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基于FPGA+STM32的多功能压电陶瓷控制系统

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现代电子技术 2024年第18期47卷 107-113页

作者：吕才玉许洋李学华邱国星黄强原成都信息工程大学电子工程学院四川成都610225 成都远望科技有限责任公司四川成都610101

针对微位移压电陶瓷控制系统数据传输方式单一、通道少、可靠性低等缺点,设计一种FPGA+STM32的多功能压电陶瓷控制系统。该系统以光纤为主通信方案,网络+fsmc总线为备通信方案;并以Artix7系列FPGA芯片为主控芯片,负责接收4路光纤与fsmc... 详细信息

针对微位移压电陶瓷控制系统数据传输方式单一、通道少、可靠性低等缺点,设计一种FPGA+STM32的多功能压电陶瓷控制系统。该系统以光纤为主通信方案,网络+fsmc总线为备通信方案;并以Artix7系列FPGA芯片为主控芯片,负责接收4路光纤与fsmc总线传输的数据和命令,并行控制19片16通道的DAC81416数/模转换,实现304通道的模拟电压输出,而STM32负责网络与fsmc总线的数据传输控制;同时,采用桥式电路+差分放大电路+模/数转换器的电路设计与温湿度传感器相结合的方式采集环境数据,并通过RS 422接口实现25 Hz频率回传。此外,预留RS 485接口,可控制外部环境测量装置,完成更多环境数据的采集。目前,该系统已成功应用于某光学系统的压电陶瓷位移控制中。测试结果表明,整个系统工作稳定,两种通信方式均可实现高速数据传输,通过配置可实现304通道-5~5 V的模拟电压实时输出,环境数据能按照25 Hz频率实时刷新显示。

关键词：压电陶瓷控制系统 FPGA STM32 光纤通信网络通信 fsmc总线环境数据采集

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嵌入式多处理器系统混合调度机制的研究

西北工业大学学报 2015年第1期33卷 50-56页

作者：李哲慕德俊郭蓝天黄兴利李刘涛西北工业大学自动化学院

通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结... 详细信息

通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结构,在集中式工作池的基础上能够支持混合调度机制以适应不同工作环境、任务条件需要。试验结果分析表明,该系统能够支持多种调度机制的混合调度策略,更能够较大幅度提升系统的运算能力。

关键词：多处理器系统 fsmc总线集中式工作池混合调度并行计

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成像制导中的多处理器并行及二值化算法研究

现代防御技术 2015年第2期43卷 103-109,164页

作者：卢军怯新现张天凡李哲湖北工程学院新技术学院湖北孝感432000 湖北航天技术研究院计量测试技术研究所湖北孝感432000

导弹成像制导涉及大量图像处理和计算,一般系统实现多以高性能单或多处理器为核心。讨论了一种嵌入式多处理器系统的基本结构,利用平台特有的fsmc总线同时支持静态分割和任务级调度2种并行算法,并以此进行图像二值化算法的并行化研究。... 详细信息

导弹成像制导涉及大量图像处理和计算,一般系统实现多以高性能单或多处理器为核心。讨论了一种嵌入式多处理器系统的基本结构,利用平台特有的fsmc总线同时支持静态分割和任务级调度2种并行算法,并以此进行图像二值化算法的并行化研究。试验结果分析表明,该设计能够支持2种并行化算法,成倍减少图像处理的时间。

关键词：嵌入式系统多处理器系统 fsmc总线二值化算法并行算法

基于ARM+DSP的双CPU运动控制器设计

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基于ARM+DSP的双CPU运动控制器设计

作者：李弘扬华中科技大学

学位级别：硕士

激光雕刻是激光加工中一个十分重要的应用领域。雕刻机控制系统性能的好坏直接决定加工质量的好坏与加工效率的高低,目前应用较多的控制系统具有专用性、封闭性的特点,也因此造成成本居高不下。随着嵌入式技术的发展,其在工控领域的应... 详细信息

激光雕刻是激光加工中一个十分重要的应用领域。雕刻机控制系统性能的好坏直接决定加工质量的好坏与加工效率的高低,目前应用较多的控制系统具有专用性、封闭性的特点,也因此造成成本居高不下。随着嵌入式技术的发展,其在工控领域的应用备受瞩目,同时也为激光加工数控技术的发展带来了新契机。本文通过对目前市场需求的分析,设计了一款可应用于三轴激光雕刻机上的实用可靠的运动控制器。该设计使用了主流MCU芯片STM32F103ZET6,搭配四轴运动控制芯片PCL6045BL,该双CPU的结构使得控制更加可靠,开发更加便捷,开发周期有效缩短。本设计除了能够满足专业运动需求之外,还具备可靠性高,开发方便,资源丰富,可拓展性强,集成度高等优点。本文设计工作分了两个部分:硬件设计和软件开发。围绕双CPU的架构,把硬件设计分成了两部分。ARM部分包括电源模块、串口通讯模块、JTAG模块、总线fsmc通讯模块等,给出了模块的设计原理图。DSP部分包括子系统晶振及电源的设计和各种驱动接口电路的设计,给出了模块的原理图。硬件设计详细而全面,对于类似的设计方案具有一定的启发性和参考意义。软件以两个通讯软件开发为重点展开。UASRT用于LCD触摸屏与MCU进行数据交换,本文给出了用户界面的设计思路和设计效果图,重点论述了通讯协议的解析以及LCD底层API库的编写,并给出了关键代码。fsmc总线用于DSP与MCU进行通讯,本文论述了设计原理及思路。根据PCL6045BL的工作原理,设计了运动函数库,并给出了关键代码。最后,利用软硬件兼备的平台设计了实验来验证平台的可行性,给出了实验设计原理,并且展示了实验结果。

关键词：激光雕刻机运动控制器 PCL6045BL fsmc总线串口通讯

基于HIO-1000总线模块的数控机床高频传感器数据采集装置

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基于HIO-1000总线模块的数控机床高频传感器数据采集装置

作者：陈浩华中科技大学

学位级别：硕士

随着数控技术不断朝着更加智能化的方向发展,要求数控系统对于加工过程的各种信号参数如:温度、振动、功率、跟踪误差以及刀具状态等能够准确的监控与处理,为数控机床的智能控制提供保障。本文以HNC-848数控系统为平台,设计和实现了一... 详细信息

随着数控技术不断朝着更加智能化的方向发展,要求数控系统对于加工过程的各种信号参数如:温度、振动、功率、跟踪误差以及刀具状态等能够准确的监控与处理,为数控机床的智能控制提供保障。本文以HNC-848数控系统为平台,设计和实现了一种基于HIO-1000总线模块的数控机床高频传感器数据采集装置,该装置基于STM32与FPGA实现高频信号采集,并与华中8型的总线单元HIO-1000实现了互联互通。该装置具有采集频率高,采集精度可靠,数据存储量大的特点,解决了华中8型数控系统采集高频信号精度不足的问题。本论文结合实际需求进行研究和实践,完成主要工作如下:首先,从华中8型数控系统中的实际需求入手,介绍了以HIO-1000总线单元为基础的数控系统高频传感器数据采集装置的整体方案设计,描述了从AD转换模块、数据采集存储模块到华中8型上位机数据处理模块的设计原理。完成了装置中采集存储模块的硬件设计。其次,实现了华中8型数控系统总线单元AD转换嵌入式软件模块设计。该模块通过FPGA和AD7265实现高精度AD数据采集,并实现了数据采集单元与FPGA之间基于fsmc总线的功能,保证了数据信息的有效传输。第三,实现了基于嵌入式文件系统FatFS进行SD卡数据存储功能。利用STM32自带的Mass storage固件库实现了通过USB接口与数控系统上位机数据传输的功能,最后在华中8型数控系统上位机上集成了数据采集处理的软件功能。最后,通过信号发生器产生标准波形实验对系统的性能进行了验证与标定。将基于HIO-1000总线单元的高频传感器数据采集装置应用到机床振动分析实验中,完成了实际数据采集和验证工作。

关键词：华中8型 HIO-1000总线模块 STM32 USB数据传输 fsmc总线 FPGA

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基于A＊算法的电子地图系统的设计

电子设计工程 2013年第7期21卷 134-136页

作者：黄孝远孙道宗吴志明郑逸生吴清伟华南农业大学工程学院广东广州510642

为降低成本、合理利用软硬件资源而设计的基于A*算法与STM32微控制器的电子地图系统,运用于公共信息服务。系统以STM32F103ZET6微控制器为核心,配合少量的外围电路,在其上运行以高效、紧凑的程序以及算法。利用STM32芯片的fsmc总线驱动I... 详细信息

为降低成本、合理利用软硬件资源而设计的基于A*算法与STM32微控制器的电子地图系统,运用于公共信息服务。系统以STM32F103ZET6微控制器为核心,配合少量的外围电路,在其上运行以高效、紧凑的程序以及算法。利用STM32芯片的fsmc总线驱动IS62WV51216 SRAM存储芯片,以扩展主控处理地图数据所需要的内存空间。同时使用fsmc总线驱动7.0寸LCD模块,大大提高了LCD的刷屏速度。使用SD卡存放可更换的地图数据,系统初始化时先将SD卡中的地图数据读取到外扩的SRAM中待处理,以加快主控对数据的处理速度。软件上,在STM32上移植了UCOSII嵌入式操作系统以及UCGUI图形库,实现对各个任务的处理以及整个系统界面的设计。通过移植A*算法,实现了两点间最短路径查找的功能。试验表明,系统运行界面流畅美观,路径查找准确,可作为一般小范围场所的导航电子地图系统,取代传统的路标或静态地图。

关键词： STM32微控制器 fsmc总线嵌入式操作系统 UCGUI A*算法