系统各个模块的硬件实现。着重阐述了硬件模块的划分及硬件总体设计,详细介绍了各个硬件模块的电路原理图模块。(4)叙述了运动控制系统的软件实现。介绍了CCS软件的特性、组成及其功能,使用C语言对硬件各模块进行配置,并介绍了CPLD器件的开发设计流程,给出了伺服电机的运动控制算法。(5)对现有的控制板使用器件进行了分析,选定了控制板主要使用的芯片。对各模块进行了整合,实现了设计的初衷。
闵令宝[8](2010)在《基于PIC单片机和CPLD的打印机控制面板测试系统设计》文中进行了进一步梳理随着经济全球化日益加深,企业间的分工日益细密,出于生产成本的考虑,一个产品完全由一家公司生产正变的越来越困难。就算对于打印机这样常用的办公设备,都会出现控制面板在A公司生产,主板在B公司生产,而整机又可能在C公司组装。在出厂前ABC三个公司都要测试其产品。对A公司来说,就希望开发出一个能够模拟B公司主板的动作发送和接受指令的测试系统,来对本公司的产品进行测试,这样A公司就可以避免把控制面板组装在整个打印机上进行测试,在研发阶段这将变得更加宝贵。从而大大节省了硬件成本,提高了A公司产品测试的效率。与此同时,随着科学技术的飞速发展,电子产品所采用的元器件不断更新换代。当前,微控制芯片与复杂可编程逻辑器件在电子产品中得到广泛应用。在工程技术领域,如果我们能够把不断出现的新型电子元件应用到测试系统开发方面,将会变得十分有意义。根据工程硕士的教育特点,结合自己目前的工作实践,利用PIC单片机和CPLD等电子元器件,基于SPI协议开发出了一个针对HP公司一款较为复杂的带TFT-LCD触摸屏的照片打印机控制面板测试系统。同时,本系统的基本思想和具体软硬件模块可以方便的被移植到其它通过SPI协议通信的控制面板测试系统中。论文主要完成了以下几方面的工作。1,结合控制面板的测试需求,确定了测试系统的整体设计目标,并进行了系统整体架构设计。2,介绍了PIC18F4550单片机对LCM (LCD Module)的硬件接口电路设计及对LCD的驱动程序设计。3,介绍了Xilinx XC9572XL型CPLD对PIC单片机,Flash Memory硬件接口电路设计和基于VHDL语言的驱动程序设计。4,基于SPI总线通信协议对测试系统的通信协议、指令格式进行了设计,并定义了系统测试所需的基本指令集。最后,系统测试表明本系统操作简单高效,测试的稳定性和可靠性高。
张立华[9](2010)在《光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现》文中提出光纤陀螺捷联惯性导航系统是当前船舶导航系统的一个重要的发展方向,为适应其微型化、高性能的要求,拓宽光纤陀螺捷联系统的应用领域,本文以此为背景,主要研究如何用数字处理芯片(DSP)和可编程逻辑阵列器件(FPGA)作为数字平台,实现光纤陀螺捷联系统硬件平台的硬件、软件设计。首先,论文阐述了光纤陀螺捷联系统硬件平台的国内外发展现状,及研究的背景和意义,论述了光纤陀螺原理、特点,介绍了捷联惯性系统构成及光纤陀螺捷联惯导系统的组成。其次,研究了光纤陀螺捷联系统硬件平台的需求,讨论了平台的硬件设计,绘制了原理图和PCB图。从DSP选型入手,分析了选择TMS320C6713B作为系统核心处理芯片相对于VC33带来的显着优势,给出了选择新型DSP芯片的理由,并介绍了DSP外围电路设计,给出了DSP相关软件的设计过程,在CCS编译环境下,分别介绍了各个功能模块的结构特点和编程实现,编程方式以C语言编程为主,结合汇编语言,编写了中断服务程序、系统自启动程序等。然后,介绍了FPGA特点及相关外围电路设计,在ISE、ModelsimXE等软件环境下,给出了用FPGA实现相关模块的程序设计,包括液晶显示接口控制器、数据压缩和SD卡控制器等,实现了对系统的有效控制,良好的实现了硬件平台的功能。最后,根据硬件平台的调试环境和技术要求,对硬件电路系统进行了调试验证,并给出了调试结果,结果符合硬件设计的要求,达到了预期的目标,满足光纤陀螺捷联惯导系统所要求的高精度、实时性和稳定性等要求。
万建军[10](2009)在《三维打印快速成型机控制系统的研发》文中指出三维打印快速成型技术是目前最具有生命力的快速成型技术之一,适用于家用电器、办公室用品、建筑模型、医学模型等领域的新产品开发。作为一种经济型快速成型技术,它具有成本低、系统可靠性高,设备体积小、噪声小、成型速度快等优点,且产品材料与颜色可多样化,具有巨大的应用潜能和广阔的市场前景。因此,开展三维打印快速成型机控制系统的研发,具有重要的现实意义。本文系统、全面地对三维打印快速成型机控制系统进行了研究,首先分析了国内外快速成型机控制系统的研究情况和发展现状,进而指出运动控制系统的发展趋势。在此基础上提出了系统的软硬件的总体结构,并按照结构化和模块化的设计方法对基于PCI总线的DSP、CPLD运动控制系统进行方案设计,确定了系统的各子模块功能。设计了控制板硬件电路,对控制板的DSP外围电路、PCI总线接口电路、模拟量输出电路、通用I/O接口电路等实现方法进行了详细讨论,阐述了实现中的技术细节。最后,在底层软件设计和控制卡驱动程序开发方面,研究设计了各程序模块单元并介绍了它们的开发流程。
二、利用C语言增强VHDL语言的仿真功能(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、利用C语言增强VHDL语言的仿真功能(论文提纲范文)
(1)双通道自动化高压直流绝缘电阻测试仪的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 绝缘电阻测试仪国内外研究现状 |
1.3 本文的主要贡献与创新 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 测试仪总体设计 |
2.1 技术方案 |
2.2 技术路线 |
2.2.1 下位机测试仪 |
2.2.2 上位机软件 |
2.3 工作原理 |
2.4 本章小结 |
第三章 硬件系统的设计 |
3.1 高压直流电源电路板设计 |
3.2 继电器控制板设计 |
3.3 ADC采样电路设计 |
3.4 高压电源转换及控制电路板设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 软件系统设计 |
4.1 软件总体结构 |
4.2 下位机软件设计 |
4.2.1 主程序 |
4.2.2 通讯子程序 |
4.2.3 ADC数据采集子程序 |
4.2.4 继电器控制子程序 |
4.3 上位机软件设计 |
4.3.1 绝缘测试模块 |
4.3.2 设置测试点位模块 |
4.3.3 设置测试电压模块 |
4.3.4 读取ADC采样并计算模块 |
4.3.5 FIR滤波器模块 |
4.3.6 校准电压通道模块 |
4.3.7 校准电阻模块 |
4.4 出错处理对策 |
4.5 维护设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 测试仪工作情况介绍 |
5.1 电阻测试仪用途及功能 |
5.2 测试仪组成 |
5.3 测试仪主要技术指标 |
5.4 仪器工作过程 |
5.5 仪器校准流程 |
5.5.1 校准电压 |
5.5.2 校准电阻 |
5.6 测试数据分析 |
5.7 测试仪的维护和保养 |
5.8 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)基于VHDL的FPGA工程模块划分和关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.1.1 单粒子效应 |
1.1.2 单粒子翻转是导致航天电子系统异常运作的最关键原因 |
1.1.3 影响单粒子效应的主要因素分析 |
1.2 论文的主要研究思路和研究方法 |
1.3 论文的结构 |
1.4 本章小结 |
第二章 VHDL语言介绍 |
2.1 VHDL语言定义及特点 |
2.2 VHDL语言的程序结构概述 |
2.3 VHDL语言的结构组成 |
2.3.1 程序包和库的调用 |
2.3.2 实体声明 |
2.3.3 结构体 |
2.3.4 VHDL语言描述语句 |
2.4 VHDL描述方式 |
2.5 本章小结 |
第三章 VHDL功能模块划分系统 |
3.1 VHDL层次化设计 |
3.1.1 层次化设计概述 |
3.1.2 VHDL层次化设计基础 |
3.1.3 基于VHDL的层次化设计 |
3.2 开发环境以及系统基本要求 |
3.3 功能模块划分系统的总体设计 |
3.3.1 功能模块划分系统相关知识介绍 |
3.3.2 VHDL功能模块划分系统的总体结构 |
3.4 C语言与VHDL语言的区别 |
3.4.1 大小写说明 |
3.4.2 端口相关说明 |
3.5 本章小结 |
第四章 功能模块划分分析 |
4.1 功能模块划分准则 |
4.2 划分流程 |
4.2.1 顶层文件内部定位分析 |
4.2.2 顶层文件功能模块划分分析 |
4.2.3 程序包功能模块划分分析 |
4.2.4 子功能模块功能模块划分分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 模块拓扑关系分析 |
5.1 顶层文件模块关系分析 |
5.2 子功能模块模块关系分析 |
5.3 生成文件 |
5.4 本章小结 |
第六章 软件结果及验证 |
6.1 验证流程 |
6.2 功能模块划分验证 |
6.3 模块拓扑关系验证 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 本文研究内容总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1. 基本情况 |
2. 教育背景 |
3. 攻读硕士学位期间的研究成果 |
(3)梯形图转VHDL逻辑表达式研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题来源及研究意义 |
1.4 论文所作的工作 |
第二章 基于 FPGA 的高速可编程控制器实现相关技术 |
2.1 基于 FPGA 的高速可编程控制器实现相关技术基础 |
2.1.1 IEC 61131-3 编程语言 |
2.1.2 梯形图编程语言 |
2.1.3 FPGA 技术概述 |
2.1.4 VHDL 语言概述 |
2.2 梯形图到文本语言的转换 |
2.3 梯形图中的依赖关系 |
2.3.1 控制依赖 |
2.3.2 数据依赖 |
2.4 梯级并行编译理论 |
2.5 本章小结 |
第三章 梯形图转 VHDL 程序算法设计 |
3.1 梯形图转 VHDL 架构 |
3.2 预处理器算法设计 |
3.2.1 图论基础 |
3.2.2 梯形图的拓扑图表示(AOV 图) |
3.2.3 相关定义 |
3.2.4 控制依赖分析算法设计 |
3.2.5 梯级拆分算法设计与分析 |
3.3 转换器算法设计 |
3.3.1 补层算法设计 |
3.3.2 梯形图转逻辑表达式算法设计 |
3.4 VHDL 架构生成器设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 梯形图转 VHDL 逻辑表达式算法实现 |
4.1 算法总体框架 |
4.2 预处理器算法实现 |
4.2.1 将梯形图转换成 AOV 图算法实现 |
4.2.2 梯级拆分算法实现 |
4.3 转换器算法实现 |
4.3.1 梯级补层算法实现 |
4.3.2 将梯级翻译成 VHDL 逻辑表达式算法实现 |
4.4 梯形图转并行 VHDL 软件实现 |
4.4.1 平台概述 |
4.4.2 与 Quartus 开发环境的交互 |
4.4.3 编译器框架结构 |
4.5 本章小结 |
第五章 典型应用范例 |
第六章 结论及展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 进一步的工作 |
致谢 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
图附录 |
详细摘要 |
(4)大电流直流电力电子变流装置智能保护模块研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题意义 |
1.2 智能保护模块研究现状及趋势 |
1.2.1 国外现状 |
1.2.2 国内现状 |
1.2.3 发展趋势 |
1.3 研究内容与相关技术 |
1.4 课题来源及目的 |
第二章 智能保护模块研究的总体方案 |
2.1 技术要求 |
2.2 功能实现 |
2.3 总体方案 |
2.3.1 智能保护模块的原理框图 |
2.3.2 硬件电路设计 |
2.3.3 软件设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 智能保护模块硬件电路设计 |
3.1 单片机主控模块 |
3.1.1 单片机简介 |
3.1.2 AT89S52 单片机说明 |
3.1.3 单片机控制电路设计 |
3.2 CPLD 辅助模块 |
3.2.1 CPLD 的结构和功能 |
3.2.2 CPLD 外接电路设计 |
3.3 系统部分电路设计 |
3.3.1 电源部分电路 |
3.3.2 信号采集与处理模块 |
3.3.3 驱动模块 |
3.3.4 键盘接口电路 |
3.3.5 复位和报警电路 |
3.3.6 短路和缺相保护电路 |
3.3.7 其它 |
3.4 本章小结 |
第四章 智能保护模块软件设计 |
4.1 主控模块程序设计 |
4.1.1 Keil C51 概述 |
4.1.2 C 语言简介 |
4.1.3 单片机程序流程图设计 |
4.1.4 单片机部分 C 程序设计 |
4.2 辅助模块程序设计 |
4.2.1 Quartus II 概述 |
4.2.2 Quartus II 设计流程 |
4.2.3 VHDL 语言及设计方法 |
4.2.4 CPLD 程序流程图设计 |
4.2.5 CPLD 部分程序设计 |
4.3 本章小结 |
第五章 实验验证与分析 |
5.1 硬件部分调试 |
5.1.1 电源电路调试 |
5.1.2 短路和缺相保护等电路调试 |
5.1.3 部分调理电路调试 |
5.2 软件部分测试 |
5.2.1 主控模块 C 程序调试 |
5.2.2 辅助模块 VHDL 程序仿真 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
详细摘要 |
(5)惯导组件的计算机检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 惯性导航系统概述 |
1.2 选题意义 |
1.3 研究背景及目的 |
1.4 论文主要研究工作 |
1.5 论文结构安排 |
2 器件概述及USART介绍 |
2.1 FLEX10系列的FPGA芯片概述 |
2.1.1 FPGA芯片的一般概念 |
2.1.2 FPGA与硬件描述语言 |
2.2 AVR ATMEGA128单片机概述 |
2.2.1 AVR单片机简介 |
2.2.2 AVR单片机的CPU内核 |
2.2.3 ATMEGA128单片机简介 |
2.3 USART串行通信介绍 |
2.3.1 串行通信的基本原理 |
2.3.2 串行通信协议格式 |
2.3.3 RS-232总线 |
2.3.4 Atmega128单片机的USART通信 |
3 检测技术要求及总体方案设计 |
3.1 惯性导航组件的检测技术要求 |
3.1.1 光纤陀螺测试技术概述 |
3.1.2 光纤陀螺技术指标 |
3.1.3 检测产品要求 |
3.1.4 检测方法实现 |
3.2 总体方案设计 |
3.3 硬件电路方案设计 |
3.3.1 Atmega128单片机与FPGA接口设计 |
3.3.2 Atmega128单片机下载电路设计 |
3.3.3 USART通信接口设计 |
3.3.4 FPGA逻辑检测模块的设计 |
3.3.5 FPGA配置电路的设计 |
3.3.6 供电模块设计 |
3.4 软件方案设计 |
3.4.1 Atmega128单片机的程序设计 |
3.4.2 Atmega128单片机的熔丝位设计 |
3.4.3 基于VHDL语言的逻辑控制及计数模块设计 |
3.4.4 测控计算机应用程序设计 |
4 硬件电路设计及实现 |
4.1 硬件电路结构 |
4.2 Atmega128单片机与FPGA接口设计 |
4.2.1 Atmega128单片机的接口配置 |
4.2.2 Atmega128单片机的存储器结构 |
4.2.3 地址选择 |
4.3 Atmegal28单片机下载电路设计 |
4.4 USART通信接口设计 |
4.5 FPGA逻辑检测模块的设计 |
4.6 FPGA配置电路的设计 |
4.6.1 FPGA的配置方式 |
4.6.2 FPGA在线配置 |
4.6.3 FPGA的配置芯片电路设计 |
4.7 供电模块设计 |
5 软件设计及实现 |
5.1 Atmega128单片机程序设计 |
5.1.1 Atmega128单片机开发及调试工具简介 |
5.1.2 ICC AVR的C语言基础知识 |
5.1.3 Atmega128单片机程序 |
5.2 Atmega128单片机的熔丝位设计 |
5.2.1 Atmega128单片机时钟晶振的选择 |
5.2.2 Atmega128单片机熔丝位的配置 |
5.2.3 Atmega128单片机死锁的预防与解救 |
5.3 基于VHDL语言的逻辑控制及计数模块设计 |
5.3.1 分频子系统设计 |
5.3.2 译码子系统设计 |
5.3.3 计数子系统设计 |
5.4 测控计算机应用程序设计 |
5.4.1 VC中MSComm控件简介 |
5.4.2 MSComm控件的串行通信处理方式 |
5.4.3 测控计算机应用程序 |
6 调试与实验测试 |
6.1 调试 |
6.1.1 静态调试 |
6.1.2 在线动态调试 |
6.2 实验结果及误差分析 |
6.2.1 测频精度分析 |
6.2.2 误差分析 |
6.2.3 实验结果分析 |
7 结论 |
7.1 总结 |
7.2 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(6)船载噪声源系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 论文的目的和意义 |
1.2 船载噪声源系统的历史及现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 船载噪声源系统的总体设计 |
2.1 系统的总体框架结构 |
2.2 舰船噪声模拟信号的产生 |
2.3 系统功能描述 |
2.3.1 系统主要功能 |
2.3.2 系统各模块主要功能 |
2.4 系统的技术指标 |
2.5 系统各模块器件选型 |
2.5.1 指令接收控制模块 |
2.5.2 信号采集模块 |
2.5.3 继电器模块 |
2.5.4 信号发射模块 |
2.6 系统的各部分连接 |
2.7 本章小结 |
第3章 系统的硬件电路设计 |
3.1 FPGA芯片电路设计 |
3.2 FPGA电源电路设计 |
3.3 FPGA的JTAG接口电路和配置芯片电路设计 |
3.4 D/A转换器芯片选取和电路设计 |
3.4.1 D/A转换芯片重要参数 |
3.4.2 本文选取的D/A转换器电路设计 |
3.5 模拟滤波器选取和电路设计 |
3.5.1 模拟滤波器重要参数 |
3.5.2 本文选用的模拟滤波器的电路设计 |
3.6 系统电源电路设计 |
3.7 电路PCB设计中去耦电容放置 |
3.8 本章小结 |
第4章 系统的软件设计 |
4.1 PC/104工控主机程序要实现的功能 |
4.2 PC/104工控机C语言程序设计 |
4.3 C语言程序流程图及说明 |
4.3.1 C语言总流程图 |
4.3.2 串口通信程序流程图 |
4.3.3 发射单频信号程序流程 |
4.3.4 发射噪声信号程序流程 |
4.3.5 数据采集板数据采集程序流程图 |
4.3.6 自检程序流程 |
4.3.7 发射曳光管流程 |
4.3.8 PC/104与FPGA板通信程序流程 |
4.4 本文VHDL程序设计 |
4.4.1 PC/104与FPGA芯片通信的VHDL程序设计 |
4.4.2 数据缓存模块设计思想与技巧 |
4.4.3 D/A芯片控制与RAM读操作的VHDL程序设计 |
4.4.4 RAM写操作的VHDL程序设计 |
4.5 软件程序中断设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 系统的调试与实验分析 |
5.1 系统调试的思路 |
5.2 硬件电路调试 |
5.3 软件程序调试 |
5.4 串口程序调试 |
5.5 信号采集板的程序调试 |
5.6 继电器模块的程序调试 |
5.7 信号发射模块的C语言调试和VHDL程序的调试 |
5.8 系统的综合调试 |
5.9 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
附录 |
(7)R600 Linac运动单元位置与速度反馈控制的实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 医用加速器 |
1.1.2 电子射野影像系统(EPID) |
1.2 本文研究内容和意义 |
1.3 本文的结构安排 |
第2章 控制系统的整体方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 系统概述 |
2.2.1 交流伺服电机简介 |
2.2.2 关键芯片介绍 |
2.3 运动控制器工作原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 系统的硬件设计 |
3.1 硬件设计概述 |
3.1.1 原理图设计系统的特点 |
3.1.2 原理图的设计步骤 |
3.1.3 印制电路板(PCB)设计特点 |
3.1.4 印制电路板(PCB)的设计步骤 |
3.2 控制系统硬件结构及模块划分 |
3.2.1 模块化电路设计的概念 |
3.2.2 模块化电路设计的优点 |
3.2.3 控制系统硬件结构模块划分 |
3.3 CPU模块 |
3.3.1 DSP电路 |
3.3.2 电源转换及时钟电路 |
3.3.3 JTAG仿真接口电路 |
3.4 逻辑控制模块 |
3.4.1 CPLD连接电路 |
3.4.2 CAN总线电路 |
3.4.3 CPLD的JTAG电路 |
3.5 底板接口模块 |
3.6 存储单元扩展模块 |
3.7 电平转换模块 |
3.8 电机抱闸控制模块 |
3.9 外围电路 |
3.9.1 复位电路 |
3.9.2 滤波电路 |
3.10 控制板实物图 |
3.11 本章小结 |
第4章 系统的软件设计 |
4.1 CCS 3.3简介 |
4.1.1 CCS 3.3的特性和组成 |
4.1.2 CCS 3.3代码生成工具 |
4.1.3 CCS 3.3集成开发环境介绍 |
4.2 关键工程文件的编写 |
4.2.1 头文件的编写 |
4.2.2 中断向量定义文件的编写 |
4.2.3 链接命令文件的编写 |
4.3 系统初始化设计 |
4.4 通用I/O端口控制 |
4.5 中断系统设计 |
4.6 产生PWM信号 |
4.7 CAN模块配置 |
4.8 CPLD模块设计 |
4.8.1 CPLD开发设计流程 |
4.8.2 VHDL语言简介 |
4.8.3 主要功能介绍 |
4.9 数学模型的建立 |
4.10 本章小结 |
第5章 系统调试 |
5.1 硬件调试 |
5.1.1 第一阶段 |
5.1.2 第二阶段 |
5.2 软件的调试 |
5.2.1 软件测试概述 |
5.2.2 测试环境 |
5.3 系统联调 |
5.4 性能测试 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与讨论 |
6.1 讨论 |
6.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于PIC单片机和CPLD的打印机控制面板测试系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 选题的意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究概况 |
1.3 论文的研究内容 |
1.4 论文结构 |
第2章 系统设计需求及整体架构 |
2.1 系统设计需求—HP XX型打印机控制面板的测试需求 |
2.1.1 XX型打印机控制面板的基本结构 |
2.1.2 测试需求 |
2.2 测试系统软硬件实现概述 |
2.2.1 系统硬件架构 |
2.2.2 系统软件实现 |
2.3 本章小结 |
第3章 系统硬件设计与实现 |
3.1 系统主要芯片及模块选型 |
3.1.1 MCU选型--PIC18F4550型MCU的特点及硬件结构 |
3.1.2 CPLD选型--Xilinx XC9572XL型CPLD的硬件结构 |
3.1.3 LCM选型--WINTEK WM-C1602M-1GNNb的硬件结构 |
3.2 电源及键盘模块设计 |
3.2.1 电源模块设计 |
3.2.2 键盘模块设计 |
3.3 MCU接口电路设计 |
3.4 LCM接口电路设计 |
3.5 CPLD和Flash Memory接口电路设计 |
3.5.1 CPLD接口电路设计 |
3.5.2 Flash Memory接口电路设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 系统软件设计与实现 |
4.1 软件设计开发工具概述 |
4.1.1 MPLAB IDE |
4.1.2 CPLD开发软件Xilinx ISE 10.1 |
4.2 SPI通信协议介绍 |
4.2.1 SPI接口信号描述 |
4.2.2 SPI接口的工作原理 |
4.3 本测试系统通信协议设计及指令集定义 |
4.3.1 主机和从机通信指令定义 |
4.3.2 主机和从机通信指令执行过程设计 |
4.3.3 系统基本指令集定义 |
4.4 系统程序设计 |
4.4.1 MCU对LCD驱动程序设计 |
4.4.1.1 LCD初始化过程中的几个重要指令 |
4.4.1.2 C语言实现LCD驱动程序设计 |
4.4.2 系统主程序设计 |
4.4.3 基于VHDL语言的CPLD驱动程序设计 |
4.4.3.1 VHDL概述 |
4.4.3.2 CPLD驱动程序顶层电路原理图设计 |
4.4.3.3 CPLD行场驱动程序设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统测试 |
5.1 主机MCU驱动LCD验证 |
5.2 目标板测试效果验证 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 对下一步工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1 系统主板PCB 3D图 |
附录2 系统电路图 |
附录3 系统通信协议函数实现 |
附录4 LED控制函数 |
附录5 触摸屏测试函数 |
(9)光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 国内外的研究现状 |
1.1.1 光纤陀螺的研究及应用现状 |
1.1.2 船用光纤陀螺捷联惯性系统的发展 |
1.2 课题的研究背景及意义 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 光纤陀螺捷联系统硬件平台的理论基础 |
2.1 光纤陀螺的原理与特点 |
2.2 捷联惯性系统简介 |
2.3 光纤陀螺捷联惯导系统的组成 |
2.4 本章小结 |
第3章 捷联系统硬件平台的硬件设计 |
3.1 需求分析 |
3.2 总体方案设计 |
3.3 DSP相关电路设计 |
3.3.1 DSP芯片选型 |
3.3.2 DSP工作模式配置 |
3.3.3 I~2C总线接口电路 |
3.3.4 电源电路 |
3.3.5 复位电路 |
3.3.6 存储器的扩展 |
3.3.7 时钟电路 |
3.3.8 JTAG 仿真口的设计 |
3.4 FPGA相关电路设计 |
3.4.1 FPGA 芯片简介 |
3.4.2 XC3S400器件的特点及其配置电路 |
3.4.3 液晶显示接口设计 |
3.4.4 SD存储 |
3.4.5 数据采集 |
3.4.6 数据通信 |
3.4.7 FPGA与DSP的接口设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 捷联系统硬件平台的软件设计 |
4.1 DSP相关程序设计 |
4.1.1 DSP开发流程与开发环境 |
4.1.2 DSP启动加载设计和代码固化 |
4.1.3 平台的控制程序流程 |
4.1.4 中断程序的编制 |
4.2 FPGA相关程序设计 |
4.2.1 FPGA开发平台简介 |
4.2.2 FPGA 的设计流程 |
4.2.3 液晶显示接口设计 |
4.2.4 数据压缩与SD卡控制器 |
4.3 本章小结 |
第5章 捷联系统硬件平台的调试 |
5.1 硬件平台的调试环境 |
5.2 硬件平台的技术要求 |
5.3 硬件平台的调试方法和步骤 |
5.3.1 电路板电源基本测试 |
5.3.2 Flash和SDRAM调试 |
5.3.3 FPGA下载测试 |
5.4 硬件平台的调试结果分析 |
5.5 调试过程中遇到的问题 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
附录 A 硬件平台的PCB图 |
附录 B 硬件平台的实物图 |
(10)三维打印快速成型机控制系统的研发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 三维打印快速成型技术的工作原理 |
1.3 三维打印快速成型技术的特点 |
1.4 三维打印快速成型机控制系统研究现状和发展趋势 |
1.4.1 三维打印快速成型机控制系统研究现状 |
1.4.2 三维打印快速成型机控制系统发展趋势 |
1.5 三维打印快速成型机控制系统 |
1.5.1 硬件电路系统 |
1.5.2 软件系统 |
1.6 本文所做工作及组织结构 |
1.6.1 本课题研究目标及研究内容 |
1.6.2 本文组织结构安排 |
2 三维打印快速成型机控制系统设计方案 |
2.1 系统硬件可供选择的总体设计方案 |
2.1.1 方案一:采用专用的DSP 运动控制芯片 |
2.1.2 方案二:采用通用的DSP 芯片和CPLD/FPGA 芯片 |
2.1.3 方案三:只采用CPLD/FPGA 芯片 |
2.1.4 总体设计方案确定 |
2.1.5 所选方案的开发难点 |
2.2 系统的软件总体设计方案 |
2.3 系统的关键技术 |
2.4 本章小结 |
3 三维打印快速成型机控制系统的硬件设计 |
3.1 PCI 总线接口模块电路设计 |
3.1.1 PCI 总线概述 |
3.1.2 PCI 总线的特点 |
3.1.3 PCI 总线接口实现方案 |
3.1.4 PCI9052 概述 |
3.1.5 PCI 总线接口电路设计 |
3.2 DSP 主控模块电路设计 |
3.2.1 DSP 芯片概述 |
3.2.2 TMS320LF2407A 芯片概述 |
3.2.3 DSP 的硬件设计 |
3.3 CPLD 模块电路设计 |
3.3.1 可编程逻辑器件概述 |
3.3.2 Altera CPLD 概述 |
3.3.3 Altera 器件的开发软件 |
3.3.4 VHDL 语言 |
3.3.5 CPLD 硬件设计 |
3.4 硬件电路设计中的注意事项 |
3.5 本章小结 |
4 三维打印快速成型机控制系统的底层软件设计 |
4.1 TMS320LF2407 的软件开发环境CC2.1 简介 |
4.1.1 CCS 软件简介 |
4.1.2 CCS 软件配置 |
4.2 底层软件的总体设计 |
4.3 汇编语言与C 语言的混合编程 |
4.3.1 DSP 芯片的软件开发方式 |
4.3.2 用C 模块和汇编模块接口的方法进行混合编程的关键问题 |
4.4 本章小结 |
5 三维打印快速成型机运动控制卡的驱动程序开发 |
5.1 Win Driver 简介及其特点 |
5.2 Win Driver 的体系结构及工作原理 |
5.3 控制卡 Win Driver 驱动程序的开发 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、利用C语言增强VHDL语言的仿真功能(论文参考文献)
- [1]双通道自动化高压直流绝缘电阻测试仪的设计与实现[D]. 唐一哲. 电子科技大学, 2019(01)
- [2]基于VHDL的FPGA工程模块划分和关系研究[D]. 桑林海. 西安电子科技大学, 2014(04)
- [3]梯形图转VHDL逻辑表达式研究[D]. 李操. 杭州电子科技大学, 2014(09)
- [4]大电流直流电力电子变流装置智能保护模块研究[D]. 何晓靓. 西安石油大学, 2012(06)
- [5]惯导组件的计算机检测技术研究[D]. 庞新洁. 西安工业大学, 2011(08)
- [6]船载噪声源系统的设计与实现[D]. 顾文金. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
- [7]R600 Linac运动单元位置与速度反馈控制的实现[D]. 许闯. 东北大学, 2010(03)
- [8]基于PIC单片机和CPLD的打印机控制面板测试系统设计[D]. 闵令宝. 复旦大学, 2010(03)
- [9]光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D]. 张立华. 哈尔滨工程大学, 2010(05)
- [10]三维打印快速成型机控制系统的研发[D]. 万建军. 西安科技大学, 2009(07)