基于DSP的嵌入式测控系统的设计与实现
这是一篇关于DSP,嵌入式,接口,CPLD,测控系统,控制算法的论文, 主要内容为随着大规模集成技术的发展,数字信号处理器(DSP)在功能、处理速度和处理能力方面都取得了划时代的突破,并广泛应用在数据通信、图像处理、语音处理、自动控制等领域中。DSP嵌入式系统是把DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。 本论文针对大多数测控系统技术要求的共性,开展基于DSP的嵌入式测控系统的设计与实现研究,以期在设计的通用最小测控系统核心结构下,只需增加部件或外挂电路。而不必再重新建构,就能够实现复杂测控系统的功能。 本文首先分析了嵌入式测控系统的系统结构和特点,结合嵌入式测控系统的发展要求分析了基于DSP的嵌入式测控系统的应用需求,并在此基础上提出了一种基于DSP的通用的嵌入式测控系统结构。然后,设计出了该系统的各个组成模块和系统软件。最后,对整个系统进行了调试和验证,证明了该系统的可行性。 该系统的硬件采用模块化设计,为以后系统的扩展和升级提供了方便。CPU采用DSP作为核心处理器件,充分利用了DSP器件速度快、实时性强等优点,满足了现在测控系统对并行操作、数据流量大、性价比高的应用需求;设计了存储器扩展电路,便于在线调试,也为以后的系统扩展提供了足够的存储空间;设计了通信接口电路,便于系统和上位机或控制对象之间的通信;还有人机交互接口模块、D/A转换模块;设计了电子盘模块,用来存储大量的测控数据;另外,还设计了外部总线扩展接口电路,其中包括了几乎所有来自DSP的信号,扩展口允许用户设计自己的专用电路,连接在该通用板卡上,大大提高了开发效率;控制逻辑模块的设计采用大规模可编程逻辑器件CPLD实现,利用在系统可编程技术提高了系统设计的灵活性和可重构性,易于系统的更新升级。 该系统的软件是在CCS2(‘C2000)开发环境下,用C语言实现的。程序结构主要采用主程序的循环结构中相应四个中断的方式,并固化了三个常用的控制算法,便于用户在需要时直接调用。 经调试仿真表明,采用这种方案构造通用的嵌入式测控系统,集成度高、处理速度快、系统的硬件和软件都具有极强的通用性和可扩展性。在该测控系统的基础上,用户可以方便的通过软硬件的扩展构成具有不同功能的测控系统。
说话人识别系统的硬件设计及相关软件实现
这是一篇关于生物识别,说话人识别,矢量量化,DSP,CPLD,FFT的论文, 主要内容为本论文介绍了生物识别技术的发展和基于VQ法的说话人识别算法，并设计和构建了基于DSP的说话人识时识别系统，实现了说话人的识时识别，该系统已初步应用到楼宇单元门语音控制锁的系统中，它是生物特征中的语音信号在现代门禁系统中的应用。 生物识别技术是指通过计算机利用人类自身生理或行为特征进行自动身份认定的一种技术。生物特征是指具有惟一性和稳定性、可供测量、可用于自动识别和验证的生理特性或行为方式。研究表明，人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有惟一性和稳定性的特征，可以据此识别出人的身份。基于这些特征，人们已经发展了手形识别、指纹识别、面像识别、说话人识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。到目前为止，美国基于生物特征识别的身份鉴定产业规模已经达到数十亿美元。其他一些国家也采用法律规定的方式来使用生物识别技术。总体上来说，生物识别技术已经进入了实际的政府和商业应用，其主要应用领域包括：机场旅客控制、政府部门、门禁和考勤、法律执行、消费者管理系统、金融管理服务系统、计算机登录管理、医疗保健系统等。? 本论文所要研究的说话人识别系统是楼宇单元门语音控制锁的实验系统，它就是生物特征中的语音信号在现代门禁系统中的应用。人的声音具有唯一性，依靠声音来识别准确可靠。楼宇单元门语音控制锁与已有的门锁技术相比，具有价格便宜，使用方便，可维护性强，卫生状况好等优点，使其在与同类型其他产品的竞争中更具有广阔的市场潜力。 本文的主要工作及其内容安排归纳如下： 全文共分六章。 介绍了生物识别技术的历史概况与现状，分析了说话人识别技术在楼宇单元门系统中的应用优势，提出本文的研究内容及主要工作。 介绍了说话人识别的主要方法，重点分析了基于VQ法的说
基于DSP的嵌入式测控系统的设计与实现
这是一篇关于DSP,嵌入式,接口,CPLD,测控系统,控制算法的论文, 主要内容为随着大规模集成技术的发展,数字信号处理器(DSP)在功能、处理速度和处理能力方面都取得了划时代的突破,并广泛应用在数据通信、图像处理、语音处理、自动控制等领域中。DSP嵌入式系统是把DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。 本论文针对大多数测控系统技术要求的共性,开展基于DSP的嵌入式测控系统的设计与实现研究,以期在设计的通用最小测控系统核心结构下,只需增加部件或外挂电路。而不必再重新建构,就能够实现复杂测控系统的功能。 本文首先分析了嵌入式测控系统的系统结构和特点,结合嵌入式测控系统的发展要求分析了基于DSP的嵌入式测控系统的应用需求,并在此基础上提出了一种基于DSP的通用的嵌入式测控系统结构。然后,设计出了该系统的各个组成模块和系统软件。最后,对整个系统进行了调试和验证,证明了该系统的可行性。 该系统的硬件采用模块化设计,为以后系统的扩展和升级提供了方便。CPU采用DSP作为核心处理器件,充分利用了DSP器件速度快、实时性强等优点,满足了现在测控系统对并行操作、数据流量大、性价比高的应用需求;设计了存储器扩展电路,便于在线调试,也为以后的系统扩展提供了足够的存储空间;设计了通信接口电路,便于系统和上位机或控制对象之间的通信;还有人机交互接口模块、D/A转换模块;设计了电子盘模块,用来存储大量的测控数据;另外,还设计了外部总线扩展接口电路,其中包括了几乎所有来自DSP的信号,扩展口允许用户设计自己的专用电路,连接在该通用板卡上,大大提高了开发效率;控制逻辑模块的设计采用大规模可编程逻辑器件CPLD实现,利用在系统可编程技术提高了系统设计的灵活性和可重构性,易于系统的更新升级。 该系统的软件是在CCS2(‘C2000)开发环境下,用C语言实现的。程序结构主要采用主程序的循环结构中相应四个中断的方式,并固化了三个常用的控制算法,便于用户在需要时直接调用。 经调试仿真表明,采用这种方案构造通用的嵌入式测控系统,集成度高、处理速度快、系统的硬件和软件都具有极强的通用性和可扩展性。在该测控系统的基础上,用户可以方便的通过软硬件的扩展构成具有不同功能的测控系统。
80C186处理器系统设计与开发技术研究
这是一篇关于80C186,可编程器件,CPLD,ARINC-429总线,串行通信总线的论文, 主要内容为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。
基于DSP和CPLD的智能监测系统设计与开发
这是一篇关于DSP,CPLD,接口,智能,模块的论文, 主要内容为随着信号检测、信号处理、在系统可编程、计算机网络与通信技术的迅速发展，测控系统仪器正朝着自动化、数字化、智能化、网络化和柔性化方向发展。生产的发展客观上要求并促进人们对诸如电动机变压器等电力系统设备实时状态监测、故障诊断和智能保护的研究和实践水平不断提高。为实现对电力系统大型设备智能在线监测，本文以WSM2000DSP智能电动机保护装置项目为背景，对一种DSP+CPLD新型的智能仪器结构进行了研究和设计。 将CPLD／FPGA和DSP技术的结合起来实现智能监测装置系统的解决方案，解决了以往智能仪器中采用51系列单片机作为底层处理器存在的数据处理能力弱，速度慢以及实时性不强的问题。可编程逻辑器件CPLD／FPGA在系统中的应用克服了一般DSP系统中综合逻辑控制和统一编址使用分立元件设计复杂，灵活性差的缺点。本设计充分发挥DSP+CPLD结构灵活，通用性好，利于模块化设计，从而能够提高算法效率，缩短开发周期，系统易于维护和扩展等的优点，非常适用于测控系统智能仪器设计研究。 本文所设计的智能监测系统采用美国TI公司生产的一款高性能浮点DSP器件TMS320C32作为底层主处理器件，实现对A／D采集得到的数字信号进行处理，充分利用DSP器件速度快、实时性强等优点。EMP7128S系列CPLD芯片的应用使得系统所有逻辑控制电路、地址译码等设计在一片CPLD芯片中，提高系统设计灵活性和可重构性，系统易于更新升级。液晶显示技术和键盘的使系统具有友好的人机交互和界面，系统功能组态和参数整定可以通过键盘输入和更改。整个系统集信号采集、信号分析、数据存储、数据显示、智能报警和人机交互与一体。同时，为实现多台装置的组网，系统采用UART控制器，提供了对外RS485总线标准接口。可以有效地实现对电力系统中诸如电动机、变压器等设备实时状态监测和故障诊断及处理，进行可靠的保护。整个系统结构简单化、体积小型化、功能多样化。 论文对DSP+CPLD系统方案的可行性进行了研究，对系统硬件和软件进行了具体设计。整个系统设计包括硬件设计和软件设计两大模块，在系统硬件设计中采用模块化设计思想，给出了DSP与其外围各模块的硬件接口方案并进行详细接口设计；在软件设计部分一方面设计了对应于硬件接口各模块的底层软件，另一方面设计了为使系统最终脱离仿真器运行采用在线编程技术对程序进行烧的写方法以及引导装载等部分软件。
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