串口扩展芯片XR16L784在水文监测系统中的应用

为了解决系统设计中单片机串口数量较少不能同时满足多路串行通信的问题,通过对现有串口扩展技术进行对比分析,并针对水文监测系统的应用需求,提出了基于芯片XR16L784完成串口扩展的设计方案。介绍了串口扩展芯片XR16L784的硬件设计和软件编程的具体实现方法,并在水文监测系统上进行了实验验证。结果表明：串口扩展芯片XR16L784可有效实现多个串口扩充,扩充后的串口通道能够在不同波特率下稳定、可靠实现数据双向传输。串口扩展方案解决了在多路串行通信系统中系统主控单元串口数量有限的问题,在水文监测系统中体现出很好的实用价值。     

基于FPGA的多通道串口数据采集与传输设计

针对多通道串口数据的采集与传输现实需要,提出了一种基于FPGA的多通道串口数据采集方案。通过对多路串口数据的同时采集、缓冲及打包的数据流处理思想,采用FPAG+多串口+USB的硬件框架及总线不同速率的传输算法,实现了多路串口数据的采集与传输。为了验证设计的有效性,设计了6路串口同时传输的试验方案,最终通过试验满足预期要求,达到多路串口同时采集及传输的目的。     

单片机串口通信在物理实验仪器联机控制中的应用

阐述了通过单片机串口与计算机串口通信的方式,实现计算机对物理实验仪器的控制和数据采集的方法,详细说明了单片机串口通信的软硬件设计,并以具体实验为例做了进一步分析。     

高速串口的软件设计模式研究

高速串口具有较大数据吞吐量,在耗时可观的任务环境中,极易产生因读取串口缓存不及时而导致数据丢失的现象;针对该缺陷,提出了一种适用于高速串口的上位机软件设计模式,采用Windows API和重叠I/O方法搭建串口数据的读写操作;该模式运用多线程技术,对其数据一致性问题进行了论证;对于使用串口传输JEPG图像压缩码流的特殊应用场合,进行了优化设计;对使用波特率为2.5M的高速串口传输尺寸为640*480、帧频为12Hz、压缩比为12.5的图像测试表明,提出的设计模式满足工程应用需求。     

基于Matlab的磁滞回线实验串口程序设计

实验室中铁磁质磁滞回线的测定实验其串口通信程序是在DOS环境下运行的，交互性差，界面不友好。本文依据Matlab6．0以上版本对串口的支持，设计了基于Matlab的铁磁材料磁滞回线测定的串口通信程序，并给出了具体的实现方法及编制的程序界面。     

惯导输出模拟器设计

针对惯导组件产品测试中多种信号的输出,设计一种基于FPGA惯导组件输出模拟系统。以FPGA芯片为核心,在Quartus II软件开发平台上使用Verilog语言进行编程然后生成原理图,设计DDS(Direct Digital Synthesizer)信号发生器来输出48路脉冲信号,实现对4个惯导组件输出的48路脉冲信号模拟。在FPGA中采用Verilog硬件描述语言编写8串口发送代码生成原理图,实现对8个惯导组件输出8路串口数据的模拟。通过人机交互界面的按键和液晶对脉冲输出和串口发送的参数进行调节,实现脉冲输出和串口发送的设定。利用DDS技术设计48路脉冲较其他方法精度更高,利用FPGA的并行运算特点实现8路串口数据的并行发送。设计降低了各种测试信号连接时的复杂度,提高了测试信号的稳定度和惯导组件标定的效率。     

基于LabVIEW控制的小型太阳跟踪发电系统

根据视日运动轨迹跟踪算法,以步进电机为执行机构,设计了基于LabVIEW和串口控制的太阳跟踪发电系统.该系统通过计算机串口控制步进电机,带动太阳电池板实时、自动地跟踪太阳.该设计提高了光伏发电系统的转换效率.     

红外热像仪与上位机通信系统设计

设计了一款上位机软件实现对国产中波凝视红外热成像系统的指控命令发送、软件版本更新等功能。红外图像的处理主要在FPGA内完成,上位机通过串口直接与FPGA内部的NIOSⅡ通信,完成红外图像的非均匀性校正、盲元处理(包括盲元列表的上传下载)、图像性能测试等功能,并且上位机可以通过串口直接对FPGA程序进行更新。为了提高通信的稳定性,所有通信命令采用统一格式的数据命令包进行发送和接收。相比较一般的串口数据通信,所设计的通信方式具有传输距离远、误码率低、软件升级操作简单、方便、效率高等特点。对比一般的红外成像系统,本系统采用串口在线升级FPGA的方式,简化了系统硬件电路设计,方便了系统后期维护。     

串口数据丢帧引起的雷达测试故障原因分析

为解决某雷达高度表试验过程中发生的动作高度测试异常故障,采用故障树分析法对雷达高度表和测试设备进行故障排查。经检测发现,测试设备上位机的串口通信卡接收下位机的数据中有几十帧数据帧出现CRC校验位错误,被应用程序丢弃。原因是下位机发出的数据信号存在一定程度的畸变,上位机串口通信卡的串口控制器芯片OX16PCI694适应性不足导致数据读取出错。而应用程序在健壮性设计上也存在缺陷,以数据帧数来计算时间及雷达动作高度,但丢弃数据帧时未作相应处理。采用兼容性好的串口控制器芯片16C554重新设计通信卡,在上位机与下位机通信协议中增加数据的帧序号。经试验验证故障定位正确,解决措施有效。     

基于LabVIEW激光引信回波模拟装置设计

激光引信回波模拟装置是激光引信测试设备的重要组成部分。介绍了激光引信回波模拟装置的组成,设计了用于该装置的硬件电路和软件控制系统。硬件电路采用单片机完成控制指令的接收和控制信号的产生,使用串行扩展芯片GM8125将单片机AT89S52的串行口扩展成5个,满足了激光引信回波模拟装置串口资源要求。软件控制系统基于LabVlFⅣ设计,主要包括串口通信程序和控制指令的产生程序,控制指令经串口通信传送给硬件电路。实验结果表明,该装置满足激光引信测试设备的要求。     

基于DSP的串行通信

在现代信号处理系统中,常采用数字信号处理器来完成各项任务,串口在传输数据尤其是控制指令方面具有独特优势。介绍了DSP通过TL16C752B来实现与PC机串行通信,并对传输数据的CRC校验进行探讨。     

基于SOPC的分段轨道炮发射控制系统设计

针对自主研发的分段轨道炮,设计了一种基于EP2C8Q208C型FPGA的数字型发射控制系统,该系统采用SOPC(System on a Programmable Chip)可编程片上系统技术,将Nios II处理器软核嵌入到FPGA中,利用软核中的IO、定时器、串口通讯等功能实现了分段轨道炮的发射控制,通过B探针对分段处电枢位置进行检测。采用串口与上位机通讯,界面设计采用LabView,可以对发射时序进行任意设置。系统操作方便、可扩展性强,已运用到分段轨道炮发射控制中,试验结果满足发射要求,为分段轨道炮的机理研究提供了基础。     

微机串行口数据采集与一组力学实验研究

分别研究了微机串行通讯口和定时器原理,借助C语言编程,实现了微机对外界时间信息的数据采集．在此基础上,开展了数字毫秒计制作、重力加速度及弹性模量检测的研究．     

HEPS-TF超导3W1扭摆磁铁控制系统的设计

介绍了中国高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)中超导3W1扭摆磁铁控制系统的设计。该控制系统主要包括电源控制系统和低温信号监测系统。整个控制系统基于实验物理及工业控制系统(EPICS),其硬件结构以串口服务器为核心,将接口转换为标准的RS232/485接口。软件方面,通过应用StreamDevice设备驱动模块开发了基于Modbus协议的EPICS驱动,缩短了设备驱动的开发周期。上层控制界面采用嵌入了EPICS Qt框架的Qt Creator开发,增强了其灵活性。目前控制系统的离线测试已完成。     

一种新型的FPGA实现RS422串口通信方法

在FPGA实现RS422串口通信的常用方法中经常遇到诸多问题,如FIFO深度读取不正确、FIFO写数据端口与读数据端口时序竞争、多个模块间信号延时导致FPGA亚稳态等问题,因此设计了一种新型的RS422串口通信实现方法;该方法通过利用寄存器数组作为循环缓存代替FIFO,利用计数器代替传统的波特率产生模块,把常用方法中的多个模块整合成一个模块,只采用一个主时钟,所有寄存器的时钟输入端共享一个时钟,对FPGA逻辑与时序进行了有效约束,避免了FPGA中亚稳态产生;试验结果表明该方法实现的RS422串口通信高速、可靠、稳定,并且利用FPGA实现RS422串口通信,可使整个系统更为灵活、紧凑,减小整个电路的体积,提高系统的可靠性和稳定性。     

基于Java的车轮不圆度数据采集分析系统设计

为实现车轮不圆度激光测量仪与计算机串口之间的数据通信,设计了一套基于Java数据采集分析系统,实现了车轮不圆度测量数据与计算机串口之间的动态采集、显示、分析处理、存储等功能,同时具有友好的人机交互界面,具备实时性、可靠性、安全性特点;测试结果表明基于Java数据采集分析系统为现场车轮不圆度数据采集与分析提供了技术支持。     

基于ARM+交换芯片的协议转换器的设计

针对目前同步串行协议通信速率低和可靠性差的现状,设计了一个基于ARM加交换芯片的协议转换器来完成同步串行协议到网络通信协议的转换。设计采用S3C2440为核心处理器,并通过服务器和客户端建立连接,以套接字的形式将SPI协议转换成TCP协议接入到以太网,采用网络调试助手和串口调试助手对客户端和服务器的协议转换通信进行测试和分析。实验结果表明服务器通过SPI总线发出的数据经过封包后构造成可以在网络上转发的报文,经过交换芯片的端口转发到达客户端完成SPI到TCP协议的转换。