270V高压大功率永磁同步电机驱动器设计 摘要：近年来270V高压直流供电体制在各种装备上开始大量应用，本文给出了 一种由TMS320F2812、高精度转子位置速度检测装置及高压MOS管组成的高压 大功率永磁同步电机驱动控制方案，详细描述了系统的硬件组成和软件设计结构。试验结果表明，该系统较好的解决了高压供电带来的干扰问题，具有调速性能良好、效率高、抗干扰能力强等特点，满足型号的使用要求。 关键词：270V高压；永磁同步电机驱动器；抗干扰 0 引言 随着我国对高压直流电源系统的深入研究，新一代装备已开始采用270V高压直流供电系统，这种新型电源体制不但具有传输功率大、传输效率高、供电可靠 性高和电源配电重量轻的特点，而且还将大大减小低压直流供电系统的电器设备 的大电流电弧干扰，提高了武器装备的综合能力[1]。 本文给出了一种由TMS320F2812、高精度转子位置速度检测装置及高压MOS 管组成的大功率PMSM驱动控制方案，详细叙述了系统的硬件组成和软件设计结构。并在此基础上，设计了一套大功率PMSM驱动控制系统，该系统具有调速性 能良好，效率高等特点，满足型号的使用要求。 1 系统总体设计 1.1 永磁同步电机（PMSM）数学模型 永磁同步电机由于具备小体积、高效率及功率密度、调速性能良好等优点得 到了越来越广泛的应用。PMSM的数学模型包括电动机的运动方程，物理方程和 转矩方程，这些方程是永磁同步电机数学模型的基础。控制对象的数学模型能够 准确的反应被控系统的静态和动态特性。为方便分析，先做以下假设[2~4]： 1）磁路不饱和，即电机电感大小不受电流变化影响，不计涡流和磁滞损耗； 2）忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； 3）三相绕组完全对称，永久磁钢的磁场沿气隙周围正弦分布； 4）电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； 5）驱动开关管和续流二极管为理想元件。 优化设计后的永磁同步电机经过Park变换后，其dq坐标系下的数学模型可 表示为方程式： 式1.1 式1.2 式1.3 式中：、—定子电压dq轴分量；、—定子电流dq轴分量； —定子电阻；—转子极对数； —转子角速度；—定子电感； —电磁转矩；—永磁体产生的磁链，为常数； 从电磁转矩方程可以看出只要能准确地检出转子空间位置（d轴），通过控 制逆变器使三相定子的合成电流在q轴上，那么永磁同步电机的电磁转矩只与定 子电流的幅值成正比，即控制定子电流的幅值，就能很好地控制电磁转矩。 1.2 驱动控制策略 永磁同步电机的控制策略有很多种，如直接转矩控制、转子磁场定向控制等[5~6]，本系统采用转子磁场定向控制，其基本原理是通过坐标变换，在转子磁场 定向的同步坐标系上对电机的磁场电流和转矩电流进行解耦控制，使其具有和传
微型计算机技术课程设计 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 班内序号： 课设日期： _________________________
目录 一、课程设计题目................. 错误！未定义书签。 二、设计目的..................... 错误！未定义书签。 三、设计内容..................... 错误！未定义书签。 四、设计所需器材与工具 (3) 五、设计思路..................... 错误！未定义书签。 六、设计步骤(含流程图和代码) ..... 错误！未定义书签。 七、课程设计小结 (36)
一、课程设计题目：点阵显示系统电路及程序设计 利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、8259设计一个基于微机控制的点阵显示系统。 二、设计目的 1．通过本设计，使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》、《数字电子技术》等课程的内容，为今后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2．掌握接口芯片8253、8255A、8259等可编程器件、译码器74LS138、8路同相三态双向总线收发器74LS245、点阵显示器件的使用。 3．学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4．掌握微型计算机技术应用开发的全过程，包括需求分析、原理图设计、元器件选用、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 三、设计内容 1．点阵显示系统启动后的初始状态 在计算机显示器上出现菜单： dot matrix display system 1.←left shift display 2.↑up shift display 3.s stop 4.Esc Exit 2．点阵显示系统运行状态 按计算机光标←键，点阵逐列向左移动并显示：“微型计算机技术课程设计，点阵显示系统，计科11302班，陈嘉敏，彭晓”。 按计算机光标↑键，点阵逐行向上移动并显示：“微型计算机技术课程设计，点阵显示系统，计科11302班，陈嘉敏，彭晓”。 按计算机光标s键，点阵停止移动并显示当前字符。 3．结束程序运行状态 按计算机Esc键，结束点阵显示系统运行状态并显示“停”。 四．设计所需器材与工具 1．一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 2．可编程芯片8253、8255、74LS245、74LS138各一片，16×16点阵显示器件一片。
摘要 霓虹灯主要是通过8255A对LED亮灭状态的控制，和8254定时/计数器的定时功能实现霓虹灯闪烁控制系统，外设是红、绿、黄三种颜色的发光二极管，在程序自动控制下，按照不同规律闪烁同时由数码管显示相应的闪烁方式。 关键字： 8255A 8254 LED 数码管
一、设计的任务和要求 设计霓虹灯闪烁控制系统，是外设的红、绿、黄三种颜色的发光二极管，在开关的控制下或者在程序自动控制下，按照不同规律闪烁。 要求发光二极管的亮、灭变化有一定的规律；发光二极管变化规律要求有多种状态。 二、设计小组成员及分工 本次课设由冀任共同完成，在课设中遇到的问题四个人共同思考解决。 三、总体设计 1、8254用于定时：定时/计数器0与定时器/计数器1共同构成100ms的定时器，确定执行相邻闪烁方式的间隔时间。 2．8255A用于控制LED的状态和数码管显示：PA0接8254的输出，B口接数码管，显示对应的闪烁方式，C口输出控制LED的状态。 3、六种闪烁方式： 方式1：从左向右依次点亮8个LED灯，数码管显示1 方式2：从右向左依次点亮8个LED灯，数码管显示2 方式3：从左向右依次点亮4个的红灯、2个黄灯和2个绿灯，数码管显示3 方式4：从左向右两个两个的点亮8个LED灯，数码管显示4 方式5：从两边向中间依次点亮8个LED灯，数码管显示5 方式6：按红、绿、黄顺序点亮相同颜色的灯，数码管显示6 1、芯片介绍 （1）芯片8255A 8255A是具有3个8位并行I/O口3种工作方式的可编程并行接口芯片。8255共有40个引脚,采用双列直插式封装。
D0--D7:三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。 CS：片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。 RD：读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。 WR：写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。 Vcc：+5V电源。 PA0--PA7：A口输入/输出线。 PB0--PB7：B口输入/输出线。 PC0--PC7：C口输入/输出线。 RESET：复位信号线。 A1、A0：地址线，用来选择8255内部端口。 GND：地线。 三种工作状态： 1) 工作方式 0 ：这是 8255A 中各端口的基本输入 / 输出方式。它只完成简单的并行输入 / 输出操作， CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式 0 ，则可由工作方式控制字定义 16 种工作方式的组合。
目录 1接口类型 (2) 1.1人机接口 (2) 1.2软件-硬件接口 (2) 1.3软件接口 (2) 1.4通信接口 (2) 2接口设计规范 (2) 2.1基本内容 (2) 2.2规格说明 (3) 2.2.1人机接口 (3) 2.2.2软件-硬件接口 (3) 2.2.3软件接口 (3) 2.2.4通信接口 (3) 3接口设计文档提纲 (3)
1接口类型 1.1人机接口 人机接口是指计算机系统为完成人与机器之间互相传送信息而提供的功能的接口，包括硬件及程序。 1.2软件-硬件接口 软件-硬件接口是指软件系统中软件与硬件之间的接口。例如软件与接口设备之间的接口。 1.3软件接口 软件接口是软件系统中程序之间的接口。包括软件系统与其他系统或子系统之间的接口、程序模块之间的接口、程序单元之间的接口等。 1.4通信接口 通信接口是指处理机和标准通信子系统之间的接口。包括为实现数据通信用来完成接口功能的部件、装置及有关软件。 2接口设计规范 2.1基本内容 1、接口的名称标识 2、接口在该软件系统中的地位和作用 3、接口在该软件系统中与其他程序模块和接口之间的关系 4、接口的功能定义 5、接口的规格和技术要求，包括它们各自适用的标准、协议或约定 6、各个接口的数据特性 7、各个接口的资源要求，包括硬件支持、存储资源分配等 8、接口程序的数据处理要求
9、接口的特殊设计要求 10、接口对程序编制的要求 2.2规格说明 2.2.1人机接口 准确地说明人机接口的设计条件、设计特征、编程要求等技术内容。包括人机交互环境、人机接口部件、信息传输方式及传输特性、信息格式、数据处理、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.2软件-硬件接口 逐个描述每一个软件-硬件间接口的设计特性。包括接口硬件说明、接口功能说明、接口信息说明、接口处理方法、接口控制方式、接口时间特性、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.3软件接口 逐个说明本软件系统与其他软件系统间接口的设计特征。包括接口功能说明、接口约定、数据特性、数据处理方法、接口程序运行控制、接口时间特性、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.4通信接口 逐个描述各个通信接口的设计特性。包括硬件描述、接口功能说明、通信协议、报文处理、存储资源分配、程序接口设计和程序编制要求等。 3接口设计文档提纲 1概述........................................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1编写目的......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2参考资料......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3术语和缩写词................................................................................................................................ 错误！未定义书签。2软件系统综述......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。3接口设计.................................................................................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1接口框图......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2接口一览表.................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.3人机接口......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.4软件-硬件接口 .............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
基于STM32的无刷直流电机驱动器设计 利用主控制器STM32所具有的优势，设计无位置传感器无刷直流电机为控制对象的驱动器，包括功率驱动电路、三相逆变电路、反电动势检测电路和电流与电压监测电路。该驱动器设计成本较低，具有一定的应用价值。 标签：STM32；无位置传感器；无刷直流电机 1 概述 与8位单片机有限指令和性能相比，32位STM32处理器的工作频率达到72MHZ，处理能力达到1.25DMIPS，能实现高端运算能力；与32位DSP高成本和高功效相比，32位STM32处理器具有出众的功耗控制和明显价格优势，同时其内部高度集成，具有创新而丰富的外设，更加利于控制系统的开发。同时STM32中的STM32F103增强型系列具有专门为实现电机控制的高级定时器，以及转换速度为1MHZ、精度为12位的ADC[1]。 无刷直流电机既具有直流电机调速性能良好、运行效率较高等的特征，又具有交流电机构造简单、故障率低等的特点，具备两者优势，具有广阔应用前景。无刷直流电机分为有位置传感器和无位置传感器两种，两者相比，后者具有许多优势：缩小了无刷电机的体积和成本；增强了抗干扰能力，扩大在高温、高腐蚀性等特殊场合的使用范围；提高了系统可靠性，降低电机的维护工作量[2]。本设计以无位置传感器无刷直流电机为控制对象。 2 硬件设计 2.1 硬件总体结构 利用STM32较强控制性能及丰富外设，使硬件设计较为简单，所占空间较小，进一步降低成本，图1所示为驱动器硬件框图，以STM32为控制核心，包括电源电路、功率驱动电路、三相逆变电路、反电动势检测电路、电流监测电路、电压监测电路和串口通信电路。 在设计中选用STM32F103型号，其I/O口分配为：PA8端口（TIM1_CH1）、PA9（TIM1_CH2）端口和PA10（TIM1_CH3）端口分别与功率驱动电路的高边控制端HIN相连，PD9、PD10和PD11端口分别与低边控制端LIN相连；PA1（ADC1_IN1）、PA2（ADC1_IN2）和PA3（ADC1_IN3）端口与反电动势检测电路相连；PC0（ADC1_IN10）端口与电流监测电路相连；PC1（ADC1_IN11）端口与电压监测电路相连；PD5、PD6端口与通信电路相连；PC6、PC7端口分别与两个LED灯相连，作为警报信息；预留的IO管脚可用于后期的扩展开发。 2.2 电源电路设计
一、设计题目 键控数据采集及数值显示电路设计 二、设计任务 按不同的数字键（0、1、2、3、4、5、6、7）采集0809相应数据通道的模拟量，并在LED 数码管上显示值。设定输入模拟量在0—5V范围内，显示值在0—255范围内。 三、设计要求 1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图。 2.采用8088CPU作主控制器，0809作A/D转换器，采用直接地址译码方法，给各芯片分配地址，选取芯片中必须包含有8255。 3.采用3个共阴极型LED动态显示，只需显示0—255范围内的值。 四、设计思想及需要用的主要芯片 1、设计思想 首先通过编程对8255初始化，然后通过8255对ADC0809转换器初始化，通过0~7号按键（在这里0~7号按键用开关实现，有按键的过程中会有抖动，所以需要加入一个74LS244芯片，用于缓冲），经8088微处理器处理后选择ADC0809的模拟通道，将0~5V内的模拟量通过选择的模拟通道传递给模数转换器，通过转换器把模拟量转换为0~255之间的数字量，将数字量通过可编程并行接口8255（在这里端口A作为数据输入端，端口B作为数据输出端，端口C作为控制端），送给LED数码管显示。 2.主要芯片及其功能 ADC0809与系统的接口包括两个输出口和一个输入口，第一个输出口用于控制芯片内部的模拟通道选择，CPU输出的通道地址从ADC0809的引脚ADDA、ADDB、ADDC输入，并利用ALE信号触发锁存；第二个输出口是哑元，用以触发ADC0809的引脚START启动转换。当转换结束后，ADC0809的引脚EOC会产生一个高电平的状态信号，该信号用于检测，也可用于申请中断。随后，CPU可以从ADC0809的引脚D0-D7输入转换后的数据。其芯片引脚图如下 8255是并行通信接口芯片，其基本功能是以并行的方式在系统总线与I/O设备之间传送
《微机原理与接口技术》课程设计基本要求
《微机原理与接口技术》课程设计基本要求 一、课程设计目的 通过本课程设计，初步掌握《微机原理及接口技术》这门课程课堂所学的理论知识具体运用到实践中去的基本方法。使学生掌握INTEL8086/8088微型计算机系统的组成原理,熟练运用8086宏汇编语言进行程序设计,熟悉各种I/O接口的配套使用技术,掌握用INTEL8086/8088CPU进行一些基本的微型计算机系统的软硬件设计方法。通过对具体应用的课程设计使学生对所学知识有进一步的加深和了解，培养和提高学生的动手能力和实际应用能力。 二、课程设计要求 1.根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。 2.画出程序流程框图，用汇编语言编写相应的控制程序。 3.进行系统的调试，完成加电仿真调试。 4.写出详细的设计报告。 三、基本要求 1．学生分成小组（3-4人一组），在教师指导下完成系统分析、构成、软硬件调试及系统调试的工作。指导教师应对每位学生给出课程设计任务书。对同一
小组内的不同学生，可针对具体情况提出不同的设计指标或设计要求。 2.各小组内学生应独立完成课题的硬件设计和软件编程工作。 3. 设计结束后，提交已调通的应用程序和一份完整的课程设计报告。 四、参考题目 1．交通灯控制 2．电子时钟 3．按键比赛 4. 自拟题目 要求：难易度适中 五、文档内容及规格 5.1 报告内容 ⒈封面 封页上填写题目、专业、姓名、学号、指导教师、报告提交日期。（题目：要求简洁、确切、鲜明，字数不宜超过 20字。） ⒉摘要扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要精练。约 300 汉字。 ⒊目录目录应将文内的章节标题依次排列，标题应该简明扼要，各级标题有较显著区别。（列出目录，
U S B2.0接口E M C设计方案一、接口概述 USB?通用串行总线（英文：Universal?Serial?Bus，简称USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准On-The-Go（?OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。USB接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计USB2.0接口的EMC设计方案 二、接口电路原理图的EMC设计 本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成 1. USB 2.0接口防静电设计 图1 USB 2.0接口防静电设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题。 电路EMC设计说明： （1） 电路滤波设计要点： L1为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰； L2为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰； C1、C2为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。 L1共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz ~120Ω/100MHz，典型值选取90Ω/100MHz； L2磁珠阻抗范围为100Ω/100MHz ~1000Ω/100MHz，典型值选取600Ω/100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠； C1、C2两个电容在取值时要相差100倍，典型值为10uF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰； C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV以上，C3容值可根据测试情况进行调整； （2）电路防护设计要点 D1、D2和D3组成USB接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。 D1、D2、D3选用TVS，TVS反向关断电压为5V；TVS管的结电容对信号传输频率有一定的影响，USB2.0的TVS结电容要求小于5pF。 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连； 如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板地GND直接电气连接。
USB原理及接口设计 吴 磊 0 引言 通用串行总线USB是Intel、Microsoft等大厂商为解决计算机外设种类的日益增加与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而提出制定的。是一种用于将适用USB的外围设备连接到主机的外部总线结构,主要用在中速和低速的外设。USB同时又是一种通信协议,主持主机和USB的外围设备之间的数据传输。 1 USB的结构与工作原理 1.1 物理结构 在USB2.0中,高速方式下Hub使全速和低速方式的信令环境独立出来。通过使用集线器扩展可外接多达127个外设。USB的电缆的四根线,两根传送的是5V的电源,另外的两根是数据线。功率不大的外围设备可以直接通过USB总线供电,而不必外接电源。USB总线最大可以提供5V500m A 电流,并支持节约能源的挂机和唤醒模式。 1.2 USB设备逻辑结构 USB的设备可以分成多个不同类型,同类型的设备可以拥有一些共同的行为特征和工作协议,这样可以使设备驱动程序的编写变得简单一些。每一个USB设备会有一个或者多个的逻辑连接点在里面每个连接点叫端点。在USB的规范中用4位地址标识端点地址,每个设备最多有16个端点。端点0都被用来传送配置和控制信息。 1.3 USB通信分层模型 一台主机到设备的连接需要许多层与实体之间相互作用。USB总线接口层提供了主机和设备之间的物理/信令/包的连接。在系统软件看来, USB设备层执行的是一般的USB操作。功能接口层提供和应用软件层相对应的附加功能,虽然逻辑上USB设备层和功能层各自与主机上相应层通信,但物理上是通过USB总线接口层实现数据传输的。 1.4 四种传输方式 USB提供了四种传输方式,以适应各种设备的需要。这四种传输方式分别是: 控制传输方式,用在主计算机和USB外设中端点0之间,等时传输方式,中断传输方式,用于定时查询设备是否有中断数据传送;大量传输方式。1.5 USB通信协议 USB的物理协议规定了在总线上传输的数据格式,一个全速的数据帧有1500字节,而对于低速的帧有187字节。帧的作用是分配带宽给不同的数据传送方式。 一个最小的USB的数据块叫做包,包通常有同步信号,包标识,地址、传送的数据和CRC。包的ID 由八位组成,其中后四位是纠错位。 2 WindowsUSB驱动程序接口 USB的驱动程序和以往的直接跟硬件打交道的Win95的VxD驱动程序不同,属于WDM类型, Win98、Win2000等操作系统均支持该类型的驱动程序。WD M定义了一个基本的核心驱动程序模型,处理所有类型的数据,使驱动程序模型的内核实现更加固定。WDM驱动程序还是一种分层的程序结构,可看做是WindowsNT驱动程序的改进,WD M驱动程序支持即插即用、电源管理和W MI特性。 3 USB接口10M以太网卡的实现 3.1选择器件 介绍一种使用廉价USB接口芯片USB N9602加高速的51单片机实现10M以太网卡的方案。 设计之前一定要计算好外设所要求的带宽和USB的速度是否匹配。一个USB以太网卡应该包括USB通信接口、8051单片机以及IEE E802.3的MAC层和物理层。USBN9602在全速工作方式下可以达到12Mbit/s,采用USBN9602基本可以满足10M以太网的带宽需求。 3.2开发USB网卡驱动程序 开发USB设备驱动程序通常采用Windows DDK来实现,但现在有许多第三方软件厂商提供了各种各样的生成工具,(下转第19页)
伺服驱动器硬件设计方案 伺服驱动器的硬件研发主要包括控制板和电源板的设计，控制板承担与上位机进行交互和实时生成精准的PWM信号。电源板的作用根据PWM信号，利用调制的原理产生特定频率，特定相位和特定幅值的三相电流以驱动电机以达到最优控制。 一控制板研发 1）控制板的架构主要的任务就是核心器件的选择。 安川、西门子等国际知名的公司都是采样ASIC的方式的芯片，这样就可以按照自己 的设计需要来制造专用于伺服控制的芯片，由于采样ASIC方式，所以芯片的运行速 度非常快，那么就比较容易实现电流环的快速响应，并且可以并行工作，那么也很 容易实现多轴的一体化设计。采样ASIC的方式有很多的好处，比如加密等。但是采 样ASIC的风险和前期的投入也是非常的巨大的，并且还要受该国的芯片设计和制造 工艺的限制。 根据我国的实际的国情和国际的因素等多种原因，核心芯片比较适宜采样通用的 DSP，ARM等处理器，比如Ti的C2000飞思卡尔的K60，英飞凌的XE164等。研究 台达的伺服驱动器发现其架构是采用Ti的DSP 2812+CPLD，这和我们公司GSK的方 案基本一样。我们也是采用DSP2812加CPLD(EPM570T144)来实现核心的控制功能。 2）核心器件的控制功能的分工。 DSP实现位置环、速度环、电流环的控制以及利用事件管理器PWM接口实现产生特 定的PWM信号。可以利用其灵活的编程特性快速的运算能力实现特定的控制算法等，还可以利用其自身的A/D完成对电机电流的转换，但是DSP自身的A/D精度普遍较 低，并且还受基准电压电源的纹波PCB的LAYOUT模数混合电路的处理技巧影响， 所以高档的伺服几乎都采用了外部A/D来完成电流采样的处理。比如路斯特安川等。 也有一些高档的伺服使用一些特殊的电流传感器，该传感器的输出已经是数字信 号，这样就可以节省了外部A/D芯片和增强抗干扰能力。如西门子的变频器采用 ACPL7860，发那克用于机器人的六驱一体的伺服也是采用了ACPL7860，西门子的伺 服S120采用了Ti的芯片AMC1203。 CPLD的作用是用来协助DSP以减少其自身的开销，比如完成速度的计算，位置的 计算，控制外部A/D对电机电流进行转换，因此当实现位置环速度环电流环所需要 的位置数据，速度数据，电流数据，那么DSP就可以直接从CPLD/FPGA处读取，不 需要耗费DSP的宝贵时间来计算这些数据。如果是增量式编码器采用M/T法测速效 果是最好的，但M/T法对DSP处理器的资源开销很大, 而CPLD/FPGA可以非常方便 使用M/T法进行测速。如果是绝对式编码器也可以非常方便采用CPLD/FPGA来解 析通信协议，并实现测速。一些高档的伺服也采用了CPLD/FPGA实现总线和以太网 功能。
信息工程系 计算机科学与技术 12计本1班 1214110214 黄 福 朱 茜 2015年06月29日 院 系： 专 业： 年级班级： 学 号： 姓 名：指导教师： 设计日期：
目录 一．课程设计目的 (3) 二．课程设计任务 (3) 三．总体设计方案 (3) 五．程序设计流程图 (4) 六. 程序连接图 (5) 七．程序清单 (5) 八．实验结果 (8) 九．课程设计总结和体会 (8)
一．课程设计目的 用汇编语言和微机原理实验箱完成实现双方向交通信号灯控制系统，以达到熟练运用汇编语言编程以及实验箱上各个芯片的灵活运用。 ⒈了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉熟悉8253定时计数器的工作方式和编程应用 ⒊熟悉8255A并行接口的工作方式和编程应用 二．课程设计任务 本次课程设计的内容为双方向交通信号灯的控制和管理。 具体要求如下： 1．东西方向车辆放行20秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮25秒钟和黄灯点亮3秒钟。 2．南北方向车辆放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯点亮3秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。 3．循环重复执行1和2两步骤。 三．总体设计方案 1、用实验系统8255A实现对信号灯的控制（B端口），A端口的PA6、PA7口用来和8253共同控制信号灯点亮的时间。 2、实验中，8255选用(10010000)方式选择字,A组工作0方式,A端口输入,PC4-PC7输出,B组0方式,B端口输出,PC3-PC0输出 3、实验中，8253采用两个计数器级联的方式达到定时的效果，8253计数器0的CLK0输入1MHZ的时钟脉冲，工作在模式3即方波发生器，理论设计OUT0 输出周期为0.01S的方波，则计数器0的初值为10000；OUT0输出的方波分别作为计数器1、计数器2的CLK1和CLK2的输入时钟脉冲，计数器1和计数器2工作方式为模式1，计数器1的初值为2500，即OUT1输出25秒，控制红绿灯的时间；计数器2初值为300，即OUT2输出3秒，控制黄灯的时间。
目录 1 接口类型 (2) 1.1 人机接口 (2) 1.2 软件-硬件接口 (2) 1.3 软件接口 (2) 1.4 通信接口 (2) 2 接口设计规范 (2) 2.1 基本内容 (2) 2.2 规格说明 (3) 2.2.1 人机接口 (3) 2.2.2 软件-硬件接口 (3) 2.2.3 软件接口 (3) 2.2.4 通信接口 (3) 3 接口设计文档提纲 (3)
1接口类型 1.1人机接口 人机接口是指计算机系统为完成人与机器之间互相传送信息而提供的功能的接口，包括硬件及程序。 1.2软件-硬件接口 软件-硬件接口是指软件系统中软件与硬件之间的接口。例如软件与接口设备之间的接口。 1.3软件接口 软件接口是软件系统中程序之间的接口。包括软件系统与其他系统或子系统之间的接口、程序模块之间的接口、程序单元之间的接口等。 1.4通信接口 通信接口是指处理机和标准通信子系统之间的接口。包括为实现数据通信用来完成接口功能的部件、装置及有关软件。 2接口设计规范 2.1基本内容 1、接口的名称标识 2、接口在该软件系统中的地位和作用 3、接口在该软件系统中与其他程序模块和接口之间的关系 4、接口的功能定义
5、接口的规格和技术要求，包括它们各自适用的标准、协议或约定 6、各个接口的数据特性 7、各个接口的资源要求，包括硬件支持、存储资源分配等 8、接口程序的数据处理要求 9、接口的特殊设计要求 10、接口对程序编制的要求 2.2规格说明 2.2.1人机接口 准确地说明人机接口的设计条件、设计特征、编程要求等技术内容。包括人机交互环境、人机接口部件、信息传输方式及传输特性、信息格式、数据处理、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.2软件-硬件接口 逐个描述每一个软件-硬件间接口的设计特性。包括接口硬件说明、接口功能说明、接口信息说明、接口处理方法、接口控制方式、接口时间特性、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.3软件接口 逐个说明本软件系统与其他软件系统间接口的设计特征。包括接口功能说明、接口约定、数据特性、数据处理方法、接口程序运行控制、接口时间特性、存储资源分配和程序编制要求等。 2.2.4通信接口 逐个描述各个通信接口的设计特性。包括硬件描述、接口功能说明、通信协议、报文处理、存储资源分配、程序接口设计和程序编制要求等。 3接口设计文档提纲 1 概述 (2) 1.1 编写目的 (2) 1.2 参考资料 (2) 1.3 术语和缩写词 (2)
连接器与世界网 https://www.doczj.com/doc/6b2157393.html,/news/201676.html 从硬件角度解析USB Type-C 【大比特导读】USB Type-C终结了长期以来USB插来插去的缺陷，节省了 人们大量的时间，换一次方向至少2s吧，按全球10亿人每天插拔一次USB，50% 概率插错，共耗时277000多小时，约为31年，太恐怖了。一个接口搞定了音视 频数据三种，体积还算小。 USB Type-C终结了长期以来USB插来插去的缺陷，节省了人们大量的时间，换一次方 向至少2s吧，按全球10亿人每天插拔一次USB，50%概率插错，共耗时277000多小时，约 为31年，太恐怖了。一个接口搞定了音视频数据三种，体积还算小。可以预见，以后安卓 机可以改为USB Type-C接口了，如果只需要USB2.0的话，只需要重做线缆，不用芯片，成 本上完全可以忽略不计。至于Thunderbolt，lightning，该怎样还是怎样吧。百花齐放才 是五彩的世界。 自从Apple发布了新MacBook，就一堆人在说USB Type-C。我来从硬件角度解析下这个USB Type-C，顺便解惑。尺寸小，支持正反插，速度快(10Gb)。这个小是针对以前电脑上的USB接口说的，实际相对android机上的microUSB还大了点： 特色 USB Type-C：8.3mmx2.5mm microUSB：7.4mmx2.35mm 而lightning：7.5mmx2.5mm 所以，从尺寸上我看不到USB Type-C在手持设备上的优势。而速度，只能看视频传输 是否需要了。 引脚定义 可以看到，数据传输主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚，作用很 多：
微机接口技术课程设计目的及要求 一、课程设计题 目的：结合一个实际的接口技术问题在实验台上 编程模拟实现。 题目要求：1.由一个主控机(上位机)和若干个下 位机组成，上位机与下位机利用串行 通讯接口进行连接，构成一个完整系 统。主控机负责数据处理，下位机负 责接口访问。 2.必须有通过FPGA设计的接口电路， 并应用于该系统。 选题：每组可选择一个题目，鼓励自立题目。各 组的题目不可相同。 题目举例： 远程数据采集系统/远程步进电机控制系统 点歌播放系统/路口交通灯控制系统 车流采集系统/食堂购饭系统 商场存包系统/电梯控制系统 远程电表抄表系统/远程XXXXXX系统 。。。。。。。 二、设计要求：
结合实际应用，设计一微机应用系统，要求该系统 综合应用并行接口、串行接口、其它接口（定时器接 口、中断接口、模拟接口可选）、编制对应的程序， 实现主控中心微机与下位机远距离传送以及远程控 制或监测功能。 主控机：在显示屏上用数字、图形、表格、曲线等 直观数据处理的过程。 下位机：在显示屏上或用实验台的声光器件描述当 前监控的工作状态。 三、设计内容 根据以上任务，系统总体结构如下图： 1.系统硬件由主控机（其中一台微机）、下位机（另一台位 微机）和 执行部件组成。主控机与下位机通过串行通信线连接。
2. 执行部件：由接口电路等组成，将接收的数据送 入到下位机或将下位机输出的数据送到执行部 件。 3. 下位机：与主控机通信，控制执行部件。 4．主控机：与所有下位机进行数据交换，必要时需建数据库，进行数据处理等。 5．主控机程序：串行（RS232）通信程序，数据处理程序等。6．下位机程序：串行（RS232）通信程序，执行部件控制程序。 四、使用的接口和接口地址 1.输入接口 ADC0809接口、拨码开关 可接到8255接口芯片中，使用8255接口地址。 2. 输出接口 LED接口、步进电机接口 可接到8255接口芯片中，使用8255接口地址。 扬声器接口 可接到8254接口芯片中，使用8254接口地址。 3．微机串行接口 微机8250/COM1端口地址：3F8H~3FFH 4. 8253/8254端口地址
USB接口电路分析 USB(Universal serial bus)的中文含义是通用串行总线。USB接口的特点是速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拔等。目前ＵＳＢ接口有两种标准，分别为USB1.1和USB2.0. 其中USB1.1标准接口的数据传输速度为12Ｍbps，USB2.0标准接口的数据传输速度为480Mbps。主板通常集成4-8个USB接口，并且在主板上还有USB扩展接口，通常USB接口使用一个4针插头作为标准插头，通过USB 插头，采用菊花链的形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB接口电路主要由USB接口插座、电感、滤波电容、电阻排、保险电阻、南桥芯片等组成。USB 接口电路的VCC0和VCC1供电针脚通过保险电阻和电感连接到电源插座的第4针脚，有的主板在供电电路中还设置有一个供电跳线，通过跳线可以选择待机供电或ＶＣＣ5供电。如果选择待机供电，则在关机的状态下，USB接口也有工作电压。USB接口电路中的保险电阻用来防止USB 设备发生短路时烧坏ＡＴＸ电源，目前的主板一般使用贴片电阻或高分子ＰＴＣ热敏电阻作为保险电阻。高分子ＰＴＣ热敏电阻可以在出现短路情况时，自动升高内部电阻，起到保护的作用，同时在故障排除后，又会自动恢复到低电阻状态继续工作。USB接口电路数据线路中的贴片电感
和电阻排的作用是：在数据传输时起到缓冲的作用（抗干扰）。这个电阻排通常采用阻值为22欧或33欧的电阻。而数据线路中连接的电容排和电阻排起滤波的作用，可改善数据传输质量，电容排的容量一般为47ＰＦ，有的为100ＰＦ。 USB接口的工作原理是：当电脑主机的USB接口接入USB设备时，通过USB接口的5Ｖ供电为ＵＤＢ设备供电，设备得到供电后，内部电路开始工作，并向＋ＤＡＴＡ针输出高电平信号（—ＤＡＴＡ为低电平）。同时主板南桥芯片中的USB模块会不停的检测ＵＳＢ接口的＋—ＤＡＴＥ的电压。当南桥芯片中的USB模块检测到信号后，就认为USB设备准备好，并向USB设备发送准备好信号。接着USB设备的控制芯片就通过USB接口向电脑主板的USB总线发送USB设备的数据信息。电脑主板接收后，操作系统就会提示发现新硬件，并开始安装USB设备的驱动程序，驱动安装完成后，用户在系统中看见并使用ＵＳＢ设备。
步进电机 随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 步进电机是一种能够将电子脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步进电动机。单相步进电动机有单路电脉 冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。多相步进电动机有多 相方波脉冲驱动，用途很广。 使用多相步进电动机时，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转为多相 脉冲信号，在经过功率放大后分别送入步进电机各项绕组。每输入一个脉冲 信号，电动机电动机各项的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度， 也就是步距角。 正常情况下步进电机转过的总角度和输入的脉冲的频率保持严格的对 应关系，不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电机能直接接受数字量 的输入，所以特别适合微机控制。 步进电机的一些特点： 1．一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。 2．步进电机外表允许的最高温度。 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃 至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。 3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率 越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相 电流减小，从而导致力矩下降。 4．步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有 啸叫声。
《微机原理与接口技术》 课程设计 报告书 课题：利用DAC设计波形发生器 学院：计算机科学与技术 班级：计 091 班 姓名：王骏（0913022030） 沈志轩（0913022033） 徐晓龙（0913022029） 指导教师：顾辉 提交日间：2012年6月17日
目录 一、引言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计内容及要求 (3) 四、选用器材 (4) 五、设计原理及方案 (4) 六、硬件设计 (5) 七、软件设计 (9) 八、调试方法与结果 (15) 九、收获、体会 (17) 十、参考文献 (18)
一．引言 波形发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号源。由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察。测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号，如锯齿波、三角波、梯形波等，因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。 本设计正是基于数模转换原理，采用8086最小系统经数模转换芯片DAC0832设计并制作出了多功能信号发生器。用该方法设计的多功能信号发生器具有频率稳定、幅值稳定、波形失真度低、原理简单等特点。 二、设计目的 （1）掌握方波，三角波，锯齿波，正弦波函数发生器的原理及设计方法。 （2）掌握8086的工作原理，电路连接以及其最小系统的设计。 （3）了解数模转换芯片的的工作方式和使用。 （4）学会用proteus 画电路原理图。 三、设计内容及要求 3．1、设计要求 利用DAC设计一个波形发生器，能分别产生三角波、正弦波、锯齿波和方波，要求自行设计输出波形的切换方式。 3.2、设计内容 ⑴以8086为CPU。利用D|A转换器，编程产生锯齿波，正弦波，三角波，方波信号。输出上述四种波形。 ⑵波形的控制由接在8255上的开关的实现：设计四个开关，KEY1，KEY2，KEY3,KEY4，分别控制输出正弦波、方波、三角波和锯齿波波形。 ⑶接在8255上的数码管显示4个数1、2、3、4分别代表三角波、正弦波、锯齿波、方波。 ⑷由接在8253上的扬声器产生四种声音do、ri、mi、fa分别代表三角波、正弦波、锯齿波、方波。