基于Simulink的硬件嵌入式实时仿真设计及应用

为了利用Matlab的强大功能实现在线实时仿真,提出了基于Simulink的硬件嵌入式实时仿真系统。在分析S-Function模块硬件驱动原理的基础上,介绍了用C语言编写S-Function函数,以调用设备驱动程序操作采集卡。论述了调试建立S-Function模块的过程。在仿真模型中该模块作为信源模块,解决了仿真过程中在线实时数据采集的问题,给出基于该模块的IEC推荐的闪变仪的设计模型和实验结果,论证了该仿真系统的可行性。该方法普遍适用于各种数据采集卡。

论CDIO模式下的计算机硬件嵌入式技术

本文以CDIO模式为指导,从嵌入式技术发展现状着手,分析了当前计算机硬件课程教学存在的问题,明确了未来计算机硬件嵌入式技术发展方向,在此基础上,探讨了CDIO模式下计算机硬件嵌入式技术人才培养内容与方法,旨在培养先进的计算机嵌入式系统研发设计人才,促进嵌入式技术进一步的应用和发展。

嵌入式系统硬件可靠性Copula方法建模与分析

嵌入式系统硬件的可靠性是十分重要的,它直接关系到嵌入式系统的质量和寿命。为了对嵌入式系统的硬件可靠性进行分析,利用Copula方法从硬件角度和层面对其进行研究。首先从嵌入式系统硬件的组成层面对其进行抽象定义;然后从组成嵌入式系统硬件的每个功能模块出发,对每个功能模块从软硬件综合角度进行可靠性建模,同时利用Copula函数建立了嵌入式系统硬件的可靠性模型;最后对嵌入式系统硬件可靠性模型的参数进行估计,给出具体的嵌入式系统硬件可靠性计算实例,并将所建立的模型与其他类型的Copula函数进行比较。通过实例化分析和验证结果表明,得到的嵌入式系统硬件Copula函数模型是切实可行的。

嵌入式系统硬件设计教学研究与探索

为适应社会对嵌入式人才的需求,各高校相继开设嵌入式系统课程。嵌入式硬件设计是嵌入式系统课程的重要教学内容之一。对嵌入式系统硬件设计的授课内容、教学目标进行详细分析与研究,提出以嵌入式硬件基础知识、嵌入式微处理器电路设计、嵌入式接口技术以及嵌入式硬件调试方法为授课内容,以培养学生的嵌入式硬件设计和调试能力为教学目标。教学实践表明,本文提出的嵌入式硬件设计的教学内容和教学目标可提高学生的嵌入式系统硬件设计、调试能力以及工程实践能力。

MIMU辅助GPS跟踪环路嵌入式硬件平台设计

为了验证惯性系统辅助GPS跟踪环路的接收机性能,设计了一种基于多CPU结构的专用惯性辅助GPS跟踪环路嵌入式硬件平台。该平台以FPGA作为整个系统的逻辑和时序控制中心,以DSP作为中心处理器,实现了惯性数据和GPS数据的高速融合。经过跑车实验,证明该系统能够满足惯性辅助GPS跟踪环路的要求,锁相跟踪环路被惯性辅助后噪声降低。详细阐述了该系统的硬件设计思想和基本工作原理,给出了FPGA和TMS320C6727 DSP的软件编程逻辑流程图。

基于STM32的随钻地面嵌入式信号采集处理系统硬件设计

随钻测井是用于地质导向、钻井指导和评价地层油气情况的关键技术。地面信号采集处理系统是随钻测井系统重要的组成部分,用于完成多项采集测量处理任务和数据传输任务。随钻地面信号采集处理系统通常由嵌入式系统开发实现,其硬件部分是嵌入式系统的载体,对系统性能有决定性影响,也决定着整套随钻测井地面系统的功能和性能。文章基于嵌入式基本原理设计了一款定制的随钻地面嵌入式信号采集处理系统以满足随钻测井的需求,其具有标准的通信接口,如串口、网络接口和RS485接口等。

故障复现嵌入式硬件平台的电源系统设计

针对故障复现嵌入式硬件平台的需求,提出了电源系统的软硬件设计方法。对电源线路进行了特殊处理,保证了电源系统安全、稳定、可靠地运行。在此基础上利用继电器,使操作者很容易的控制电路板的开关,巧妙地实现了电源开关的自动化。硬件设计提供了电源系统的电路原理图,软件设计给出了相关程序的主要代码,并对其作了详细的说明。测试结果表明,该套电源系统实现了设计的功能,满足了嵌入式硬件平台对其各项指标的要求。

基于ARM的多平台嵌入式软硬件系统设计

本文实现一种基于ARM的嵌入式硬件教学平台的设计，搭建了软件系统开发环境并设计了相关的实验项目。该教学平台可兼容多款ARM处理器。

基于CPLD的嵌入式硬件防火墙原理设计

描述了复杂CPLD的嵌入式包过滤型硬件防火墙的原理,并使用MAX+PLUSⅡ软件进行了软件的编译和仿真,通过实例说明了硬件防火墙的实现方式,从实践和理论结合的角度论述了其存在的可行性。

计算机专业嵌入式硬件设计课程教学方法探索

DSP技术原本是一种数字信号处理技术,DSP课程是高等理工院校电工电子专业的必修课程,计算机学院或专业一般不学,但随着大数据和课程融合的发展,以及培养综合性人才的需要,如何在计算机学院或专业在当前比较少的课时情况下找到或选择一种比较好的计算机专业的DSP算法的课程教学就显得尤为必要。针对这个问题,笔者在计算机工程学院经过几年的教学改革项目,把DSP技术和信号处理作为主课题,进行了课题为嵌入式硬件设计课程的教学。本文总结了一些教学改革经验和规律,改进教学方案,提出了一种新的教学方法——软硬结合兴趣相长法,以飨读者,与同行共勉。

基于OBE的嵌入式硬件开发课程教学模式分析

文章通过分析嵌入式硬件开发课程传统教学机制和教育特点的学习个体多样性与差异性,提出嵌入式硬件开发课程实施基于成果产出导向教育(Outcome-Based Education,OBE)教学理念的柔性教学模式,运用智能化教育技术、链式课程构建、教育柔性形态、学习行为模式、成就感体现等方法与手段,全面改革教学新形态。构建出一个使学习难度逐层突破并向预期成果效应聚集的嵌入式教学新模式,形成基于OBE的嵌入式硬件开发课程教学实施路径。

基于嵌入式硬件的总线式数控机床动态性能测试工具研究

随着数控系统往总线化方向发展,数控系统与伺服驱动器间因总线协议而绑定。在机床动态性能不理想时,无法区分是数控系统运动控制上的原因,还是伺服驱动电机系统响应性的原因。为排除数控系统运动控制算法等的影响,将耦合问题解耦,研发了一款基于嵌入式硬件的支持EtherCAT总线和MetroLink-Ⅲ总线的机床动态性能测试工具。该测试工具可替代数控系统控制伺服驱动器的运动,可自由配置总线过程数据,可自由调整运动控制参数,并存储机床位置反馈元件反馈位置信息,对典型运动进行直观的图形化显示,便于测试结果的呈现和运动控制参数的调优。

汽车电动助力转向系统的硬件设计

电动助力转向系统(EPS)可根据路况及车况调整控制电机的助力状态,降低能源消耗,提高转向特性及行驶安全性.文中以高速数字信号处理器(DSP)为核心,设计了一个EPS的嵌入式系统;通过对DSP的选型、EPS的结构、控制原理与系统电路模块的分析,阐述了EPS嵌入式系统硬件的分层结构设计过程、EPS信号处理电路、助力电机和电磁离合器功率驱动控制电路;获得了扭矩传感器特性及信号处理电路的数据.试验结果表明,所采用的控制系统可实现EPS的基本功能.

基于CPM理论的仿生康复手嵌入式系统的研究

依据连续被动活动(CPM)康复理论开发了一种手指康复治疗机,其上共有3个手指、8个驱动电机和22路控制信号.采用了一种基于ARM920T内核的16/32位RISC的嵌入式处理器S3C2410作为计算和控制处理单元,并通过S3C2410的SPI接口来传递数据与指令,从而可以驱动电机并控制22路信号实现伸展/弯曲运动.最后通过两个实验分别验证了电机控制的可靠性和仿生手指的弯曲运动.

通用数字电路板测试系统硬件设计

针对传统依靠人工使用示波器、万用表、逻辑分析仪等设备对数字电路板进行测试具有过程复杂、工作量大、可靠性低等缺点,介绍一套通用数字电路板测试系统的硬件设计方案。跟传统数字电路板测试系统相比,文中的设计性能参数更优,主要包括:测试频率最高50 MHz并可调为100 MHz的整数分频;测试电平兼容-6～+9 V且可编程步长为100 mV;测试通道32路,每通道可设为输入输出三态可选且同步工作,存储深度1 Mbit,电流驱动能力达50 mA并有过载保护。

基于B/S结构的嵌入式家电集中控制器的研究与开发

本文给出了基于B/S结构的嵌入式家电集中控制器的解决方案。该方案中给出嵌入式家电集中控制器的硬件体系结构和软件体系结构。可以利用IE、Netscape等浏览器通过Internet网络实现对家庭内部网络上的家电设备进行控制,并且可实现家电设备故障的自动上传。

基于ARM的嵌入式远程视频激光标定系统设计

针对传统的嵌入式远程视频激光标定系统存在标定误差较高等缺点,提出基于ARM的激光标定系统,嵌入式端下位机与远程PC端上位机构成该系统,嵌入式端处理器的核心为S3C2440,构建嵌入式硬件平台,将图像采集、远程传输模块、激光标定模块结合构成嵌入式端,图像采集主要功能为对远程视频图像数据进行采集及压缩;远程传输模块主要功能为视频图像数据网络传输;由云台与激光器构成激光标定模块,云台驱动激光器转动,使激光点打到目标点上,实现目标标定。软件系统由VB.NET开发环境,VB.NET在界面开发,通过控制恒温槽温度、对解调系统信号通道选取进行控制、通过信号调节系统中得到波长数据、将处理后获取的数据来完成公式图表的生成。实验结果表明,所提系统标定误差较低,标定精度较高,实现激光远距离标定。

基于AU7842A的车载数字音频系统的硬件设计

提出一种利用音频解码芯片AU7842A设计车载数字音频系统的方案,借以满足消费者对音频体验越来越高的要求,并同时达到简化设计流程、精简电路设计和缩短产品开发周期的目的。重点研究系统的硬件构成,详细论述系统各组成模块的设计与实现。该文研究的系统具有内置USB、SD卡以及iPod接口,可实现多种音源数字音乐播放的目的。

屋顶机空调远程监测软硬件系统设计与故障诊断

在旧型空调系统中,因系统改造不易导致建筑能源管理和故障诊断困难,本文设计基于嵌入式设备的空调远程软硬件系统,并引入故障数据和实际运行机组,进行验证与分析,研究了制冷剂泄漏的故障诊断,通过反向传播算法的监督学习方法,使用核主元分析法(KPCA)先对特征进行降维,减少计算量,结合多层感知器(MLP)构成KPCA-MLP方法。结果表明:该算法具有95.83%的制冷剂泄漏诊断正确率;建立一套智能软硬件,通过成本较低的嵌入式设备,使用云服务器和数据可视化页面构成远程管理系统,实现对实际空调机组远程监测和故障检测。

基于嵌入式技术的工业通信管理机的开发及应用

通过一款基于嵌入式技术的工业通信管理机的设计、开发,介绍了研制过程中嵌入式硬件设备选型、嵌入式软件操作系统、应用软件设计等相关设计方法和策略。重点分析了嵌入式通信管理机的基本设计思想、应用功能设计、开发经验分享等内容。并结合大量的实际工程应用,提出了今后工业通信管理机的多样化、网络化、集成化等发展方向。