检索结果-内蒙古大学图书馆

单片机与嵌入式系统应用 2023年第11期23卷 41-44,53页

作者：郭红伟文丰李辉景杨志文中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对远距离高速LVDS信号在传输时存在抗干扰能力差、失锁、误码以及丢数等问题,在硬件和软件两方面都做出相应优化设计。在硬件设计上,发送端采用驱动器实现预加重技术,增大电压输出摆幅,增加磁隔离器,增强抗干扰能力,接收端使用均衡器... 详细信息

针对远距离高速LVDS信号在传输时存在抗干扰能力差、失锁、误码以及丢数等问题,在硬件和软件两方面都做出相应优化设计。在硬件设计上,发送端采用驱动器实现预加重技术,增大电压输出摆幅,增加磁隔离器,增强抗干扰能力,接收端使用均衡器补偿信号在传输中的损耗;在软件逻辑上,设计了一种新型具有自纠错的6B/10B编码方式,对有效数据增加监督码元,不仅可以均衡频谱来减少串扰,且保障了数据的正确性,满足高速传输的可靠需求。多次试验结果表明,该设计可以实现在100 m双绞线屏蔽电缆下400 Mb/s的无误码可靠传输。

关键词：低压差分信号 FPGA 6B/10B编码

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无人机飞控设备环境温度控制装置设计

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电子器件 2022年第2期45卷 455-459页

作者：王昕何鑫范正吉景金荣洪应平北京宇航系统工程研究所 100076北京中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

高海拔下无人机电子设备的正常工作对无人机飞行控制至关重要。针对无人机飞控设备在该环境中受低温影响导致系统故障的问题,设计了一种基于STM32的飞控设备温控系统和壳体。使用多路PT1000传感器对壳体内外温度采集后,结合PID算法,使... 详细信息

高海拔下无人机电子设备的正常工作对无人机飞行控制至关重要。针对无人机飞控设备在该环境中受低温影响导致系统故障的问题,设计了一种基于STM32的飞控设备温控系统和壳体。使用多路PT1000传感器对壳体内外温度采集后,结合PID算法,使用定制加热片对壳体内部低温环境进行控制,保证了无人机在低温环境中电子设备工作温度始终维持在-40℃以上的正常工作范围内。试验表明,该控制系统在低温环境中能够完成对壳体内部环境温度控制,且系统的实际功耗约为120 W,具有实用性强,功耗低的特点,为飞行高度大于10000 m的高空无人机电子设备的工作环境温度控制提供了可靠的解决方案。

关键词： PT1000 温控 PID算法

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基于FPGA的多数据以太网编帧方法

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第12期22卷 49-53页

作者：宋佳皓熊继军洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在一些工业控制或自动化控制领域中,很多设备使用多种对外通信端口,然而多样的对外接口带来冗杂的数据处理问题,不同的数据接口需要不同的协议,且各种通信端口速率不同、传输距离不同,造成了许多不便,而多种通信端口的数据组合不仅简化... 详细信息

在一些工业控制或自动化控制领域中,很多设备使用多种对外通信端口,然而多样的对外接口带来冗杂的数据处理问题,不同的数据接口需要不同的协议,且各种通信端口速率不同、传输距离不同,造成了许多不便,而多种通信端口的数据组合不仅简化了冗杂的数据处理问题,而且为其他通信端口提供了联网能力,使得设备可以实现远程控制及数据共享。同时,FPGA的高实时性和高可靠性使设备可在更复杂的工况下工作。本文中的以太网编帧方法实现了将不同通信端口的4种数据转为以太网数据帧。

关键词： FPGA UDP 以太网编帧

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基于FMQL的千兆以太网传输系统设计

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第2期22卷 76-80页

作者：张昊宇甄国涌陈建军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对国产化有线单元测试台数据传输速率低的问题,提出采用国产FMQL芯片作为控制芯片设计千兆以太网传输系统。以太网数据传输是目前广泛应用的一种传输手段,集成ARM与FPGA的国产FMQL芯片移植了LwIP协议栈,大大简化了设计复杂度。系统设... 详细信息

针对国产化有线单元测试台数据传输速率低的问题,提出采用国产FMQL芯片作为控制芯片设计千兆以太网传输系统。以太网数据传输是目前广泛应用的一种传输手段,集成ARM与FPGA的国产FMQL芯片移植了LwIP协议栈,大大简化了设计复杂度。系统设计的关键技术是实现PS端与PL端的数据交互,通过调用FPGA中的AXI-DMA IP核并在ARM中设计一组传输逻辑,成功实现了PL端发送数据最终传输到PC上位机。经验证,此系统可以实现PS端与PL端的数据交互,且以太网传输速度可达到510 Mbps,能够满足测试台的传输需求。

关键词：以太网 TCP/IP协议 SDK 国产FMQL芯片 LwIP AXI-DMA

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荒漠化防治的自供电风速监测系统设计

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第11期22卷 84-87页

作者：何汇成冯程鹏穆继亮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

土地荒漠化的扩张严重威胁着生态环境的可持续发展,对区域风速进行实时监测能为荒漠化防治工作提供科学的决策支撑。然而,目前大多数风速监测装置都存在严重依赖外部电源、功耗高的问题。为此,设计了一种基于复合能量采集的自供电风速... 详细信息

土地荒漠化的扩张严重威胁着生态环境的可持续发展,对区域风速进行实时监测能为荒漠化防治工作提供科学的决策支撑。然而,目前大多数风速监测装置都存在严重依赖外部电源、功耗高的问题。为此,设计了一种基于复合能量采集的自供电风速监测系统。测试结果表明,该系统能够通过能源管理电路对太阳能和风能进行复合采集和储存,以驱动后端电路。无线传输模块将摩擦纳米发电机的输出信号上传至数据终端,最终实现风速信息的显示和存储。此外,低功耗逻辑设计有效延长了传感节点的工作时长。这项工作推动了自供电传感技术在环境监测领域的应用。

关键词：自供电风速监测 ESP32 CC1101

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TTE高精度同步协议容错控制流算法研究

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第11期22卷 16-20页

作者：宋佳皓熊继军洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,“时钟同步”就是基于系统全局时钟的标准,周期性地修正系统通信网络上各种设备时钟的时间信息和频率... 详细信息

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,“时钟同步”就是基于系统全局时钟的标准,周期性地修正系统通信网络上各种设备时钟的时间信息和频率偏差,使其限定在足够小的范围内,保证系统同步运行的过程,从而使其能够满足安全关键系统的强实时通信需求。本文根据SAE AS6802协议在理论上分析出其优化后的同步算法后,通过该算法完成了时间触发以太网板卡端对端时间同步,并保证精度优于100 ns。

关键词：时间触发以太网协议控制帧时间同步算法

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无控旋转弹丸外弹道姿态测试与模型验证

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火炮发射与控制学报 2021年第3期42卷 47-51页

作者：李嘉欣沈大伟马铁华张煜裴东兴中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对传统的外弹道测量手段本身所存在的危险性以及测试过程不可逆,难以满足新型武器系统的外弹道测试需求的问题,提出了一种安全准确的外弹道理论研究方法,利用MATLAB仿真软件求解弹丸的飞行姿态。以无控旋转弹丸为研究对象,依据弹箭飞... 详细信息

针对传统的外弹道测量手段本身所存在的危险性以及测试过程不可逆,难以满足新型武器系统的外弹道测试需求的问题,提出了一种安全准确的外弹道理论研究方法,利用MATLAB仿真软件求解弹丸的飞行姿态。以无控旋转弹丸为研究对象,依据弹箭飞行动力学理论,运用质心运动定理和动量矩定理分析弹丸的质心运动和绕质心转动的飞行过程,建立弹丸飞行姿态的数学模型,应用龙格-库塔法进行模型求解以及数据分析处理,得到弹丸的外弹道转速与章动曲线,并与实验测试曲线进行对比分析,所得结果基本一致,从而验证了所建立的旋转弹丸姿态数学模型的合理性。

关键词：外弹道 MATLAB软件弹丸转速弹丸章动仿真测试

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基于Zynq的多通道涡流无损检测系统

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无损检测 2022年第5期44卷 17-20页

作者：蒋青松张志杰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对金属试件表面缺陷的检测,设计了一套金属表面缺陷检测系统。该系统通过AD 9767芯片利用DDS(直接数字式频率合成器)算法输出幅值和频率可控的正弦信号给激励线圈,激励线圈中的高频激励信号可以使感应线圈激发出同频率的感应信号,通过... 详细信息

针对金属试件表面缺陷的检测,设计了一套金属表面缺陷检测系统。该系统通过AD 9767芯片利用DDS(直接数字式频率合成器)算法输出幅值和频率可控的正弦信号给激励线圈,激励线圈中的高频激励信号可以使感应线圈激发出同频率的感应信号,通过AD 9240芯片采集激励和感应线圈的电压信号并送到FPGA(现场可编程逻辑门阵列)部分,再利用数字相敏检波算法分解获得的感应电压以得到实部和虚部,进而得到感应线圈的有效复阻抗。利用MAX 4656和ADG 408芯片模拟开关分别控制激励通道和数模采集通道的开关,以扩大通道数,通过试验验证硬件和算法的可行性。结果表明,此系统可以产生幅度和频率可控的正弦激励信号,并可对输入通道的感应信号进行阻抗分解,得到感应信号的幅值、相位、实部和虚部。

关键词：数字相敏检波算法 AD 9240 Zynq-7020 涡流检测阻抗分解

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基于FMQL的国产化控制平台的设计与实现

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第5期22卷 62-66页

作者：甄国涌张昊宇陈建军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

为了提高某国产化有线单元测试台的传输速度,提出采用FMQL系列芯片作为主控芯片进行指令数据的下发与上传。基于FPGA的以太网数据传输应用广泛,但国产芯片中支持千兆以太网的控制器芯片极其匮乏,导致实现全国产化千兆以太网的传输非常... 详细信息

为了提高某国产化有线单元测试台的传输速度,提出采用FMQL系列芯片作为主控芯片进行指令数据的下发与上传。基于FPGA的以太网数据传输应用广泛,但国产芯片中支持千兆以太网的控制器芯片极其匮乏,导致实现全国产化千兆以太网的传输非常困难。针对这一问题,提出利用集成ARM与FPGA的FMQL系列芯片作为主控芯片,在该芯片内部通过AXI-Stream总线与背板总线的协议转换,完成了测试台背板总线与上位机的数据传输,速度达到20 Mbps,能够满足功能需求。

关键词：千兆以太网数据传输 FMQL系列芯片 ARM AXI-Stream总线背板总线

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一种小型化炮弹落点定位系统设计

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电子设计工程 2023年第20期31卷 1-5页

作者：马游春张琦琪中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了能够快速高效地回收弹载记录仪,确定炮弹的落点信息,设计了一种小型化高效多模定位的信标机系统。该设计主要由定位模块、无线通信模块、电源模块、数据处理模块、全向天线等组成。利用定位模块实现精准定位,当炮弹进入无线通信模... 详细信息

为了能够快速高效地回收弹载记录仪,确定炮弹的落点信息,设计了一种小型化高效多模定位的信标机系统。该设计主要由定位模块、无线通信模块、电源模块、数据处理模块、全向天线等组成。利用定位模块实现精准定位,当炮弹进入无线通信模块布置的组网范围内,定位模块接收到定位信息,接收的信息通过组网方式传递给接收端数据处理模块进行解析,并将解析后的数据传递给终端。搜寻人员可以通过接收到的定位信息找到炮弹落点位置并还原整个炮弹的飞行轨迹。实验为定点测试实验,GPS参数信息为北纬38.0083556°,东经112.2677063°。该文在保证系统可靠性的同时,兼具了小型化、模块化的思想,具有体积小、功耗低、成本低等显著优点。

关键词：信标机无线通信炮弹落点小型化低功耗

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