基于多TMR的涡流无损顶锤裂纹检测系统设计

针对碳化钨顶锤的表面及近表面裂纹的快速精准无损检测需求,开发了一套基于多个隧道磁阻的涡流裂纹探伤检测系统。系统设计了电源供电电路、频率可调节的信号发生电路、功率放大电路、检测探头,能检测出微缺陷引起的叠加磁场的变化。有限元仿真与顶锤检测实验的对比分析表明该检测系统可以准确识别顶锤的细微裂纹损伤,实现了基于涡流原理的顶锤钨合金试块近表面微小裂纹的检测。

基于忆阻器突触的脉冲神经网络综述

忆阻器是一种具有非易失性、类突触可塑性和多值性的新型存储器件,能够模拟生物神经元和突触的功能,实现神经形态计算的存算一体化。脉冲神经网络是一种基于生物神经系统信息处理机制的第三代人工神经网络,具有高效性、并行性、稀疏性和自适应性的特点,能够处理复杂的时空信号。利用忆阻器构建的脉冲神经网络是神经形态计算的一个重要研究方向,已经在图像处理、语音识别、自然语言处理、机器学习等领域实现突破性的进展。本文总结忆阻器脉冲神经网络的基本原理、主要应用和存在的挑战,并对其未来的发展趋势和研究方向进行展望。

面向电子设计竞赛的电子技术综合课程改革探索

电子设计竞赛是电子技术的综合实践应用,要求学生有扎实的专业基础和较强的实践能力,以此为导向,在电子技术实践教学的改革探索中,将竞赛内容融入电子技术综合课程。通过开放式设计,模块化组合与计算机仿真相结合,构建一套整体系统的思路和方法,在实施过程中,辅以线上教学平台及细化综合成绩评定以达到教学目的。实践表明,电子技术综合课程改革提高了专业综合能力,激发了学习主动性,培养了创新能力,同时也为实践教学改革进行了有效探索。

一流课程建设背景下电子技术课程思政建设探索

本研究针对一流本科课程特点,探索电子技术课程思政的教学方法,综合运用线上课程平台、线下智慧教室等信息化手段,设计课程思政教学活动,完善课程评价及考核体系,以全面提高人才培养质量。

基于OBE理念的电工学实验教学模式探究

针对传统电工学实验教学过程中存在的问题,将OBE理念(成果导向教育理念)引入电工学实验的教学过程中,提出以学生为主体、教师为引导、成果为导向,考核过程多元化、多层次、多维度的实验教学模式。实践结果表明,学生的主体能动性明显提高,实践操作能力有效提升,创造性思维被激发,为当今社会培养综合能力强的新工科人才奠定坚实基础。

小型二冲程航空汽油电喷发动机电控系统的设计

针对小型二冲程发动机的电控系统进行开发研究,以S9KEAZ128微处理器为控制核心,采用小型发动机控制芯片MC33814,完成了发动机电控系统的硬件和软件设计。软件系统以曲轴位置传感器为核心,ECU分析处理传感器采集的数据并制定控制策略,控制发动机喷油点火。半物理仿真试验表明该ECU控制系统可根据外部传感器信号,准确控制发动机喷油点火,控制策略有效可行。

EDMA在图像数据快速传输中的应用

在图像处理中图像数据交换量大,图像数据传输是图像采集处理系统的关键环节。EDMA是DSP中用于实现数据快速交换的重要技术,具有独立于CPU的后台批量数据传输的能力。文章基于TI公司TMS320DM642芯片的图像采集处理系统,利用EDMA的数据传输方式实现视频数据信号高速实时传输。介绍了DSP的外部存储器接口与FPGA的FIFO存储器有机结合进行数据传输,分析了其设计的整体结构与逻辑控制的功能,并着重分析了基于EDMA Ping-Pong数据传输方式的原理及其应用。另外,EDMA中断服务程序调用CPU对已搬移完成的图像数据块进行处理,不仅提高了数据的传输效率,而且节约了CPU资源,使DSP的高性能得到了充分发挥,从而为视频信号处理的实时性奠定了基础。

异步CORDIC处理器设计与FPGA原型验证

提出了用同步电路设计工具和同步FPGA进行设计和验证异步电路原型的方法,设计并验证了一款异步坐标旋转数字处理器(CORDIC).首先设计出同步CORDIC电路,并得到关键路径延时数据,然后采用和同步类似的数据通路,用组合电路设计的异步握手控制单元取代同步电路的时钟,利用FPGA的内部进位链来匹配数据通路的延时.整个电路全部采用Xilinx公司的FPGA设计工具ISE7.1进行设计和验证,布局布线后的仿真结果表明异步CORDIC处理器工作正确,利用同步电路设计工具,可以快速验证异步电路原型,缩短异步电路的开发周期.

基于VC++的DXF数据文件接口程序设计

基于实际的雕刻控制平台能有效地读取CAD软件设计图形的数据参数的目的,采用了AutoCAD强大的绘图功能与C语言强有力的计算、输入和输出等功能相结合的方法。通过研究分析AutoCAD的DXF文件数据格式及组成,结合C语言的文件管理功能,设计出了C语言与AutoCAD接口程序,并给出了具体的设计方法。通过自行开发软件与AutoCAD之间建立数据通道,实现数据传递和共享(即对DXF中的实体(如直线、圆等)进行坐标提取)的实验,证明了该方法的实用性和便利性。

基于FPGA的光栅尺信号智能接口模块

介绍了一种基于ALTERA公司大规模可编程逻辑器件EPF10K10的多功能光栅尺处理电路。叙述了该电路的主要电路———四倍频细分、辨向电路、计数电路、接口处理电路的设计原理 ,同时给出了详细的电路和仿真波形。

GF（2^m）域高速椭圆曲线加密处理器设计

针对高速椭圆曲线加密应用的要求,设计了一种多项式基表示的有限域GF(2m)上的高速椭圆加密处理器.为提高运算速度,点加和倍点模块并行运算,且分别采用全并行结构实现;为减少资源,初始化和最后的坐标变换求逆模块通过优化分解成一系列乘和加运算,合并在一个模块中用串行结构实现.Xilinx公司的VirtexEXCV2600 FPGA硬件实现结果表明,完成有限域GF(2163)上任意椭圆曲线上的一次点乘的全部运算时间消耗约为31.6μs,适合高速椭圆曲线加密应用的要求.

电类大学生创新实践基地建设与运行探索

为了加强大学生的创新实践能力,对中原工学院电类学生的创新实践基地建设与运行进行实践探索。学生的创新实践、学科竞赛结果及工作中反馈结果表明,创新基地的训练对学生学习有很好的促进作用,电类学生创新实践能力得到明显提高。

基于ADS仿真的短波功率放大器设计

短波功率放大器是治疗仪设备中最重要的一部分,其性能的好坏直接影响治疗效果,从而影响疾病恢复时间的长短。文章采用半导体LDMOS晶体管MRFE6VP61K25H,利用ADS软件在功放管绝对稳定的基础上,采用一种负载牵引与源牵引相结合的方法对功放管进行仿真,并给出了详细的设计步骤,最后得到了应用于医疗设备中的大功率射频功率放大器。仿真结果表明,功率放大器的设计满足设计指标要求。

GF（2^m）域高效椭圆曲线标量乘结构的研究

为提高椭圆曲线加密运算的速度,提出了一种多项式基表示的GF(2m)域高效标量乘加速器结构.该结构对面积和性能进行了合理的权衡,采用点加、倍点模块并行运算以提高速度;为了减少面积采用并行和串行相结合的方法对点加和倍点模块进行优化,初始化和最后的坐标变换求逆模块通过优化分解成一系列乘和加运算,合并在一个模块中用串行结构实现.采用Xilinx公司的VirtexE XCV2600 FPGA硬件实现结果表明,完成有限域GF(2163)上任意椭圆曲线上的一次标量乘的全部运算时间消耗为36.5μs,适合高性能椭圆曲线加密应用的要求.

并行设计的高性能随机椭圆曲线加密协处理器

为加速椭圆曲线加密的运算,本文提出了一种新的并行设计的椭圆曲线加密处理器结构。该处理器采用的模运算单元的特点是含有两个模乘、一个模加和一个模平方模块。两个模乘可以并行运算,而且在模乘运算的同时可并行完成模加或模平方的运算。Xilinx公司的VirtexE XCV2600 FPGA硬件实现结果表明,完成有限域GF(2163)上任意椭圆曲线上的一次标量乘的全部运算只需3064个时钟,时间消耗为31.17μs,资源消耗为3994个寄存器和15527个查找表,适合高性能椭圆曲线加密应用的要求。

基于物联网的辉光钟系统

文章提出了一款基于物联网的辉光钟系统。该系统以STM32为控制核心,读取时钟芯片DS3231获取时间信息,使用驱动芯片HV57708驱动IN12辉光管显示时间信息,用WIFI模块ESP8266进行时间校准,温湿度模块DHT22采集温湿度信息,通过语音模块SYN7318实现语音识别和语音合成。

基于GPS的智能行车监控仪设计

设计基于GPS的智能行车监控仪,利用GSM技术将GPS所接收到的车辆信息发送到控制终端并及时公布在网上,让物流的发送者与接受者都能够及时了解到货物的具体位置;同时,车辆出现故障时可利用仪器反馈信息,方便快速准确地找到出事车辆,对抢救和修理都有着巨大帮助。

基于步态数据的下肢康复机器人控制设计

为了使下肢康复机器人的辅助康复训练更加符合人体运动特性,为下肢运动功能障碍的患者提供更加安全、有效的康复训练,提出一种基于人体步态数据和径向基函数(RBF)神经网络的下肢康复机器人控制策略。首先,以三维动作捕捉系统获取的健康人体步态数据为系统的期望输入;其次,通过RBF神经网络自适应控制器产生驱动机器人关节运动的力矩,使机器人的运动轨迹跟踪期望轨迹;然后,采用基于前馈控制的校正模型对机器人的输入力矩进行补偿校正,达到实时校正的目的,从而实现更好的跟踪效果;最后,通过基于实验数据的仿真结果,验证了该方法的可行性和有效性。

FPGA在运动控制系统中的应用

在我们研制的激光微加工闭环控制系统中 ,光栅尺作为位置传感器 ,其分辨率决定控制系统的精度。由于光栅尺分辨率为 4μm很难满足系统的要求 ,因此设计了基于FPGA光栅尺处理电路 ,实现了四细分、辨向和可逆计数 ,使分辨率达到1μm 。

气压传感器神经网络算法及单片机实现

谐振筒式气压传感器测量范围为45～107kPa，其输出的周期信号与气压呈非线性关系，且受环境温度影响，为了达到准确度要求（±0．05kPa），提出了应用神经网络算法对周期和温度信号进行数据融合，实现消除温度影响和非线性校正及在单片机上的实现方法。实验结果表明：神经网络算法对气压传感器的数据融合可行有效。