基于平衡原理的教学装置设计与制作

基于平衡原理,设计一种在风力或其他外力作用下稳定不倒的教学实验装置。系统主要包括STM32主控模块、电机驱动模块、角度传感器测量模块、液晶显示模块以及无线上位机检测模块。试制的装置样机完整地呈现了平衡效果,通过误差分析表明稳定性较好,相关的拓展研究适用于电动平衡车、四轴飞行器等产品或领域。

基于微程序流程图的硬件综合实验系统维护探讨

高校计算机硬件综合实验系统使用率高、使用人员多,没有还原系统,维护时必须一台台开机测试,使得硬件实验箱的管理和维护比较繁杂。总结出该硬件综合实验系统常见故障的排除方法,并提出一套基于微程序流程图的比较高效快速的维护方案,有效提高了设备完好率,保障实验教学和科研工作的正常进行,减轻硬件机房管理人员的维护工作量。

一种快速估算信号频率的计算方法

阐述在检测电信号的频率时,如果采用测周期法,需要较多周期(即较长时间),才能得到高精度的测量结果;如果采用高速数字信号处理方法,将一段时间的模拟信号采样保持、模/数转换为数字信号后计算得到频率信号,虽然所需模拟信号的持续时间较短,但是计算量很大时,计算时间不容忽略。在低功耗的应用场景,微处理器的计算能力和功耗常常是矛盾的。提出了一种提高信号频率测量精度的方法,利用一般性能的微处理器和简单的计算步骤,在短时间内可以大幅度提高电信号频率检测的精度,适用于大批量的频率检测应用,或者是高精度频率检测的预处理。

网上计算机系统虚拟实验室的研究

该文论述了网上计算机系统虚拟实验室的实现研究。介绍计算机组成及整机系统设计虚拟实验以及虚拟实验室网络化的实现方法。

手指脉搏血氧饱和度光电检测装置的研制

根据人体血液中氧合和还原血红蛋白不同的吸光特性,采用非损伤的光电体积描记技术,用红光和红外光两种不同波长的光源,实现血氧饱和度生理参数的实时检测.系统设计的硬件包括指夹式的光电传感器、单片机控制与信号处理电路、输出显示和接口电路等.软件包括相应的数据采集、处理和计算的主程序和中断程序.因采用了单片机系统和相应的软件程序,将自动完成数据检测、分析处理、显示和存储过程,可进行实时监测,以捕获难检的突发信号.

无机房电梯的振动信号远程监测系统

针对无机房电梯检修维护困难以及人工成本较高的现状,根据无机房电梯测试环境特点和要求,设计了电梯振动信息监测系统。该系统以MCU、ADS8361模数芯片和USB芯片为核心,结合前端信号调理等模块,完成了电梯振动和噪声信号的采集。同时,通过USB方式将采集信号数据传输给上位系统,完成信号数据的处理、存储和分析,为无机房电梯故障诊断和健康状态的分析提供了网络化的信息服务。

单片机测控系统的抗干扰技术

介绍了单片机测控系统几种硬件和软件抗干扰的设计方法,特别强调对供给单片机系统电源进行抗干扰设计,避免或减少单片机系统死机,以确保系统可靠工作。

微程序技术在FPGA设计中的应用

根据FPGA系列芯片的特点,提出在基于FPGA的数字系统设计中应用微程序技术实现控制器的设计思想,介绍了微程序设计方法的相关原理和技巧。

一种协处理器微程序控制器的设计

在协处理器中,微程序控制器的微码控制是协处理器指令译码的控制核心。文章提出一种协处理器微程序控制器的设计方法,并给出其功能验证的测试平台。采用隐含下址编码、流水及预译码等设计技术,来提高微码的执行效率。经优化的设计具有较快的译码速度和较小的微控制存储器面积。采用该方法设计的微程序控制器已经嵌入协处理器中,并且流片测试成功。

数值协处理器中微程序设计

微程序设计技术是实现微处理器指令系统的重要技术,微程序控制方法相对于硬布线控制方法可以简化控制部件的设计。文章以某数值协处理器的设计为例,研究了微指令格式的确定以及微程序代码的编写,并给出了编制的乘法微代码的实例。

微程序控制器扩展指令研究

在控制器中设计新指令是控制器教学中比较难的内容。为解决TEC-XP16教学机缺少乘法指令和除法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,介绍微程序控制器的基本组成与工作原理,分析在微程序控制器中扩展指令的主要过程,提出一种微程序控制器中MUL乘法指令与DIV除法指令的设计方案;以扩展MUL乘法指令为例,详细介绍在TEC-XP16教学机微程序控制器中设计实现扩展指令的完整过程;以实验方式验证了所设计和实现的乘法指令与除法指令的功能。所提出的设计方法对微程序控制器部件的教学与实验有一定的指导作用。

简单CPU的逻辑设计

利用MAX+PLUSII软件平台及自制实验箱设计一个含七条指令的简单CPU,包括时序电路,运算器,数据通路,微程序控制器及显示等模块。

单片机在步进电机控制中的应用探索

光纤环是光纤陀螺的核心部件,光纤环的结构影响光纤陀螺的精度,利用单片机在光纤陀螺光纤环绕制中步进电机的控制电路及软件设计,实现自动控制光纤环参数的功能,达到预备环的全自动绕制和工作环的半自动绕制,自动调整步速,装置简单,运行稳定,成本低。

一种嵌入式协处理器的设计

文章介绍了嵌入式协处理器LSC87的结构和控制方式。LSC87为与Intel8087指令功能全兼容的嵌入式协处理器,研制中采用了Top_down完全正向设计流程。选择微程序作LSC87数据路径的控制以便于支持所有7种类型定浮点操作数与6种异常的屏蔽和非屏蔽处理,其中部分数据路径部件还组合了硬连线控制,使LSC87不仅对复杂操作的处理可控性好,而且有利于数值迭代计算的简单快速实现。

高速数据总线研究

通过对美国军用标准MIL-STD-1553 B总线协议在高速数据通讯中受到限制的分析,提出了现实解决办法。利用同步信号检出电路的改进和微程序控制器工作模式变化,使码速率提高一倍。上述两种技术的应用较好地解决了计算机高速处理能力和高速信息传输介质之间的瓶颈问题。

基于msp430的教育机器人控制器设计

主要介绍了以MSP430F1232单片机为内核附加外围电路构成的智能控制系统。该系统主要是通过传感器检测外界信号,由控制系统作出判断后驱动直流电机按一定的速度和方向转动,从而带动执行部件完成一定的动作。本次设计的主要内容包括设计方案的确定、系统器件的选择、电路的设计和分析以及系统软件的整体设计思路。

一种高效的浮点数除法指令设计实现方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点数除法指令的问题,设计了一种32 bit浮点除法指令以及实现32 bit浮点数除法运算的算法。为解决人工方式设计微程序和修改微程序控制器源程序效率低且容易出错等问题,提出了一种能够由汇编语言程序自动生成微程序以及能够由微程序自动修改控制器ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32 bit浮点数除法指令的算法是正确的,平均只需要2.16 s就能根据汇编语言程序表自动生成微程序表,平均只需1.3 s就能根据微程序表等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序,极大提高了浮点除法指令的设计实现效率。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。

配料秤控制器的设计

针对配料皮带秤测量精度低、误差大的现状,以AT91SAM7X256单片机为主控芯片,设计了配料秤控制器,详细介绍了配料皮带秤的工作原理,实现累计量控制的功能。该控制器充分利用AT91SAM7X256单片机的特点,采用双通道数据采集,设计了硬件电路,在此基础上,采用PID控制算法进行了配料皮带秤控制器的软件设计。电路设计新颖、测量精度达到1%、误差小于0.01t。

基于ISP技术的存储器实验系统改进与设计

介绍了应用ISP技术进行的计算机主存储器读写实验的改进思路和设计方法。学生在实验中,使用ispEXPERT SYSTEM软件设计一个微程序控制的主存储器读写实验系统,并使用JYS型实验工具进行实验验证。实践表明,该实验提高了学生学习的积极性;加深了对主存储器读写课程内容的理解;提高了学生的实践能力。

TEC-XP16教学机浮点运算指令快速设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点运算指令的问题,设计32 bit浮点加法、32 bit浮点减法、32 bit浮点乘法、32 bit浮点除法指令以及实现浮点运算的算法。为解决人工方式设计微程序和修改微程序控制器源程序效率低且容易出错等问题,提出一种能够由汇编语言程序自动生成微程序以及能够由微程序自动修改控制器ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32 bit浮点运算指令的功能是正确的,平均5 s之内就能根据汇编语言源程序自动生成微程序,平均2 s之内就能根据微程序等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。