基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统设计

为解决网络主机大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量,设计了基于多点低压差分信号(MLVDS)和USB3.0的大数据高并发传输控制系统;在Web服务器架构中,接入MLVDS驱动器与并行接收器设备,并联合相关应用元件,调度可移动网关的主控模块,完成大数据高并发传输控制系统的硬件结构设计;利用USB3.0控制芯片,完善接口电路组织的连接回路,完成基于USB3.0的控制电路搭建;设置MySQL数据库表单,借助TCP/IP协议,处理大数据并发文本,再联合相关大数据参量,定义INF传输控制指令,实现对传输控制行为的分析;结合相关硬件结构,完成基于MLVDS和USB3.0的大数据高并发传输控制系统的设计;实验结果表明,设计系统可提升大数据样本顺序和逆序并发量的均值水平,解决了大数据样本单位并发量有限的问题,有效控制大数据高并发传输数据参量。

基于倍频OS-PWM算法的LED驱动芯片设计

LED(Light Emitting Diode)广泛应用于显示领域,LED显示屏凭借着功耗低、寿命长的特点在大屏显示行业占据主流地位,尤其是在户外广告等细分领域市场份额远高于其他类型产品,但LED显示屏由于其本身的材料特性,在实际应用中也存在着诸多问题,比如刷新率偏低、开路十字架、首行偏暗、鬼影以及低灰色阶均匀性差等。为缓解上述问题,增强使用场景,我们尝试开发了一款32扫恒流输出LED驱动芯片,并对其内部一些主要数字电路模块进行了设计与仿真,如复位生成电路、指令译码电路、PWM控制电路、SRAM控制电路、PWM生成电路等,该芯片还内置了高刷新率的倍频OS-PWM(Optimize-Scrambled Pulse With Modulation Algorithm)算法,专门解决了小点间距显示屏的低灰问题,实验测试和仿真都确认了设计的准确性和可行性,实现了预期的效果。

利用Windriver开发PCI总线设备驱动

传统的在windows环境下开发的PCI总线设备的驱动,使用的大部分是C或C++语言。这里介绍利用KRFTech公司的推出的PCI驱动程序开发包Windriver以及PLX公司生产的PCI桥接芯片9054,可以在delphi编译器中开发出基于高速的PCI接口的信息采集卡。

通用CPU外部接口激励设计

现场可编程门阵列(FPGA)软件设计愈发复杂,片间驱动的设计尤其明显。可编程逻辑器件软件测试要求中对片间驱动的测试涉及接口测试、时序测试2种常规测试类型;而部件测试和系统测试往往存在多个软件单元和模块,待测接口数量较多且分立,片间驱动的测试质量通常受接口激励设计制约。通常FPGA设计框架中会使用较多的通用CPU外部控制接口,通过统一常见通用CPU外部接口验证激励设计规范,对被测模块每个外部输入/输出接口的信息格式、数据特性等进行验证。对异步串口、同步串口、IIC、SPI、CAN、EMIF、GPMC、LOCAL BUS、PCI 9种通用CPU外部接口进行激励设计,分析了各类接口的时序及通信约束,借助QuestaSim仿真平台对相应接口进行仿真,逐项比对输出波形验证激励设计的正确性。

基于故障树法的电机驱动芯片故障分析与改进

在高负载状态下,电机重复出现异常停机情况,且每次异常的工况和反馈数据均一致。电机驱动芯片为MSK4322HD,测量发现该芯片某PWM信号管脚对地阻抗由高阻态变为低阻态,开帽后,在相应PWM信号对应的MOS管处发现烧蚀痕迹,判断为芯片内部MOS管损伤。针对该故障展开分析。首先,采用故障树分析法列出相关底事件,根据电路远离开展测试,逐一排查,最终定位故障为异常相序信号导致的过流损伤;其次,进行机理分析,发现异常相序信号是由电机实时换相、换相导致PWM低电平信号持续特定时间及高负载3种正常条件耦合引起的,对三者任一解耦即可解决。在此基础上,进行故障复现,证明定位准确无误;最后,对嵌入式软件制定相应的改进措施,并通过试验验证其有效性。

高精度电流采样电路设计

设计了一种应用于H桥电机驱动芯片的高精度电流采样电路。提出了一种特殊的电流镜架构,将多个镜像管串联、采样管并联连接,增大了镜像管整体的栅长与采样管的栅宽,在满足版图匹配性的前提下,能够有效地抑制沟道长度调制效应,提高电流镜的精度。另一方面,通过一个高性能的折叠共源共栅(Cascode)误差放大器对电流镜架构进行钳位,并在该误差放大器中设计了一个修调模块降低失调,能够在较大采样比例下得到较好的精度。在输出端采用了Cascode电流镜可实现电机驱动芯片双相或者三相的电流采样。采用0.18μm BCD工艺进行设计与仿真,仿真结果表明:所提出的电流采样电路在采样比例为1︰1000下最高可达到99.19%的精度。

用于车载激光雷达的高速窄脉冲栅极驱动器

针对车载激光雷达高频率、高精度的探测需求,提出了一种高速窄脉冲栅极驱动器,用于驱动激光雷达发射系统中的GaN HEMT开关管。基于0.18μm CMOS工艺进行驱动器的电路与版图设计,采用新型施密特触发器结构,并集成欠压锁存和过温保护功能。该驱动器选用晶圆级芯片封装(WLCSP)技术,最大程度上降低栅极路径上的寄生电感。对芯片进行测试,结果表明:驱动器最小输出脉冲宽度为1.06 ns,其上升时间为480 ps,下降时间为380 ps,输入信号到输出信号的延迟时间为3 ns,脉冲频率最高可达60 MHz。该驱动器具有脉宽窄、延时短、频率高、体积小等特点,可应用于车载激光雷达系统。

一种通用的底层驱动程序设计

提出了一种通用的底层驱动程序设计方法,适用于不同架构的芯片驱动的开发。这是一种自上而下的软件结构,采用C语言进行编写。在确立好顶层框架后,可以多人协作完成各个模块驱动程序的开发,从而快速进入调试阶段,大大缩短了驱动程序的开发流程,节约了时间,提升了工作效率。在这种驱动程序的基础上可以进一步开发芯片的测试程序以及应用程序。

景观照明调光控制概述

景观照明的控制可以分为开关控制和调光控制两部分,开关控制部分决定着各配电回路是否亮灯,调光控制部分决定着各个LED灯具发光的颜色或明暗。本文仅对景观照明的调光控制部分进行探讨。

绝缘栅双极型晶体管驱动单元建模与仿真分析

为解决新型功率模块驱动芯片无仿真模型,无法进行驱动单元电路原理仿真验证的问题,以英飞凌1ED020I12FA2芯片为例,从驱动单元的核心器件及其外围电路建模方面开展研究,并提出一种适用于驱动芯片的建模仿真方法,通过与芯片数据手册对比验证了模型的正确性,并基于该模型采用Saber软件对驱动单元的电源变换功能、隔离与功率放大功能和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块保护功能进行电路原理建模,对部分重要功能逻辑进行测试验证,结果表明,相应功能逻辑符合设计预期。

基于UOS系统下威焱831的PCIE-DMA设计

阐述一种国产化WY-831处理器和FPGA芯片异构通信方案的设计,此方案有效解决国产操作系统的异构计算场景下,国产处理器与FPGA进行高速通信和数据交互问题。探讨硬件框架设计和内核驱动软件设计,对方案进行测试验证,针对不同的数据量进行吞吐量测试。

一种电动自行车控制系统的硬件设计

随着能源的紧张和时代发展的需要,使电动自行车得到了普及,而电动自行车又以无刷直流电动机的后轮驱动为主。文章给出了以ATmega48单片机为控制核心、无刷直流电动机专用驱动芯片IR21367为驱动电路的一种设计方法,通过三相全桥逆变电路,将48 V铅酸蓄电池的直流电压逆变成交流电压,使三相定子绕组中的两相通电。安装在无刷直流电动机上的霍尔位置传感器将检测到的转子位置信息传送给单片机,单片机控制驱动电路使三相全桥逆变电路的晶闸管有选择地导通,使两相定子绕组有规律地通电,电磁相互作用使转子旋转,从而驱动电动自行车车轮旋转。文章设计的控制系统基本上实现了电动自行车所需要的功能:调速功能、辅助刹车功能、电流检测过流保护功能、电量显示功能。

一种实用微型直流电机驱动器的设计与实现

根据自主移动竞赛机器人控制系统的需要,设计实现了一个基于C8051F单片机、MOS管与继电器控制的4路微型直流电机驱动器。结合自定义通信协议,驱动器通过RS422串行总线接收上位机命令,实现对微型直流电机转速和转向的远程控制。驱动器结构简单,开发维护成本低,具有很好的扩展性和使用价值。

一种高集成射频接收前端

采用氮化铝陶瓷基板、硅外延法制作的PIN二极管芯片、砷化镓工艺单片低噪声放大器、硅集成驱动芯片、多芯片组件工艺技术设计的接收前端,在1-4GHz频带内插入损耗小于0.4dB,可通过连续波功率80 W,噪声系数小于1.0dB,增益大于30dB,1dB压缩点输出功率大于10dBm,尺寸为6.0mm×6.0mm×1.2mm的塑料封装。高集成的射频接收前端可广泛应用于TD-SCDMA和TD-LTE系统。

一种高速免驱USB加密卡的设计与实现

针对信息安全业务对安全加密模块处理速率要求日益增高的现状,基于自主研发安全芯片提出一种通用串行总线(USB)加密卡设计方案。开发一个多层结构的高性能片上操作系统,并将USB加密卡配置为大容量存储设备,利用Bulk-Only协议与主机通信,使主机无需安装驱动,同时通过扩展的SCSI私有指令完成加解密操作,提高便捷性与安全性。此外,设计一种USB高速密码算法子系统,其中采用数据流控制单元以及USB直接内存存取、协处理器软件流水线、AHB-Lite总线等多种加速策略。测试结果表明,该方案设计的USB加密卡使用便捷,能够高速完成国密SM1的运算。

基于单片机的步进电机控制系统设计与研究

从工作特性的角度对步进电动机进行了简要分析,并在以单片机为控制核心的基础上针对步进电动机的数字控制提供了一种切实可行的方案。该控制方案充分利用集成电路相对于传统控制电路的优势,在同等控制功能的情况下简化控制电路。该系统操作方便,具有可视化和即时性特点,可实现对步进电动机位置的精确控制,并能对步进电动机进行在线操作。

双步进电机控制系统在航空相机中的应用

着重介绍了航空摄影机中电控系统如何用两片单片机控制卷片步进电机和快门步进电机准确、协调工作 ,对硬件构成作了描述 。

基于USB接口设备的驱动程序设计

采用PDIUSBD12芯片的基于USB接口设备驱动程序,模型最上层的函数驱动程序,管理应用程序与较低级总线驱动程序间的通信。底层的总线驱动程序,管理函数驱动程序与设备硬件间通信。中间的过滤器驱动程序,辅助函数驱动程序与总线驱动程序。USB设备函数驱动程序与总线驱动程序,使用I/O信息包处理USB的通信。同时,根据USB通信协议,使用DriverWorks的工具模块进行WDM设备驱动程序的开发。

基于PCI总线的DMA高速数据传输系统

提出了基于PCI总线接口技术实现DMA数据传输系统的通用设计方法。该方法应用于雷达接收机综合测试仪,当雷达接收机工作时,采用DMA方式的数据传输速率可以稳定地达到70MB/s,能够有效地采集并保存雷达各种参数,供主机快速进行雷达故障分析与判断。还重点介绍了数据传输系统中基于PCI总线的接口电路设计及基于WDM的PCIDMA驱动程序的开发。

一种实用型直流电机控制电路的设计

介绍了由半桥驱动电路以及转向控制电路构成的一种新型、结构简单、调试方便、实用的直流电机控制电路的实现方法,并阐述了电路的组成以及设计过程。实践证明,该套直流电机控制电路能克服传统的H桥控制电路中结构复杂、死区时间不易控制的问题,特别在大功率电机的控制方面该系统具有比传统H桥控制电路更优良的工作性能。