基于FPGA的高重复率距离门控电路实现 被引量：7

1

作者 吴志波 张忠萍 陈菊平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期919-922,共4页

传统的距离门控电路多采用分立元器件,工作频率和控制精度均十分有限,难于满足重复频率高的测距需求.通过分析高重复率距离门控的时序,提出并实现了一种基于FPGA的高重复率距离门控电路方法.该方法充分发挥了FPGA在运算、存储、时钟管... 传统的距离门控电路多采用分立元器件,工作频率和控制精度均十分有限,难于满足重复频率高的测距需求.通过分析高重复率距离门控的时序,提出并实现了一种基于FPGA的高重复率距离门控电路方法.该方法充分发挥了FPGA在运算、存储、时钟管理等方面的优势:采用倍频模块产生的200MHz作为时钟基准,其门控输出分辨率达5ns;利用增强型并口(Enhanced Parallel Port,简称EPP)方式进行门控数据传输,以确保2kHz的高速门控信号输出.完成的距离门控板在上海天文台的高重频(2kHz)卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,简称SLR)实验中获得应用,使上海天文台成为国际上少数掌握高重频SLR技术的台站之一. 展开更多

关键词 卫星激光测距 fpga 距离门控电路 高重复率

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基于FPGA的自适应交通信号系统设计与实现 被引量：3

2

作者 闵富红 褚周健 +1 位作者 王恩荣 叶彪明 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第3期137-141,共5页

针对当前道路车辆逐渐增多,固定配时方案的交通信号系统无法满足复杂车流变化的情况。提出将感应控制方式融入到交通信号系统中,并与定时配置方案相结合,采用FPGA技术设计一种自适应的交通控制系统。通过Verilog语言编写各模块的控制程... 针对当前道路车辆逐渐增多,固定配时方案的交通信号系统无法满足复杂车流变化的情况。提出将感应控制方式融入到交通信号系统中,并与定时配置方案相结合,采用FPGA技术设计一种自适应的交通控制系统。通过Verilog语言编写各模块的控制程序,在QuartusⅡ软件环境下进行综合编译与仿真验证,设计出能够采集路口车流信息并实时反馈、自动调整配时方案的交通信号控制系统。然后,结合开发板模块电路,选择合适的电子器件,设计车流检测和交通信号模拟显示电路,并通过管脚约束的方式,完成外接模拟显示电路与开发板的硬件连接,下载程序并调试运行。最终,在实验室完成自适应交通信号系统的硬件电路调试。 展开更多

关键词 交通系统 现场可编程门阵列 自适应控制 仿真实验 硬件电路

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基于FPGA的DFB激光器驱动电路的设计与仿真 被引量：3

3

作者 赖冬寅 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期57-59,共3页

为了提高DFB激光器驱动电路的可靠性和稳定性,设计了一款基于波长调制光谱技术的DFB激光器驱动电路。压控恒流源电路能够完成对激光器的恒流驱动以及其波长的粗调。利用FPGA生成直接频率合成器产生幅值为5V,频率为20kHz的正弦信号和频率... 为了提高DFB激光器驱动电路的可靠性和稳定性,设计了一款基于波长调制光谱技术的DFB激光器驱动电路。压控恒流源电路能够完成对激光器的恒流驱动以及其波长的粗调。利用FPGA生成直接频率合成器产生幅值为5V,频率为20kHz的正弦信号和频率为20Hz的三角信号,其可以对激光器的波长进行调制和扫描,进而实现对激光器的波长进行精确调谐。然后利用QuartusII软件对激光器的驱动电路进行了仿真。最后,对激光器驱动电路进行了模拟实验,结果表明输出电流与输入电压成线性关系,输出的电流与负载无关,达到了预期的设计目标。 展开更多

关键词 fpga 压控恒流源 QUARTUSII 仿真

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基于FPGA的嵌入式通信系统核心模块设计 被引量：6

4

作者 杨胜利 李超 余亮 《现代电子技术》 北大核心 2018年第22期88-91,共4页

基于IP核的SpaceWire-PCI通信卡进行通信时,没有考虑传输过程内相位失真问题,其通信效果存在实时性能低、抗干扰性差和通用性低的缺点。据此设计基于FPGA的嵌入式通信系统的通信卡,其整体架构由FPGA模块、以太网88E1111 PHY芯片、MCP251... 基于IP核的SpaceWire-PCI通信卡进行通信时,没有考虑传输过程内相位失真问题,其通信效果存在实时性能低、抗干扰性差和通用性低的缺点。据此设计基于FPGA的嵌入式通信系统的通信卡,其整体架构由FPGA模块、以太网88E1111 PHY芯片、MCP2515 CAN控制器等组成。采用FIR滤波器分布式算法处理通信卡信号传输时的内相位失真问题。利用SoPC系统的NiosⅡ集成开发环境设计通信卡软件:设计初始化程序实现FPGA模块中CycloneⅢ3C25F32芯片控制寄存器的配置;设计通信程序实现通信卡中数据信息的发送和接收。实验证明,所设计通信卡通信效果具有实时性高,抗干扰性好及通用性高等优势,能够极大地提高通信效率。 展开更多

关键词 fpga 嵌入式系统 通信卡 接口电路 控制寄存器 通信程序

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基于FPGA的星载步进电机控制电路设计 被引量：8

5

作者 林方 王煜 +3 位作者 付毅宾 陆钒 常振 邱晓晗 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期77-85,共9页

针对航天设备在轨运行时间长、不易更换的特点,提出了一种力矩宽且范围可调的步进电机控制电路设计。该电路原理样机以Xilinx公司的XC3S400pq-208型FPGA为核心控制芯片,以LMD18200为步进电机驱动芯片。在对电路总体设计进行介绍的基础上... 针对航天设备在轨运行时间长、不易更换的特点,提出了一种力矩宽且范围可调的步进电机控制电路设计。该电路原理样机以Xilinx公司的XC3S400pq-208型FPGA为核心控制芯片,以LMD18200为步进电机驱动芯片。在对电路总体设计进行介绍的基础上,重点阐述了航天过程中步进电机阻力矩增加的问题,以及通过脉冲频率和PWM控制技术调节输出力矩的方法。试验结果表明,力矩可调范围的最大值能够使力矩裕度达到4,匹配步进电机在轨运行过程中的力矩要求。 展开更多

关键词 航天设备 力矩可调 步进电机控制电路 fpga PWM控制技术

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基于FPGA技术的新型相控阵驱动电路

6

作者 骆英 徐佳 +1 位作者 李伯全 王自平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第12期89-92,共4页

近年来,结构损伤中超声相控阵检测技术正逐渐成为国际无损检测领域的研究热点之一。由于目前超声相控阵驱动电路中大多采用脉冲信号的激励方式,驱动信号的强度难以控制,缺陷处回波的有效信号不够突出,使得相控阵检测的分辨率较低。针对... 近年来,结构损伤中超声相控阵检测技术正逐渐成为国际无损检测领域的研究热点之一。由于目前超声相控阵驱动电路中大多采用脉冲信号的激励方式,驱动信号的强度难以控制,缺陷处回波的有效信号不够突出,使得相控阵检测的分辨率较低。针对这一问题,提出了一种基于FPGA技术的新型超声相控阵驱动电路,该驱动电路利用FPGA片上丰富的逻辑资源以及其编程的灵活性,实现了任意波形信号的激励,并且依据超声波在材料中的衰减规律,通过在片上构建强度控制算法实现了缺陷处应力波等强度的目的,从而提高了缺陷检测的分辨率和信噪比。系统主要包括激励信号生成模块、强度程序控制模块以及高频功放模块。最终通过实验,验证了系统的可行性。 展开更多

关键词 超声相控阵 fpga 强度控制 驱动电路

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基于ARM与FPGA的伺服控制电路设计 被引量：3

7

作者 杨洋 赵春璋 《电子测量技术》 2017年第7期16-19,25,共5页

根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(LVDT)模拟量处理核心电... 根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(LVDT)模拟量处理核心电路,以ST公司的ARM芯片STM32F051及Lattice公司的FPGA芯片XP2-PQFP208为控制系统核心的一款新型伺服控制电路,并给出了该伺服控制电路相应部分的硬件设计原理及软件设计流程。经实验证明,该设计可以有效提高系统伺服控制性能,并且具有可移植性较好,集成度高,结构简单及实时性好的优点,可以实现控制系统对伺服阀驱动功率,测量精度和稳定性等的设计要求。 展开更多

关键词 伺服控制 电路设计 性能提升 fpga ARM.

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基于FPGA的交错并联PFC的研究 被引量：4

8

作者 邹涛 周小方 《现代电子技术》 北大核心 2015年第8期120-123,共4页

随着电力设备的功率等级不断提高,使得传统Boost PFC变换器存在较大的输入纹波、转换效率较低等缺点。因此,这里将交错并联拓扑结构引入到Boost PFC变换器中,在平均电流控制策略的基础上建立离散化数字控制模型,选择现场可编程逻辑门阵... 随着电力设备的功率等级不断提高,使得传统Boost PFC变换器存在较大的输入纹波、转换效率较低等缺点。因此,这里将交错并联拓扑结构引入到Boost PFC变换器中,在平均电流控制策略的基础上建立离散化数字控制模型,选择现场可编程逻辑门阵列(FPGA)控制器来实现交错并联Boost PFC电路的数字控制。仿真结果表明,该设计有效优化了电源的性能,使得电源中的谐波电流含量减少,大大提高了开关电源的功率因数。 展开更多

关键词 PFC技术 fpga数字控制 交错并联电路 开关电源

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基于FPGA和AD9951的可编程信号源 被引量：2

9

作者 游丽萍 黄建国 李力 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第4期62-63,79,共3页

提出一种基于可编程逻辑器件FPGA和直接数字频率合成(DDS)技术,产生各种信号的系统设计及其实现。简要介绍了系统中主要器件的选择及其特性,重点阐述了DDS的基本原理、系统的工作原理、硬件结构及各部分电路的详细设计,介绍了FPGA中控... 提出一种基于可编程逻辑器件FPGA和直接数字频率合成(DDS)技术,产生各种信号的系统设计及其实现。简要介绍了系统中主要器件的选择及其特性,重点阐述了DDS的基本原理、系统的工作原理、硬件结构及各部分电路的详细设计,介绍了FPGA中控制电路的设计及程序的下载。给出了FPGA中控制电路的时序仿真波形,并验证了其可行性。系统采用FPGA和AD9951相结合,使得系统设计更加实用和广泛。 展开更多

关键词 fpga DDS 硬件结构 软件设计 控制电路

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基于FPGA的三相SPWM变频变压电源的研究 被引量：5

10

作者 徐彬 王传礼 +1 位作者 喻曹丰 解甜 《现代电子技术》 北大核心 2020年第2期9-13,共5页

针对传统的变频变压电源采用的模拟控制技术的不足,设计一种基于FPGA的三相SPWM变频变压电源。对主要的硬件电路和基于FPGA的数字控制电路进行研究;分析SPWM波的调频调压原理;通过改变频率控制字来控制开关管生成频率可调的电压,调节调... 针对传统的变频变压电源采用的模拟控制技术的不足,设计一种基于FPGA的三相SPWM变频变压电源。对主要的硬件电路和基于FPGA的数字控制电路进行研究;分析SPWM波的调频调压原理;通过改变频率控制字来控制开关管生成频率可调的电压,调节调制度和PWM波的占空比来调节输出电压幅值。研究结果表明,系统实现了输出频率和幅值可调的三相正弦交流电,相位彼此相差为120°,输出电压幅值在0~25 V内可调,输出频率在0~100 Hz范围内以0.1 Hz的精度调节。仿真与实验结果证实了该设计方案的准确性和可行性。 展开更多

关键词 变频变压电源 三相SPWM fpga 逆变电路 频率控制字 调制度 占空比

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基于FPGA技术对老装备技术改造的研究 被引量：2

11

作者 张洪向 刘高峰 +2 位作者 李敏勇 孙胜春 邢昌凤 《海军工程学院学报》 1998年第4期75-78,共4页

对服役多年达到使用寿命的电子装备，采用现场可编程门阵列（FPGA）集成电路技术进行技术改造，既能保证装备原有的技术性能指标，又可提高装备的可用性、维修性及可靠性．介绍了采用FPGA技术对某型数字式指挥仪进行技术改造的方法，并... 对服役多年达到使用寿命的电子装备，采用现场可编程门阵列（FPGA）集成电路技术进行技术改造，既能保证装备原有的技术性能指标，又可提高装备的可用性、维修性及可靠性．介绍了采用FPGA技术对某型数字式指挥仪进行技术改造的方法，并表明这种方法是装备技术保障中的一种行之有效的技术措施． 展开更多

关键词 指挥仪 电路板 fpga技术 技术改造 舰炮 老装备

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基于多轴伺服驱动系统的FPGA接口电路设计 被引量：5

12

作者 贺政 彭端 龙晓斌 《机床与液压》 北大核心 2021年第5期77-82,共6页

为了提高空调冷凝器折弯机多轴伺服驱动系统的稳定性和经济性,提出一种基于现场可编程门整列(FPGA)的多轴伺服驱动系统接口电路设计方案。通过FPGA实现了一种可支持8轴的脉冲多模式发送接口电路,可以适配伺服驱动器,对原有的空调冷凝器... 为了提高空调冷凝器折弯机多轴伺服驱动系统的稳定性和经济性,提出一种基于现场可编程门整列(FPGA)的多轴伺服驱动系统接口电路设计方案。通过FPGA实现了一种可支持8轴的脉冲多模式发送接口电路,可以适配伺服驱动器,对原有的空调冷凝器折弯机数控系统进行升级。采用硬件描述语言(Verilog HDL),在Quartus prim集成开发环境下,在Intel Cyclone10LP的FPGA硬件平台上进行验证。实验结果证明,接口电路能够稳定输出,达到空调冷凝器折弯机多轴数控系统的要求。 展开更多

关键词 fpga接口电路 数控系统 多轴伺服驱动系统 脉冲模式

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高速可逆位置计数器的研究与FPGA实现 被引量：6

13

作者 刘岩 李风荣 王金海 《天津工业大学学报》 CAS 2003年第2期70-73,共4页

对应用于位置控制系统中的高速8路16位可逆计数器进行了研究,论述了其工作原理,详细讨论了8路16位可逆计数电路及其可编程接口逻辑电路的设计方法,并应用EDA技术下载生成高速FPGA器件.实际应用证明,器件抗干扰能力强,计数准确.

关键词 位置控制系统 可逆计数器 工作原理 可编程接口逻辑电路 fpga器件 设计

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基于FPGA的开关电源数字控制技术 被引量：10

14

作者 郭文君 姜帆 +2 位作者 贾立朋 华明 徐静 《电子测量技术》 北大核心 2021年第15期172-176,共5页

针对大功率移相全桥变换器进行研究,设计了该电路拓扑基于FPGA的数字控制方法。给出了开关电源系统控制策略,阐明了基于FPGA的数字PI算法、数字控制系统程序架构、及浮点运算的处理方法等电源数字控制系统多项关键技术。搭建了额定功率6... 针对大功率移相全桥变换器进行研究,设计了该电路拓扑基于FPGA的数字控制方法。给出了开关电源系统控制策略,阐明了基于FPGA的数字PI算法、数字控制系统程序架构、及浮点运算的处理方法等电源数字控制系统多项关键技术。搭建了额定功率6 kW的数字控制电源样机,进行了多项功能性能试验,实现了开关电源预期设计指标。试验结果表明,基于FPGA的数字控制系统,不仅能够保证开关电源的稳定运行,在运算速度、事件并行处理等方面具有良好的性能。该技术不仅局限于移相全桥电路拓扑,通过适当调整调制及控制策略可应用于其他开关电源拓扑电路。 展开更多

关键词 fpga 数字控制 开关电源 移相全桥电路 PI算法

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基于FPGA的高帧频CCD驱动控制系统的设计

15

作者 翟昱云 梁志毅 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第2期307-312,共6页

CCD芯片的驱动电路是整个高帧频图像采集系统的核心部分,它关系到整个系统的性能和技术指标。分析并实现了DALSA公司1 M像素的帧转移型高帧频CCD芯片FT50M的内部结构和驱动时序,并采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动时序和所需的偏压电... CCD芯片的驱动电路是整个高帧频图像采集系统的核心部分,它关系到整个系统的性能和技术指标。分析并实现了DALSA公司1 M像素的帧转移型高帧频CCD芯片FT50M的内部结构和驱动时序,并采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动时序和所需的偏压电路,进而改进了CCD芯片的偏置电压电路,采用大多数的偏置电压由SFD信号生成的方式。因此只需产生极少偏置电压即可生成所需全部偏压,这是目前十分安全的偏压解决方案,并选用了FPGA作为核心控制器件。实验表明:此设计不仅简化了电路,还具有性能好、功耗低、体积小的优点,实现了对高帧频CCD图像采集系统的驱动控制。 展开更多

关键词 帧转移型CCD 驱动控制电路 fpga 高帧频

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基于FPGA的高性能回收控制器的设计与实现 被引量：1

16

作者 刘海烨 黎光宇 +3 位作者 乔茂永 刘靖雷 裴晓燕 闫云龙 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2022年第4期57-66,共10页

针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列(Field Prog... 针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为核心处理器装置的控制单元,实现了对航天器的现有减速与缓冲装置的可靠、精确地控制。该控制器采用三模冗余(Three Mode Redundancy,TMR)控制策略,程序上采取了复杂状态机等并行执行的控制逻辑,系统上采取了3个分时启动电路,输出上采取了具有自反馈校正的同步校验信号系统。在满足产品上电浪涌电流的同时,以三取二方式有效的输出规定脉宽时序的指令信号,满足了后一级执行机构的动作需求。实物产品飞行试验验证结果显示,回收控制器启动特性、指令时间、响应性能均满足航天器现有减速与缓冲装置要求,可为同类型其他设计提供一定的借鉴和参考。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 回收控制器 三模冗余 分时启动电路 同步校验信号 航天返回

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永磁同步电机矢量控制专用集成电路的设计 被引量：6

17

作者 唐俊龙 龚源浩 +1 位作者 杨晟熙 喻华 《现代电子技术》 北大核心 2024年第20期13-19,共7页

针对软件矢量控制策略因响应慢、成本高而无法满足永磁同步电机(PMSM)领域控制新需求的问题,设计一种矢量控制专用集成电路(ASIC)。采用双闭环控制结构为基础设计芯片架构,使用VerilogHDL硬件描述语言设计矢量控制、坐标旋转数字计算(CO... 针对软件矢量控制策略因响应慢、成本高而无法满足永磁同步电机(PMSM)领域控制新需求的问题,设计一种矢量控制专用集成电路(ASIC)。采用双闭环控制结构为基础设计芯片架构,使用VerilogHDL硬件描述语言设计矢量控制、坐标旋转数字计算(CORDIC)、电流采样接口、编码器接口和串口通信等模块,通过硬件架构实现并行加速。利用ModelSim平台仿真验证所设计电路的功能,以FPGA为核心搭建芯片物理验证平台,控制PMSM的电流与速度。结果表明:所设计的ASIC输出PWM信号达到12.2 kHz,双环频率分别达到12 kHz和8 kHz,具有快速动态响应与良好的稳态特性;且能够实现高性能、低成本、可移植的电机控制,在电机控制领域具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 矢量控制 专用集成电路 闭环控制 CORDIC fpga ModelSim验证

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亚纳秒级上升沿窄脉冲驱动电路与模拟仿真

18

作者 李益 温文龙 +3 位作者 王谦豪 李强龙 赵华龙 李峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期126-143,共18页

针对半导体激光二极管(LD)驱动电路中存在的上升沿缓慢问题,设计了一种具有亚纳秒上升沿的窄脉冲电路。从理论方面分析了回路中电感、电容等参数对输出激光脉冲上升沿的影响,驱动电路以内置驱动的GaN集成模块作为主开关进行电路的合理... 针对半导体激光二极管(LD)驱动电路中存在的上升沿缓慢问题,设计了一种具有亚纳秒上升沿的窄脉冲电路。从理论方面分析了回路中电感、电容等参数对输出激光脉冲上升沿的影响,驱动电路以内置驱动的GaN集成模块作为主开关进行电路的合理设计驱动半导体激光二极管;利用现场可编程门阵列作为控制核心设计时序信号,实现LD脉宽和重频的精确调节;以ADN8831驱动热电制冷器(TEC)实现LD精确恒温控制。通过模拟仿真和实验验证,获得了亚纳秒级的脉冲前沿,脉冲宽度5 ns至15 ns可调,重复频率1 kHz至10 kHz可调,LD的温度设定为25℃至26℃,12 h功率稳定性RMS测试值为0.51%。 展开更多

关键词 亚纳秒上升沿 窄脉宽 fpga 驱动电路 恒温控制

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瞬态微光探测系统逻辑控制设计与实现 被引量：2

19

作者 梁义涛 汶德胜 +1 位作者 王宏 李彬 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期309-312,共4页

提出一种系统探测的逻辑控制方案.该方案以FPGA设计技术为核心,基于模块化编程思想,实现整个系统的逻辑控制功能.通过计算机仿真和实际电路测试。给出ens、ad_clk、oe、hbe等关键信号的逻辑时序仿真和测试波形.信号处理通道转换、电路... 提出一种系统探测的逻辑控制方案.该方案以FPGA设计技术为核心,基于模块化编程思想,实现整个系统的逻辑控制功能.通过计算机仿真和实际电路测试。给出ens、ad_clk、oe、hbe等关键信号的逻辑时序仿真和测试波形.信号处理通道转换、电路延时、功耗等指标分析与测试表明,设计具有实时性、高集成度、高可靠性、低功耗和灵活性等特点. 展开更多

关键词 光电探测 fpga 控制逻辑 电路仿真

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LED真彩显示屏扫描控制的研究 被引量：8

20

作者 孙文胜 郑玲玲 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期732-735,共4页

介绍了LED显示屏真彩实现原理及其扫描控制电路设计。扫描控制结构采用了高频率的FPGA,简化了CPU的操作。FPGA可对提取到的数据进行快速加工、处理,驱动LED显示屏显示,保证屏幕的刷新速率。该设计方案能够保证有效的实时显示,具有较强... 介绍了LED显示屏真彩实现原理及其扫描控制电路设计。扫描控制结构采用了高频率的FPGA,简化了CPU的操作。FPGA可对提取到的数据进行快速加工、处理,驱动LED显示屏显示,保证屏幕的刷新速率。该设计方案能够保证有效的实时显示,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 LED显示屏 真彩 灰度 扫描控制电路 fpga

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