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基于FPGA的GPS时钟解析技术
作者：张明阳 马鹏
来源：《电子技术与软件工程》2018年第06期
摘要 概述了FPGA特点和GPS同步时钟装置基本功能后，本文提出了以FPGA为核心单元的GPS时钟解析系统，可高精度实时的解析GPS接收机发出的同步时间信息，并在GPS失步后实现秒脉冲累加计时，最后给出系统时序仿真结果。
【关键词】FPGA GPS 秒脉冲
1 引言
全球定位系统（GPS）作为新一代卫星导航与定位系统，以其全球性、全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，在我国大地测量、工程测量、水利电力、交通、资源勘探和航海等领域有着广泛的应用。可以说，GPS技术现已融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用方面。
FPGA是一种可编程逻辑器件，片内有大量逻辑门和触发器，具有集成度高，运算速度快，编程简易的特点，内部程序并行运行，可同时处理不同任务。同时FPGA有大量软核，可方便进行二次开发。
本文在结合了FPGA的特点和GPS同步时钟装置具有的基本功能后，提出了基于FPGA的GPS时钟解析系统，设计中以FPGA为核心单元，提高了系统解析效率，实现高速度的实时GPS时钟解析。
2 系统介绍
基于FPGA的GPS时钟解析系统采用“自顶向下”的设计方法，使用Verilog HDL语言编写，其内部设计逻辑框图如图1所示，由图可知，系统主要由波特率产生器、UART接收器以及GPS模块组成。
2.1 波特率产生器
波特率产生器模块的作用是对FPGA的系统工作时钟进行分频，从而为UART接收器提供工作时序，本文波特率发生器模块输出的时钟频率设为串口数据速率的16倍，同时在数据位中间位置时刻进行采样，有效避免了误码操作。
2.2 UART接收器 龙源期刊网
智能⼩车实验报告
简易智能电动⼩车
摘要：
本系统基于运动控制原理，以MSP430为控制核⼼，⽤红外传感器、超声探头、光敏电阻、霍尔传感器之间相互配合，实现了⼩车的智能化，⼩车完成了⾃动寻迹、避障、寻光⼊库、铁⽚检测、⾏程测量的功能，整个系统控制灵活，反应灵敏。
关键词：MSP430 传感器运动控制系统Abstract:
This system based on motion control principle, as control core, with MSP430 infrared sensors, ultrasonic probe, photoconductive resistance,hall sensors, realize the interaction between the intelligent of the car, the car completed the automatic tracing, obstacle avoidance, found thelight inventory, iron detection, the function of the trip, the whole system measurement control flexible, sensitive reaction.
Keywords: MSP430 sensor motion control system
⽬录
摘要： (2)
⼀、⽅案的设计和论证 (4)1、控制器的选择 (4)
2、执⾏部件电动机 (5)
3、电机驱动 (5)
4、传感器 (6)
4.1、引导线的检测 (6)
4.2、⾦属的探测 (6)
4.3、路程的测量 (7)
4.4、障碍物的探测 (7)
4.5、寻光⼊库 (8)
5、电源 (8)
6、系统总体设计⽅案 (8)
⼆、硬件设计 (9)1、前向通道 (9)
1．1、循迹 (9)
1.2、⾦属探测 (11)
1.3、路程测量 (11)
I
一种基于FPGA的小车控制器的设计
摘 要：现场可编程逻辑阵列（FPGA）具有可在线反复编程，开发周期短，并行处理，运算速度快，集成度高，可靠性高等特点，广泛应用于数字信号处理，工业控制，通信等各个领域。基于FPGA设计控制器，可以把一些外设和逻辑器件集成起来，从而缩小体积，减少电路的走线，降低功耗，提高可靠性，同时能够通过在线编程来修改和扩充控制器功能，缩短了开发周期，也使系统的使用变的灵活，扩展方便。由于FPGA可以实现真正的并行处理，并且运算速度快，用它实现复杂的控制算法可以提高算法运算速度，满足实时控制要求。
本设计是典型的软件和硬件结合的设计产品，基于EP2C5T144C8型FPGA芯片设计了一个较为通用的小车控制器。通过数字量输入/输出通道连接了障碍检测模块无线接收模块；电机驱动模块；模式选择模块等。采用硬件描述语言（VHDL）实现了对各个功能模块的编程、仿真、编程下载、功能测试。并在Quartus II开发环境下搭建了一个基于FPGA的小车控制器研究平台，用VHDL语言实现了整个系统的设计和仿真，通过JATG接口实现了编程文件的配置下载，并存储到EPCS4型Flash芯片中，使小车控制器系统实现了周期运行、避障、遥控等功能。通过此方法可在软件中嵌入不同的控制算法，扩展多种控制性能，实现各种硬件功能，这种基于FPGA的电子设计的开发方法可根据需要随时增加扩展用户需要的功能，具有很大的开发潜力，在工业控制中有一定的推广应用价值。
关键词：现场可编程逻辑阵列；硬件描述语言；Quartus II；周期运行；避障运行；遥控运行
II
A design of car controller FPGA-based
Abstract: Field programmable gate array, FPGA, which has the advantages of repeating
课程设计（论文）任务书
电气与电子工程 院 自动化 教研室
学号 学生姓名 专业（班级）
题目 小车定位系统程序设计
设计
技术
参数
1. 采用OMRON SYSMAC CPM2A PLC 控制
2. 在应用基础实验板TS1上实现
3. I/O地址分配任意
4. 用基本指令实现、用比较指定实现
设计
要求
小车可在4个光电开关位置间左右之间运动，用单刀四掷开关控制，实现自动选向、自动定位控制。单刀四掷开关的4个编号位置与4个光电开关编号位置相互对应。当单刀四掷开关拨至某一位置时，小车就运动到预期编号相对应的位置停止。
年 月 日
前言
目前人们已经意识到以工业控制机为核心的PLC控制系统的重要性，纷纷将或准备将组态控制技术类如自己的发展方向。
本设计将在充分了解配料车控制系统研究的基础上，结合实际操作要求，充分利用PLC功能强大、操作简单、界面人性化的特点采用模块的形式，并立足现实制作出自动的动态控制。通过PLC直接控制配料车的运行，故该设计具有一定的理论研究和工程实用价值。
目 录
第一章 引言
1.1 设计目的及意义-------------------------------------------------3
1.2 设计背景-------------------------------------------------------3
1.3 设计要求 ------------------------------------------------------4
第二章 PLC简介
2.1 介绍PLC-------------------------------------------------------5
