基于ARM的DSP与FPGA动态配置方案的设计与实现

针对软件无线电系统中波形灵活切换的需求,论文设计并实现了一种基于ARM的DSP与FPGA程序动态加载方案.系统中ARM作为上位机,通过被动串行方式配置FPGA并通过主机接口加载DSP程序.实验结果表明该方案与ROM配置方式相比,能有效的提高系统的集成度与灵活性.     

大功率低速柴油机电子调速器

为发展船舶配套产品,上海船舶运输科学研究所承担了国家科技部船舶主柴油机电子调速器研制任务.研制的SRI- VC2110EG电子调速器由控制器、驱动器及电动执行器组成.控制器采用高性能、低功耗ARM7嵌入 式微处理器作为核心部件,采用内嵌DSP算法的FPGA实现转速信号数字滤波和测量,采用CAN现场总线实现数据传输.电动执行器采用三相交流永磁同步伺服电机及精密减速器等.SRI-VC2110EG电子调速器具有主机转速调节、燃油限制和补偿、VIT等功能.经实验室半物理半数字仿真结果表明,SRI-VC2110EG电子调速器性能 可满足大功率低速柴油机调速要求.     

基于Cyclone Ⅳ的单核FPGA远程更新系统设计

在工程实践中,经常需要在百米范围内完成FPGA内部程序的更新,而传统的JTAG下载方式难以实现。针对这种情况,本文基于CycloneⅣ单核FPGA设计了一套远程更新系统。系统采用udp通讯连接PC和FPGA,在PC侧将编译完成的FPGA配置程序通过udp数据包传输给FPGA,FPGA完成数据包的解析,并将数据写入EPCS中,最后启动重配置完成程序更新。本系统还实现了传输错误检测和升级失败回退的功能,可满足工程对远程更新FPGA的需求。     

浅谈DSP与FPGA的对比和结合

现在,DSP和FPGA处理器已经广泛使用,它们的特点各有千秋。本文讨论了DSP和FPGA两类芯片的各自特点,它们之间的特点对比,最后提出了针对现在的复杂高速数据传输系统,将DSP和FPGA结合在一起使用的方法。     

自主潜航器姿态控制力矩陀螺群的DSP控制系统设计

传统舵面执行机构在自主潜航器低速或零速状态时对其进行姿态控制舵效不足,为改善其操纵性能,引入框架控制力矩陀螺(CMG)作为自主潜航器的姿态控制执行机构,其中驱动系统由4台高速无刷直流电机及4台减速电机组成。考虑到自主潜航器对控制力矩陀螺电机的性能要求,设计了以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心的永磁无刷直流电机与蜗轮蜗杆减速电机调速控制系统,包括DSP主控模块、PWM光电隔离模块、驱动模块、JTAG接口模块、RS-232串行通信模块等硬件电路及系统上、下位机的控制软件程序。设计并制作了外围电路板,实现了对无刷直流电机驱动的陀螺转子进行启动停止、转速给定、转速测量等控制任务,以及蜗轮蜗杆减速电机驱动的陀螺框架启停及正反转响应迅速。试验表明,所设计的DSP控制系统能较好地满足自主潜航器姿态控制需求。     

基于DSP和FPGA的高速串行通信系统设计

在基于DSP和FPGA的嵌入式组合导航系统中,为了满足系统微型化、高性能度的要求,采用DSP作为处理器,由PFGA集成多串行口的扩展等其他功能。DSP通过外部存储器接口（EMIF）接口实现和FPGA通信。利用DSP的EDMA功能完成FPGA内部FIFO和DSP内部RAM中乒乓缓冲器之间的数据传输,可以使DSP专注于复杂的导航解算,从而可提高系统串行通信的效率和速度。     

嵌入式MIMU/GPS紧组合导航数据控制实现

针对东南大学研制的嵌入式MIMU/GPS紧组合导航系统,研究了基于DSP和FPGA的组合导航计算机数据控制和传输。组合导航计算机由DSP、FPGA以及两片MCU等组成,DSP进行导航计算,FPGA负责外部数据的控制和准备,一片MCU实现GPS控制和解码,另一片MCU传递GPS数据和负责上位机通讯。嵌入式MIMU/GPS紧组合导航系统试验结果表明,MCU及DSP数据部分的控制和传输实时性好,能满足DSP对外围大量数据的需求。     

高性能MINS/GPS组合导航计算机研究

针对MINS/GPS组合导航计算机设计中所面临的具体要求,设计了一款基于高性能浮点DSP及FPGA的组合导航计算机.在该系统的设计中,FPGA EP20K160E负责系统的数据采集和主要的逻辑控制,浮点DSP TMS320C6713则在植入嵌入式操作系统后主要负责导航信息的处理,并能够有效支持本系统所采用的基于模糊自适应卡尔曼滤波器的数据融合方法.跑车实验结果证明基于选用的DSP和FPGA所设计的导航系统的精度和实时性均能达到设计要求,并具有低成本、体积小等优点,对微型导航技术的广泛应用具有实际意义.     

DSP系统中PDT的设计与实现

在实时信号处理系统中,DSP+FPGA的系统架构具有较高的数据处理速度和较好的接口设计灵活性.提出一个DSP+FPGA架构的实时信号处理系统,分析该系统的存储器构成及工作原理,设计了该系统的PDT(peripheral device transfer)传输方式,实现了DSP的EMIF口对高速数据的读写控制.     

DSP+FPGA在舰船碰撞监控报警系统中的应用

近年来,造船工业的进步使船舶的速度、吨位和数量迅速增加,随之产生了航道拥堵、船舶碰撞等现象。为了防止出现船舶碰撞事故,仅依靠传统的雷达系统远远不够。本文充分利用数字信号处理器DSP与可编程控制阵列FPGA技术,在DSP+FPGA架构的基础上,设计一种新型的舰船防碰撞监控报警系统,并介绍该监控报警系统的原理和结构组成。     

低速大功率主柴油机遥控系统

作为大型船舶无人值班机舱的关键设备:低速大功率主柴油机遥控系统,已由上海船研所研制成功,并装于上海海运局“长顺”轮正常使用两年多。遥控系统包括逻辑控制、转速控制、模拟检测及执行机构等部份。控制部份采用电子及电气元件,执行机构为气动。本文主要介绍逻辑控制中有关换向、启动的逻辑图的设计方法;转速控制回路中关于测速、转速给定和转速调节的基本原理;模拟检测面板的功能;基本整定参数以及遥控系统的实船试验顺序等。     

基于DSP与FPGA电子芯片的舰船导航系统设计

针对传统的基于GPS的舰船导航系统的定位误差较大的问题,设计基于DSP和FPGA电子芯片的舰船导航系统。首先规定导航坐标系坐标变换规则,确定导航系统中不同坐标系的转换方式。其次使用卡尔曼滤波器对导航数据进行融合处理,根据融合后的导航参数,完成导航罗经的对准。最后将对准后的导航罗经参数经由FPGA传输至显示器上,完成基于DSP和FPGA电子芯片的舰船导航系统设计。通过与基于GPS的舰船导航系统的对比实验,证明了基于DSP和FPGA电子芯片的舰船导航系统的定位误差更小,具有优越性。     

低速区永磁同步电机无传感器控制技术综述

在永磁同步电机无速度传感器系统中,中、高速区的转速估计方法已经获得良好的控制性能,但这些估计方法在低速区并不适用,永磁同步电机低速区的转速估计在高性能永磁同步电机无传感器控制系统占有重要地位。本文综述了低速区永磁同步电机无传感器技术发展现状,并对各种方法将进行分析比较,最后,提出了永磁同步电机无传感器技术发展的趋势。     

运动控制研讨会

日前，重庆齿轮箱有限责任公司新近研发的H型压缩机齿轮箱H3124在湖南长沙试车成功。经过两小时全速试验，压缩机运行平稳，齿轮箱的输入轴、高速轴、低速轴的振幅及各支撑轴承的平衡温度达到了设计和使用要求，一次性通过试验。该齿轮箱输入转速2982转／分，低速轴转速22811转／分，高速轴转速25817转／分。使齿轮箱的低速轴和高速轴跨越了临界转速。     

基于FPGA实现的多路PWM设计

文章通过对PWM的原理分析,提出了一种基于FPGA技术的PWM的快速实现方法,并结合DSP实现了多路PWM输出。此实现方法具有硬件设计简单、运行速度快、成本低等优点。同时由于FPGA可重复编程的特点,可以对它进行在线修改、调试和运行。     

多通道频率测量模块设计

设计了一种用于柴油机转速频率测量的多通道转速频率处理模块.该设计结合了ARM处理芯片与Flash-CMOS结构FPGA芯片的优势,可以提高转速测量准确性和可靠性.该模块在实际运用中,达到了较高的精度并体现出优良的性能.     

船舶电网参数监测与分析装置的研究和设计

为实时监测船舶电网参数,了解电网运行状态,设计了一种基于FPGA和ARM的船舶电网参数监测装置。该装置使用FPGA芯片控制模数转换器实时同步采集三相电网六路信号,并基于FPGA强大的并行运算能力实现了电网电能质量参数的在线运算。ARM处理器基于其特有的FSMC接口高效地读取FPGA处理后数据,完成本地显示、远程通讯等用户层任务。与采用单处理器实现的船舶电网监测仪相比,该监测装置具有反应迅速实时性高的优点。     

船舶航行信号数据多通道并行采集系统设计

以往大部分数据采集系统利用CPLD采集船舶航行信号的方法存在效率不高问题。针对上述问题,设计一个高效率的船舶航行信号数据多通道并行采集系统。FPGA相关电路和DSP芯片构成系统硬件框架,设计FPGA处理模块、DSP控制模块以及接口模块,实现数据采集工作。并进行对比实验,实验结果表明:该系统在运行效率方面要优于传统采集系统,效率明显提高20%。     

基于浮点DSP+ARM的光纤捷联/GPS组合导航计算机的设计

介绍一种基于DSP TMS320VC33PGA和ARM系列微处理器S3C44B0X构成的光纤捷联/GPS组合导航计算机的设计,详细介绍了系统硬件结构设计、高精度数据采集电路、FPGA接口电路设计、FLASH程序引导设计以及系统软件设计.通过实验室三轴转台实验证明该系统具有实时性好、精度高、体积小的优点.     

基于DSP+FPGA的双通道实时图像处理系统设计

采用基于DSP + FPGA的线性流水阵列结构实现视频图像的实时处理,其中DSP作为系统埘视频图像数据进行处理的核心,现场可编程门阵列FPGA完成对采集的视频图像数据的预处理和交互实现了双通道视频图像的处理和目标提取的视频数字图像处理,介绍该视频图像处理系统的硬件组成、工作原理和视频跟踪算法的应用.