混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制

将开关控制信号直接输入到被控的混沌系统中，仅通过改变外部脉冲开关信号的幅度、极性、宽度等参数，实现蔡氏混沌系统的各种不稳定周期轨道的稳定控制。在此控制策略基础上，引入变量反馈与脉冲开关来共同调制系统参数，研究变量反馈参数开关的调制控制。数值模拟和电路仿真的结果表明，混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制方法能有效地把混沌电路系统控制到系统的左右不动点和np周期轨道。该方法对其他混沌电路的参数控制有一定的参考价值。     

FPGA数据总线宽度不相等的双口RAM的设计

目前双口RAM两个端口的数据总线宽度相等,而实际应用中,存在着双口RAM两个端口连接的系统的数据总线宽度不相等的问题,为此提出两个端口数据总线宽度不同的双口RAM的FPGA设计方法,双口RAM内部存储器的个数根据2个数据总线宽度比进行设计,在数据总线宽度小的端口设计逻辑控制电路,满足该端口分时进行的读写操作;根据这种双口RAM的读写操作特点,两个端口同时对某一存储单元进行读写操作时,设计存储单元数据总线宽度小的端口具有读写优先权的仲裁机制。对应用Verilog HDL设计的这种双口RAM进行了综合仿真测试,结果表明该双口RAM读写操作正确,具有可行性和实用性。     

基于FPGA的PLC并行执行定时器/计数器的设计

针对ARM+FPGA构建的PLC系统,分析PLC对定时器/计数器的功能需求,设计了可以并行执行的定时器/计数器,构建的定时器/计数器共用一个端口读写控制器与FPGA中央控制器进行数据通信,定时器/计数器内部工作是相互独立的,能够并行的工作,并通过使用地址映射存储器使得定时器/计数器的指令执行更加高效。对中央控制器与定时器/计数器的通信时序和通信格式进行了设计,方便了中央控制器对定时器/计数器的控制与测试。通过仿真测试,该定时器/计数器能够满足PLC定时器/计数器的基本功能,并且达到了稳定的定时/计数的设计要求。     

PLC梯形图转化为多操作数逻辑指令的设计与实现

针对每一个操作数有一个操作码的PLC逻辑指令,设计了一个操作码可带多个操作数,操作数附加“辅助符号位”的新型PLC逻辑指令,避免在执行逻辑指令过程中有多少个操作数需要译码多少次的状况。研究这种新指令语句的数据结构和梯形图的数据结构,应用这两种数据结构研究梯形图转化成新指令表的转化算法。对梯形图采用按梯级顺序递归扫描方法构造二叉树结构,然后对二叉树进行后序遍历得到一个中间结果指令表,对中间结果指令表经过逻辑关系的分析与同类型逻辑关系操作数的合并处理得到最终的指令表。通过对串并联结构梯形图的转换测试,其新指令语句的转化结果正确。     

PIC单片机控制的多回路温度检测系统

本文介绍了以PIC16F877单片机为核心的多回路温度检测系统的设计。该系统采用模糊算法对温度进行控制并能实现实时在线检测。     

基于FPGA自主控制浮点加减控制器设计

为实现一种能够自主完成浮点数加/减运算功能的浮点数加/减运算执行控制器,提出了一种基于采用FPGA并行操作电路硬连接的浮点数加/减运算控制电路及其时序控制方法;该控制器在接收到操作数类型与参与运算的操作数后,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成操作数的配置以及浮点数加/减法运算的功能,运算结果传输到系统数据总线;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析操作数类型与操作数在内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;设计完成后通过仿真测试可知,该控制器运行的最高频率可达178.317 M,从输入端口到输出端口的延时数据为:最小延时是3.185 ns,最大延时是15.336 ns,耗用的IO输入输出端口占总资源的27.92%,数据表明该控制器提高了运算器的运算速度,且能够自主完成浮点数加/减运算。     

基于FPGA的PLC位信息输出控制器设计

提出应用FPGA设计PLC位信息输出与读取控制器的思路。该控制器执行输出位信息相关命令时,在内部时序脉冲控制下按照Y编号地址自主完成位信息在位存储单元的寻址和读写操作;论述了控制器的电路构成和基本原理,应用Verilog HDL语言实现硬件电路的构建与连接;测试表明,该控制器在PLC用户程序执行过程中可以自主将位信息按要求输出和读取,使输出位信息命令的执行与系统其它功能模块实现并行处理,提高了PLC执行指令序列的速度,缩短了PLC扫描周期。     

基于四轴飞行器的双闭环PID控制

针对传统单闭环PID控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环PID控制算法。在姿态PID控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态PID反馈量,进行姿态双闭环PID控制;在高度PID控制中,高度作为外环,z轴加速度作为内环,运用气压传感器采集的大气压值计算出高度,作为高度PID反馈量,进行高度双闭环PID控制。由于油门存在非线性问题,因此运用Matlab对油门转速曲线进行补偿,使输出的油门值近似线性化。飞行实验结果表明,四轴飞行器运用双闭环PID控制不仅反应快、超调量小,而且能够在室外稳定地飞行。     

基于FPGA自主控制浮点加减乘除控制器设计

为实现一种多浮点操作数乘法运算的自主运算控制器,提出了一种基于FPGA并行操作的硬连接电路的多浮点数乘法运算控制器及其时序控制的方法,该控制器对一条多浮点操作数乘法运算指令的命令字和多浮点操作数连续写入并存储,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成读出浮点操作数执行乘法运算,写入存储多浮点操作数过程与执行乘法运算命令的过程能够并行进行;在控制器执行乘法运算命令过程中,系统可以读出执行命令过程中的中间结果和最终运算结果;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析命令字与多操作数在内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;设计完成后通过仿真测试可知,该控制器运行的最高频率为250 MHz,从输入到输出端口最小延时是3.185 ns,最大延时是15.336 ns,且能够自主完成浮点数乘法运算。     

基于FPGA的四轴飞行控制器的硬件系统设计

为提高四轴飞行器的数据采集与数据处理能力,降低四轴飞行器的功耗,研制了一种基于FPGA的四轴飞行控制器。飞行控制器以NIOS II处理器为控制核心,结合嵌入的SPI、I2C、UART等IP核实现了数据的实时采集与快速处理,并提出并行处理PPM解码和编码、超声波检测与控制、蜂鸣器控制的设计方案,利用VerilogHDL语言在FPGA上设计了这些并行处理功能模块,这些功能模块通过PIO核与NIOS II处理器连接,能够自主完成所规定的处理功能。经过多次飞行测试,四轴飞行器能够稳定的起飞和降落,快速的飞行,转弯,上升和下降,也能够避开障碍物,验证了四轴飞行控制器功能稳定,功耗较低,已达到设计的要求。