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基于FPGA的片上系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)立足于利用Intemet實(shí)現(xiàn)核環(huán)境信息的遠(yuǎn)程采集。在實(shí)現(xiàn)上，采用了基于SOPC技術(shù)的嵌入式解決方案，通過在FPGA中嵌入NioslI軟核處理器和所需外設(shè)的IP Core(硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)核)，然后再配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息的傳輸。 另外，通過開發(fā)用于控制信息采集子系統(tǒng)的IP核，利用FPGA固有的硬件并行特性，本系統(tǒng)做到了對(duì)多個(gè)信息源進(jìn)行真正意義上的并行監(jiān)控，即在進(jìn)行α射線探測(cè)的同時(shí)也可以進(jìn)行γ射線和溫濕度等信息的獲取?！　? 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，硬件上為了做到通用性，在結(jié)構(gòu)上劃分為兩部分，即用于完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)耐ㄓ镁W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和用于完成溫濕度、液位、α及γ輻射總量測(cè)量等工作的環(huán)境信息采集子系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)分別如圖l、圖2所示。兩個(gè)子系統(tǒng)通過一條40芯扁平電纜連接。在軟件上，考慮到利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜性，使用嵌入式操作系統(tǒng)和TCP／IP協(xié)議棧是必然的選擇，因此硬件上也圍繞這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1．1 Niosii軟核CPUNiosII軟核CPU是A137ERA公司推出的一種通用32位RISC嵌入式處理器，它特別為可編程邏輯進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并配備有功能完善的開發(fā)套件

發(fā)表于：9/24/2010

基于FPGA芯片和頻率合成器ADF4360-4的GPS信號(hào)源的設(shè)計(jì)方案

頻率合成器是發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)中的核心器件，采用相位負(fù)反饋頻率控制技術(shù)，具有良好的窄帶載波跟蹤性能和帶寬調(diào)制跟蹤性能，為系統(tǒng)上、下變頻提供本振信號(hào)，對(duì)相位噪聲和雜散具有很好的抑制作用，通過鎖相頻率合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)的頻率源已經(jīng)在雷達(dá)、通信、電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。       本文以GPS信號(hào)源設(shè)計(jì)為參考，介紹ADI公司的頻率合成器ADF4360-4在GPS信號(hào)源設(shè)計(jì)中的典型應(yīng)用。　　1 信號(hào)源系統(tǒng)組成　　1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　根據(jù)文獻(xiàn)了解了GPS信號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)GPS信號(hào)源的目的是模擬衛(wèi)星發(fā)射的GPS信號(hào)，也就是對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行基帶調(diào)制并產(chǎn)生頻率為1 575.42 MHz的GPS射頻信號(hào)，根據(jù)文獻(xiàn)，在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中，采用超外差上變頻思路，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分?jǐn)?shù)字電路和模擬電路兩部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示，數(shù)字電路部分設(shè)計(jì)采用軟件無線電的思路，利用FPGA芯片完成GPS信號(hào)的基帶調(diào)制和中頻調(diào)制，輸出8 b的GPS數(shù)字中頻信號(hào)，通過D/A器件轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后送到模擬電路;模擬電路部分是整體設(shè)計(jì)的核心，主要是進(jìn)行射頻電路板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，采用頻率合成器、混

發(fā)表于：9/23/2010