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关键词： 图像采集处理设备   FPGA   SOPC技术   CIS  

摘要： 随着我国市场经济的高速发展，市场流通领域所需的纸币量在不断增加，虽然金融领域实现全面的电子化是一个大趋势，但仍很难从根本上改变我国人民传统的使用现金的习惯。而伴随着相关技术的发展，假币的制作水平越来越高，假币非法流通的现象越来越猖獗，对人们日常生活乃至金融市场产生了不利影响。因此，提高现有金融设备鉴伪能力势在必行。 随着技术的进步，越来越多的金融设备中引入了图像环节作为提升整体性能的重要内容。接触式图像传感器CIS作为一种新型图像传感器，具有体积小、重量轻、功耗低、结构紧凑、便于安装等优点，广泛应用于传真机、扫描仪以及金融设备等领域。2010年发布的新的《人民币鉴别仪通用技术条件》国家标准中，对新型金融设备提出了革新性的技术要求，要求中提出了冠字号码识别技术、紫外图像分析鉴别技术和红外光学特征分析鉴别技术，而基于CIS的图像采集处理设备恰恰满足了对不同光色下图像鉴别的要求。本文采用高速三通道CIS作为图像传感器，设计并实现了基于CIS的图像采集处理设备。主要内容包括以下三个方面。 （1）简要介绍了图像采集处理设备发展现状和传统金融设备鉴伪原理，包括磁安全线、红外透射、紫外荧光效应、磁性油墨原理等。 （2）相较于传统的金融设备的设计原理，本文提出了DSP+FPGA构架的硬件设计方案，并详细介绍了图像采集处理设备各模块的设计及实现，其中功能模块主要包括图像采集模块、图像存储模块、图像处理模块、通信模块和逻辑控制模块。 （3）实现部分主要包括基于SOPC技术的FPGA内部软硬件系统搭建和实现。硬件部分主要完成自定义IP核的编写，包括图像采集IP核、传感器识别IP核、通信IP核以及逻辑控制IP核。软件部分主要包括bootloader引导程序和驱动程序编写。 经反复实验及分析表明，该设计方案具有结构简单、集成度高，可靠性强等优点，具有良好的工程应用价值。

关键词： 单片机   简易交通灯  

摘要： 随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,拥有汽车的家庭越来越多,城市交通面临巨大的考验.交通灯作为指挥道路交通的重要工具,其重要性不言而喻.设计一种简单而又实用的交通灯控制系统十分必要.本文着重从硬件设计和软件设计两个方面阐述利用MCS-51单片机实现简易交通灯控制的过程.

关键词： 无线射频识别   超高频读写器   ISO/IEC18000-6C   射频阻抗匹配   功率探测   ARM控制器  

摘要： 射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号的空间耦合和传输特性来实现数据的双向通信从而实现目标识别。无源超高频射频识别(UHF RFID)是近几年开始兴起的新技术,工作于860—960MHz频段,具有识别距离远、抗干扰能力强、识别准确率高、使用寿命长、识别速度快等特点,因而得到迅速推广和应用。该技术可应用于物流管理、活动目标监测、工业生产控制、交通运输、身份识别等不同场合。 本文给出了一种支持ISO/IEC18000-6C协议的超高频RFID读写器的硬件系统设计实现方案。该读写器识别距离远,外接9dBi增益的圆极化天线时稳定识别距离超过10米;输出功率采用闭环控制,稳定性强,识别准确率高、读卡速度快。控制器使用三星公司的ARM9S3C2440A微处理器,射频处理单元以奥地利微电子公司的超高频读写器芯片AS3992为核心。为了提高发射机输出功率水平和接收信噪比,提高识别标签的距离,设计了功率放大电路、射频功率检测电路和天线阻抗匹配调谐电路。 本文对射频识别系统的研究背景、发展现状进行了研究和分析,对ISO/IEC18000-6C(即EPC C1G2)协议中的物理层和逻辑层中部分关键参数进行阐述,包括信号调制参数、数据编解码方法、标签逻辑状态等。详细介绍了整个读写器的硬件设计,包括控制器部分的关键电路、射频前端的信号隔离电路、功率放大电路、功率探测电路、天线阻抗匹配调谐电路等。对信号完整性在PCB设计中的应用进行描述,深入探讨射频电路板设计中的注意事项。阐述了读写器的调试方法,对ISO/IEC18000-6C标签盘存流程、及该协议中的关键命令和对应波形进行分析。最后对本文工作进行总结,指出不足之处以及进一步研究的方向。

关键词： 吉比特无源光网络   高速差分   光模块   串行   解串  

摘要： 随着通信技术的迅猛发展,高清电视、互联网和计算机技术的普及应用,以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽、长距离、高可靠性及安全性等方面的需求。此外,铜缆网络较高的故障率和维护运行成本都使得“光进铜退”势在必行。以GPON(吉比特无源光网络)技术为代表的FTTH/FTTB/FTTC(光纤到户/到楼/到路边)应用已从试验阶段进入到商用阶段,其通信带宽大、速率高、稳定性好、抗电磁干扰、安全性强等一系列优点已经在实际通信应用中得到充分验证,被业内人士公认为是解决接入“瓶颈”的最佳方案之一。同时随着国家宽带战略的提出,“三网融合”的进一步发展,GPON拥有良好的市场前景和发展空间。 GPON高速差分接口是GPON的重要组成部分,用于完成GPON系统中OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)数据的收发。本文主要工作就是围绕GPON高速差分接口的硬件设计展开。 本文在调研GPON及其高速差分接口的发展现状基础上,研究了GPON相关的ITU-T G984.x系列标准,分析了GPON系统的网络结构、协议分层结构,提出了GPON高速差分接口的总体设计方案,通过市场调研,选取合适的元器件,从核心芯片的工作原理入手,分别给出了OLT和ONU高速差分接口电路的实现方法,并利用Altium Designer电路设计工具完成高速差分接口的电路原理图和PCB设计,之后完成高速差分接口样板的制作,最后提出采用Altera DE2FPGA开发板对高速差分接口样板进行电路功能测试的方案,并完成了对光模块中EEPROM的访问操作。

关键词： RFID嵌入式   生产数据采集   终端硬件设计  

摘要： 随着科技技术、信息技术的不断突破与发展,企业之间的竞争也日趋激烈和多样化.要想让自己的企业经营的经济效益越来越好,企业的业务不断拓展拓强,取得更好的竞争优势和地位,那么生产、信息、科技的先进是非常重要的一个因素,包括数据信息的收集、分析与集成.将RFID技术同ARM技术以及Intemet技术三种相结合应用到工业过程的数据采集各个领域,则会有效的攻克以上出现的种种问题,将取到非常好的效果.

关键词： IEEE1149.1   边界扫描   数字电路   测试诊断   USB  

摘要： 当今时代被称为“信息时代”，现代社会发展的一个重要内容是信息科学技术的快速发展，信息科学技术已经进入到了社会生活的各个方面并发挥着越来越大的作用。测试测量技术被广泛的运用于电子设备行业，涉及了信息技术的各个方面。 随着微电子技术的快速发展以及电子元器件广泛采用高密度引脚的表面封装形式，使得数字设备更加复杂，功能更多，规模更大。传统的测试方法越来越难以对现代数字电路设备进行测试，而且测试代价（包括测试费用和测试时间）也越来越难以接受。在此背景下，一种新的测试标准—即边界扫描测试技术，也称之为IEEE1149.1标准协议出现了，边界扫描测试技术的实现方法是通过预先在芯片管脚增加电路的虚拟探头作用，通过该虚拟探头来实现对数字电路的测试。针对板级数字电路中普遍使用的主要元器CPLD、FPGA和DSP等均已支持边界扫描测试的背景下，本文开发并实现了一种基于边界扫描测试技术的数字电路测试与故障诊断的测试系统，该系统采用图形化界面进行测试诊断，可实时获取被测数字电路的状态并显示，能够快速准确地对数字电路进行测试与故障诊断。 本课题所设计开发的数字电路测试及故障诊断系统是由上位机软件部分和测试控制器硬件部分组成。作者在掌握可测性设计理论，了解国内外可测性设计技术发展动态，掌握相关的故障诊断算法核心及实现，使用边界扫描测试的IEEE1149.1规范，设计了本文数字测试及故障诊断系统的主要功能是基于边界扫描测技术实现功能测试、芯片管脚状态的即时获取、对具体管脚状态的设置以及实现互连测试功能，最后通过上位机软件进行显示与故障定位。本文所研究的重点和系统开发的主要内容是边界扫描测试控制器的硬件实现。测试控制器提供测试所需的可变测试时钟，同时测试控制器获取来自上位机的测试数据，通过对测试数据的格式与内容进行分析处理，确定测试类型，执行相应的操作。在测试过程中对数据进行存储处理。测试控制器与上位机之间通过USB电缆连接，USB传输使用CYPRESS公司生产的专用接口芯片实现，相比串口等系统数据传输速率大大的提高，具有线上升级功能。同时测试控制器采用FPGA实现，具有在线可编程能力，整个测试控制器可升级，使用方便，具有较好的通用性。 本文以多板卡数字电路系统板作为本文的被测电路，该电路具有较好的可测性设计，满足测试要求。通过使用本文的测试系统,，经过实际的测试诊断，给出测试诊断结果。实验结果表明，硬件系统设计成功，运行稳定，测试准确，精度较高，具有很好的实用价值。

关键词： 数控系统   嵌入式   CPLD   STM32   FSMC  

摘要： 随着科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。在机械的制造业中，单件以及小批数目生产的零件占零件加工总量的80%左右，为了实现多品种、小批量产品零件的自动化生产，一种以嵌入式为基础的数控系统应运而生，并以惊人的速度向前发展，成为一种灵活的、能适应产品频繁改型的新型开放式数控系统。因此，开发新型嵌入式数控系统成为本课题研究的主要内容。 本文首先介绍了数控系统的基本概念和分类，以及数控系统的国内外现状和发展趋势，对数控系统的工作原理进行了分析，其中包括数控系统的加工流程、数控插补原理、刀具补偿原理和进给速度控制原理，然后结合国内外现有的较成熟的数控方案和嵌入式技术，提出了一种基于MCU和CPLD构架的数控系统，给出了本数控系统的硬件框图，并详细介绍了数控系统的硬件设计，包括数控系统主板设计、数控接口板设计和数控液晶驱动板设计，并对部分电路原理和接口进行了详细分析说明。其中主板系统采用STM32F13ZET6作为主MCU处理器，为其配备了SRAM和FLASH的存储电路，并通过FSMC总线与控制CPLD相连，实现对两轴伺服电机、主轴变频器、手轮和主轴编码器以及其它辅助设备的协调控制，本系统的X轴精度0.5μm，Z轴精度1μm，切削速度5~6000mm/min。 然后给出了一种基于FSMC总线的STM32和CPLD之间的通讯模式，自定了本系统专用的CPLD寄存器地址协议，实现了数据的高速传输，大大提高了本数控系统的实时性。接着阐述了主控CPLD的逻辑设计，给出了各个模块的核心设计思想和实现流程，对关键技术的解决方法进行了详细的说明。最后介绍了本数控系统的调试平台，经过反复地测试和数据比较，本数控系统的精度完全可以达到工业机械加工的精度要求，速率方面也能满足当前的机械加工效率，且稳定性较好。 该数控系统在经过一年又两个月的研发调试，系统稳定性和可靠性不断地改善，系统运行设置不断地优化，界面操作的人性化程度不断地提高。该构架的数控系统与以前的基于PC机的数控系统相比具有很高的性价比。如果该数控系统得以大范围推广，将产生可观的社会效益，为我国机械加工业做出贡献。

关键词： 污水泵站   硬件设计   软件设计  

摘要： 目前全国各大、中型城市正普遍兴建污水泵站,由于工艺要求和地理位置的原因,绝大多数泵站要求自动化运行,有些泵站还要实现无人职守.确保整个系统安全、高效地运行是泵站自动控制系统的首要目标.本文以泵站自动控制系统为例,重点阐述污水泵站控制系统设计的主要思想和在实现过程中所要注意的关键问题.

关键词： 硬件  

ISBN: (纸本)9787121205774

摘要： 本书作者将多年的科研、教学、产品研发而得到的独特性设计思路进行归纳整理，多次成功应用于全国大学生电子设计竞赛中。独特的设计思路不仅对普通高校的电子设计竞赛指导教师有所帮助，而且为大学生毕业后的工作打下良好的基础。全书共7章：第1章为无源元件，第2章为有源元件，第3章为从晶体管放大器到集成运算放大器，第4章为放大器设计，第5章为数字控制电路及数字控制与设计，第6章为线性电源设计，第7章为开关电源设计。

关键词： MT9J003   DM3730   电平转换  

摘要： 介绍基于MT9J003的视频采集系统硬件设计。CMOS传感器MT9J003经过电平转换后与主控芯片DMM3730的CAM口连接,进行视频采集。以太网芯片DM9000经过电平转换后和DM3730连接,作为视频上传至计算机的以太网通道。