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基于FPGA的EtherCAT從站通信鏈路分析與驗(yàn)證[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

EtherCAT是工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，從站控制器ESC（EtherCAT Slave Controller）是從站模塊實(shí)現(xiàn)EtherCAT協(xié)議數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵，對(duì)從站控制芯片實(shí)現(xiàn)自主可控是工業(yè)控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化研發(fā)的重要基礎(chǔ)?；贓therCAT通信協(xié)議及基本通信功能邏輯，設(shè)計(jì)了EBUS編碼/解碼、Auto-forwarder、Loop-back function關(guān)鍵通信節(jié)點(diǎn)的FPGA狀態(tài)機(jī)，并通過解析各階段數(shù)據(jù)狀態(tài)變化，驗(yàn)證了各節(jié)點(diǎn)通信數(shù)據(jù)的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于上述狀態(tài)機(jī)的FPGA實(shí)現(xiàn)EtherCAT從站基本通信鏈路是完全可行的。

發(fā)表于：9/8/2017 3:08:00 PM

基于AFE4490的反射式脈搏血氧檢測(cè)系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

因透射式血氧儀檢測(cè)范圍受限，根據(jù)反射式測(cè)量原理設(shè)計(jì)光電容積脈搏波探頭檢測(cè)模塊，并采用MSP430超低功耗單片機(jī)結(jié)合血氧模擬前端AFE4490實(shí)現(xiàn)對(duì)光電容積脈搏波的采集。由MSP430控制AFE4490實(shí)現(xiàn)雙波長(zhǎng)發(fā)光管交替發(fā)光、數(shù)據(jù)采集以及放大濾波，并采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行去噪工作。實(shí)驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)的反射式血氧檢測(cè)系統(tǒng)能有效地檢測(cè)指尖脈搏，處理得到的脈率和血氧參數(shù)誤差在3%以內(nèi)。

發(fā)表于：9/7/2017 11:36:00 AM

基于分區(qū)測(cè)試的翻轉(zhuǎn)故障注入方法研究[可編程邏輯][航空航天]

針對(duì)航空器中SRAM型FPGA的單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)故障注入研究越來越重要的趨勢(shì)，提出基于分區(qū)測(cè)試的翻轉(zhuǎn)故障注入方法。根據(jù)FPGA配置幀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行分區(qū)測(cè)試，分析配置存儲(chǔ)器中的敏感位，找到FPGA配置幀中最為敏感的區(qū)域?；趧?dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)了故障注入測(cè)試系統(tǒng)，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明，該方法具有較好的準(zhǔn)確率，且能夠大大提高翻轉(zhuǎn)故障注入測(cè)試的測(cè)試效率。

發(fā)表于：9/7/2017 11:24:00 AM

電網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)移動(dòng)采集終端設(shè)計(jì)方法研究[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

針對(duì)電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)采集需求，研制一個(gè)高精度、高效率，能夠自動(dòng)完成數(shù)據(jù)處理、匹配和檢查的一體化數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備。該設(shè)備能夠規(guī)范數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)采集過程、數(shù)據(jù)采集結(jié)果處理方法，去除電網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理環(huán)節(jié)，降低電網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)獲取的難度。同時(shí)，依據(jù)最小使用權(quán)限原則，制定涉及硬件、軟件、傳輸通道層面的采集終端信息安全保障方法，確保終端設(shè)備所存儲(chǔ)關(guān)鍵電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施地圖數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)、照片數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)臺(tái)賬數(shù)據(jù)的安全，有效降低移動(dòng)終端敏感數(shù)據(jù)外泄風(fēng)險(xiǎn)，保證電網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)獲取的完整性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性。

發(fā)表于：9/6/2017 2:17:00 PM

基于MAC的PLC雙機(jī)冗余方法及系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)目前PLC控制系統(tǒng)雙機(jī)冗余方法的缺陷和不足，提出了一種基于MAC的PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)。PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)由兩個(gè)完全相同的PLC控制器組成，每個(gè)控制器都帶有專用的MAC控制器作為冗余通信的數(shù)據(jù)收發(fā)器。基于MAC的PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)避免了高可靠PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)對(duì)于控制器必須具有獨(dú)立專用冗余通信模塊的苛刻要求，直接使用MAC作為冗余通信的數(shù)據(jù)收發(fā)器，省略了上層以太網(wǎng)協(xié)議棧，降低了冗余系統(tǒng)的構(gòu)建成本，提高了冗余通信的實(shí)時(shí)性，增強(qiáng)了冗余系統(tǒng)的靈活性。

發(fā)表于：9/6/2017 2:09:00 PM

回波峰值特征聲學(xué)測(cè)溫及DSP+FPGA測(cè)溫系統(tǒng)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)聲學(xué)測(cè)溫高精度、實(shí)時(shí)性和抗干擾的性能要求，提出一種基于回波峰值特征統(tǒng)計(jì)方法測(cè)量聲波飛渡介質(zhì)溫度的算法，設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用以高速ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為外設(shè)，F(xiàn)PGA可編程邏輯芯片緩存高速采樣數(shù)據(jù)，DSP數(shù)字信號(hào)處理器為運(yùn)算核心的處理系統(tǒng)，對(duì)聲波飛行時(shí)間ToF進(jìn)行快速精確實(shí)時(shí)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)能準(zhǔn)確跟蹤接觸式測(cè)溫儀為參照的介質(zhì)溫度變化。與閾值法和互相關(guān)法對(duì)比，該算法適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)，運(yùn)算速度快，抗干擾性強(qiáng)。

發(fā)表于：9/5/2017 10:36:00 AM

16通道腦電采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][物聯(lián)網(wǎng)]

針對(duì)現(xiàn)有腦電采集設(shè)備成本高、不便攜等問題，設(shè)計(jì)了一套16通道腦電采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有優(yōu)化電源，可以電池供電；級(jí)聯(lián)多個(gè)模擬前端擴(kuò)展為多通道的腦電采集系統(tǒng)，并通過片選信號(hào)選擇所需通道數(shù)，以動(dòng)態(tài)和個(gè)性化的方式配置每個(gè)通道；通過高速無線模塊將腦電信號(hào)發(fā)送至上位機(jī)。為測(cè)試系統(tǒng)性能，分別采集、分析了5位被試者的自發(fā)腦電信號(hào)和穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)腦電信號(hào)。自發(fā)腦電閉眼時(shí)出現(xiàn)明顯的α節(jié)律；穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)腦電信號(hào)在對(duì)應(yīng)的刺激頻率和諧波上出現(xiàn)譜峰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該采集系統(tǒng)可準(zhǔn)確采集到人體自發(fā)腦電和誘發(fā)腦電信號(hào)，并可用于腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域，具有一定理論與應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)表于：9/5/2017 10:23:00 AM

冰芯直流電導(dǎo)率測(cè)定系統(tǒng)研制[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)冰芯直流電導(dǎo)率檢測(cè)技術(shù)在冰芯處理分析中的應(yīng)用，通過對(duì)國(guó)外手持式冰芯直流電導(dǎo)率測(cè)定儀的改進(jìn)，研制出基于高壓微小電流檢測(cè)原理的自動(dòng)冰芯直流電導(dǎo)率測(cè)定儀。系統(tǒng)以STM32F103處理器為核心，結(jié)合ADS1240精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器、光柵尺位移傳感器、小型高壓模塊及伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量電極在待測(cè)冰芯上的自動(dòng)滑動(dòng)測(cè)量，以及冰芯直流電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲(chǔ)；同時(shí)，系統(tǒng)具備上位機(jī)界面，以完成伺服電機(jī)速度和方向的控制，以及測(cè)試數(shù)據(jù)的顯示與保存。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)能可靠地完成冰芯固體的電導(dǎo)率檢測(cè)，滿足了設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：9/4/2017 1:44:00 PM

極地冰架熱水鉆鉆頭測(cè)控系統(tǒng)研制[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)冰架熱水鉆在南極極端條件下的應(yīng)用，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套南極冰架熱水鉆鉆頭測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以STM32微處理器為核心,結(jié)合RS485遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)了鉆頭溫度、壓力、位移、姿態(tài)、聲學(xué)孔徑等參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取，并能夠通過對(duì)隨鉆換向艙內(nèi)的高壓水流電磁閥進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)射流方向的切換。測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠在高低溫條件下穩(wěn)定可靠地工作，滿足在南極工作的需求。

發(fā)表于：9/4/2017 1:36:00 PM

非接觸式睡眠狀態(tài)識(shí)別算法硬件化實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][其他]

提出一種基于SoC并利用PVDF非接觸式傳感帶對(duì)多維度生理信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的硬件化算法。從PVDF壓電薄膜傳感帶中獲取生理信號(hào)，經(jīng)過前端電荷放大、濾波、ADC采樣后進(jìn)入可編程邏輯器件FPGA。算法采用流水線設(shè)計(jì)，提取生理信號(hào)的特征值、計(jì)算體動(dòng)合成指數(shù)，通過軟核處理器Nios接收硬件化計(jì)算結(jié)果，對(duì)睡眠狀態(tài)進(jìn)行最終識(shí)別。經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證，該算法能在19 ms內(nèi)識(shí)別人體睡眠時(shí)的肢體律動(dòng)、正常呼吸、呼吸暫停3種狀態(tài)，極大地縮短了軟件處理的時(shí)間，同時(shí)為醫(yī)生診斷呼吸暫停綜合癥提供病理依據(jù)，在醫(yī)院臨床和家庭監(jiān)護(hù)方面具有參考價(jià)值。

發(fā)表于：9/1/2017 1:34:00 PM