硬件設計論文范文10篇

AD9883A是高性能的三通道視頻ADC可以同時實現對RGB三色信號的實時采樣。系統采用32位浮點芯片ADSP-21160來處理數據,能實時完成伽瑪校正、時基校正,圖像優化等處理,且滿足了系統的各項性能需求。ADSP-21160有6個獨立的高速8位并行鏈路口,分別連接ADSP-21160前端的模數轉換芯片AD9883A和后端的數模轉換芯片ADV7125。ADSP-21160具有超級哈佛結構,支持單指令多操作數(SIMD)模式,采用高效的匯編語言編程能實現對視頻信號的實時處理,不會因為處理數據時間長而出現延遲。

系統硬件原理框圖如圖1所示。系統采用不同的鏈路口完成輸入和輸出,可以避免采用總線可能產生的通道沖突。模擬視頻信號由AD9883A完成模數轉換。AD9883A是個三通道的ADC,因此系統可以完成單色的視頻信號處理,也可以完成彩色的視頻信號處理。采樣所得視頻數字信號經鏈路口輸入到ADSP-21160,完成處理后由不同的鏈路口輸出到ADV7125,完成數模轉換。ADV7125是三通道的DAC,同樣也可以用于處理彩色信號。輸出視頻信號到灰度電壓產生電路,得到驅動液晶屏所需要的驅動電壓。ADSP-21160還有通用可編程I/O標志腳,可用于接受外部控制信號,給系統及其模塊發送控制信息,以使整個系統穩定有序地工作。例如,ADSP-21160為灰度電壓產生電路和液晶屏提供必要的控制信號。另外,系統還設置了一些LED燈,用于直觀的指示系統硬件及DSP內部程序各模塊的工作狀態。

本設計采用從閃存引導的方式加載DSP的程序文件,閃存具有很高的性價比,體積小,功耗低。由于本系統中的閃

存既要存儲DSP程序,又要保存對應于不同的伽瑪值的查找表數據以及部分預設的顯示數據,故選擇ST公司的容量較大的M29W641DL,既能保存程序代碼,又能保存必要的數據信息。

圖2為DSP與閃存的接口電路。因為采用8位閃存引導方式,所以ADSP-21160地址線應使用A20-A0,數據線為D39—32,讀、寫和片選信號分別接到閃存相應引腳上。

系統功能及實現

摘要：介紹基于PCI總線加密卡的硬件組成部分。該加密卡汲取了現代先進的加密思想，實現了高強度加密功能。

關鍵詞：加密卡PCI總線PCI9052ISP單片機

加密是對軟件進行保護的一種有效手段。從加密技術的發展歷程及發展趨勢來看，加密可大體劃分為軟加密和硬加密兩種。硬加密的典型產品是使用并口的軟件狗，它的缺點是端口地址固定，容易被邏輯分析儀或仿真軟件跟蹤，并且還占用了有限的并口資源。筆者設計的基于PCI總線的加密卡具有以下幾個優點：第一，PCI總線是當今計算機使用的主流標準總線，具有豐富的硬件資源，因此不易受資源環境限制；第二，PCI設備配置空間采用自動配置方式，反跟蹤能力強；第三，在PCI擴展卡上易于實現先進的加密算法。

1總體設計方案

基于PCI總線的加密卡插在計算機的PCI總線插槽上（5V32Bit連接器），主處理器通過與加密卡通信，獲取密鑰及其它數據。加密卡的工作過程和工作原理是：系統動態分配給加密卡4字節I／O空間，被加密軟件通過驅動程序訪問該I／O空間；加密卡收到訪問命令后，通過PCI專用接口芯片，把PCI總線訪問時序轉化為本地總線訪問時序；本地總線信號經過轉換處理后，與單片機相連，按約定的通信協議與單片機通信。上述過程實現了主處理器對加密卡的訪問操作。

圖1硬件總體設計方案

摘要：介紹了VoIP語音卡在路由器中的應用，詳細描述了一款應用于路由器的語音卡的硬件結構及其工作方式。

關鍵詞：VoIPPCIFXS路由器語音壓縮

1VoIP在路由器中的應用

近年來，VoIP（VoiceoverInternetProtocol）給通信市場帶來了強大的沖擊。IP語音業務推出后，由于其在通話費用上比傳統電話具有突出的優勢，因而受到了廣泛歡迎。VoIP技術在路由器中應用，可以大大節省有多個部門在不同地方辦公的企業或機構的電話費用。圖1為一個VoIP路由器在公安分局與派出所間應用的方案。

派出所網點的路由器DCR－2501V和DCR－2509V使用FR（幀中繼）或DDN線路同分局的DCR－3660實現互連，各網點的計算機可通過路由器連接分局的局域網或Internet，實現數據通信；同時，DCR－2501V或DCR－2509V通過FXS語音端口連接普通電話機，分局路由器通過E＆M接口和PBX連接，這樣既可以實現內部各部門間的數據通信，同時還可進行零費用的語音通話。

VoIP在費用上呈現巨大優勢的原因在于其利用了計算機通訊的分組化、數字化傳輸技術，先對語音數據按照一定的語音壓縮標準進行壓縮編碼處理，然后把這些數據按IP相關協議打包，再將數據包通過IP網絡傳輸到接收端，接收端將這些以不同順序到達的數據包按其本身順序串起來，并經過解碼解壓恢復出原來的語音信號。與傳統的語音業務相比，VoIP在時間延遲、話音質量等方面存在缺陷。可以采用一些先進的協議如資源預留協議（RSVP）和不同類型服務（Diffserv）等方案來盡可能的優化語音數據包的傳輸，以減少傳輸延遲和擁塞。

摘要：在通信和控制系統中，常使用異步串行通信控制器(UART)實現系統輔助信息的傳輸。為實現多點通信，通常用軟件識別發往本站點或其它站點的數據，這會加大CPU的開銷。介紹了一種基于FPGA的UARTIP，由硬件實現多點通信時的數據過濾功能，降低了CPU的負擔，提高了系統性能。

關鍵詞：UART多點通信FPGA知識產權

在通信和控制系統中，常使用異步串行通信實現多塊單板之間的輔助通信，各個單板通過總線方式連接。為了實現點對點通信，需要由軟件定義一套較復雜的通信協議，過濾往來的數據，消耗了CPU較多的時間。89C51單片機有一種九位通信方式，采用一位地址位來實現通信對象的選擇，只對發往本地址的地址發生中斷進而接收數據。通用的UART芯片如16C550和89C51等構成總線式的通信系統時，需要由CPU通過軟件處理接收到的地址和產生九位的數據。本文介紹的UART采用VerilogHDL硬件描述語言設計，可以用FPGA實現，可應用于SoC設計中。其主要特性如下：

·全硬件地址識別，過濾數據不需要CPU的介入；支持一個特殊地址，可用于監聽和廣播。

·支持查詢和中斷兩種工作方式，中斷可編程。

·接收和發送通路分別有128ByteFIFO，每個接收字節附帶狀態信息。

摘要：隨著計算機技術、多媒體和數據通信技術的發展，計算機視頻的應用越來越廣。但視頻通常由于數據量巨大，應用受到不少限制。為解決視頻數據的存儲和傳輸，唯一途徑就是對視頻數據進行壓縮。結合目前實際需求，給出了一種基于PCI總線的MPEG－I壓縮卡的軟件、硬件實現方案。

關鍵詞：PCI總線WDM驅動MPEG－1壓縮卡

隨著計算機技術、多媒體和數據通信技術的高速發展，人們生活水平的提高，對計算機視頻的需求和應用越來越多，如視頻監控、視頻會議、計算機視覺等。計算機視頻提供給人的信息很多，但是視頻的數據量很大，不利于傳輸和存儲，使其應用受到不少限制。為解決視頻數據的存儲和傳輸，唯一途徑就是對視頻數據進行壓縮。

目前常見的視頻壓縮方法有MPEG－1、MPEG－2、MPEG－4、H．261、H．263等。考慮壓縮技術的成熟度和該壓縮卡的主要用途，本文采用MPEG－1作為壓縮標準，研制了基于PCI總線的MPEG－I壓縮卡。該卡適用于視頻監控、視頻會議等多種應用場合。該卡加上一臺主機、攝像頭和軟件可構成一個完整的視頻采集壓縮系統。

1系統特點

（1）支持BNC、RCA、S－VIDEO視頻接口；

摘要：變壓器的冷卻裝置是將變壓器在運行中由損耗所產生的熱量散發出去，以保證變壓器可以安全正常的運行。本文所進行的主要核心部分就是對控制模塊進行的設計，其中包括了可以對主變壓器風扇投入與切除的溫度范圍進行自行設定，也可以按照用戶的要求而變化。

關鍵詞：變壓器；冷卻控制系統；硬件

1變壓器冷卻控制系統控制模塊的設計總體思想

本文所進行的就是對變壓器冷卻控制系統控制器模塊進行設計，其中包括了可以對主變壓器風扇投入與切除的溫度范圍進行自行設定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統控制方式中，風扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風扇電機的啟動和停止溫度有一余量，不像傳統的控制方式中是一個定值，避免了頻繁啟動的缺陷，此外還有運行、故障保護及報警等信號的顯示及其與控制中心或調度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風扇運行狀態有無故障等。至于風扇的分組投切設置是為了節約電能，具有一定的經濟意義，但這個分組數不宜過多，以免控制復雜，且散熱效果不佳。

控制器主要由AT89CS1單片機、A/D轉換器、鍵盤控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動復位電路等組成，其中單片機是控制器的核心，AID轉換器是把輸入信號轉換為數字信號。

2變壓器風扇控制系統的硬件接線

一、靜止無功發生器的工作原理與基本結構

靜止無功發生器硬件電路主要包括:整流電路、逆變電路、智能功率模塊IPM的驅動電路、過零檢測電路，電流調理電路，鎖相環電路。逆變電路采用了IPM，該芯片內含驅動電路，報警電路等獨特結構，一方面提高了系統的可靠性;另一方面也避免了保護電路的另外設計，簡化了硬件裝置的設計。主電路主要由整流部分和逆變部分組成。整流部分通過三相不可控整流橋將三相交流電壓轉換為三相直流電壓，在經過電容濾波后得到穩定的直流電壓。逆變部分采用SPWM控制技術來控制IPM內部IGBT的開斷從而獲得所需的補償電流。將整流輸出的直流電逆變轉化為交流電回饋到電網。IPM內含保護電路，當發生故障時，IPM的自保能力使得IGBT的損壞率較低，提高了系統的可靠性。

二、SVG各硬件電路組成

(一)整流電路。整流電路采用三相不可控整流橋，輸出的三相直流電通過電容穩壓、濾波獲得穩定的直流電壓。根據以往的經驗，直流側電容取用4個2200μF/450V的電解電容，兩并兩串接進電路。電路組成如圖2所示。為了避免大電流燒壞整流裝置，電容需要通過一個充電電阻對不可控整流橋的輸出端進行充電，直到充滿在直接接到不可控整流橋的輸出端。另外，為避免故障發生，在不使用整流電路時要對濾波電容進行放電。根據計算的電壓、電流，選用二極管整流模塊6RI30G－160G－120即(30A，1200V)。

(二)IPM及其外圍驅動電路。通過計算智能功率模塊(IPM)參數，選用型號為PM25CLA120的IPM(25A，1200V)，內部有IGBT，內含驅動電路。通過資料得知IPM驅動電路的控制電源電壓范圍為13．5V～16．5V，本文選用4路隔離的l5V直流電源。利用DSP發出PWM信號經光耦器件隔離后作為驅動信號對IPM進行控制。

(三)電流調理電路。該電路可將18A的電網電流相量轉換成0～3Vpp的電壓信號并實現過零點檢測功能。該電路與電壓調理電路的組成基本一致，不同之處在于互感器TVA1421－01用作電流互感器，采樣電阻取59Ω。若一次側電流為18A，二次側輸出(－0．5～+0．5)V的正弦波;經放大電路，輸出電壓(－1．5～+1．5)V的正弦波;最后經過加法電路輸出(0V～3．00V)的電壓信號。同時大于50Hz的正弦信號被濾除。過零比較電路在正弦波的過零時刻輸出下降沿跳變。

本畢業設計課題是屬于教師擬定性課題，主要是研究基于單片機的對步進電機的有效控制。步進電機是一種能將數字輸入脈沖轉換成旋轉或直線增量運動的電磁執行元件，每輸入一個脈沖電機轉軸步進一個步距角增量。電機總的回轉角與輸入脈沖數成正比例，相應的轉速取決于輸入脈沖頻率。

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。

Abstract

Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.

KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大[1]。

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摘要：本文設計一種智能電子解說系統,具有智能化、個性化、高音質、實用性強等特點。讓游客按照設定的經典路線，選擇景點或展位的講解使每個觀眾不但得到每個展位、景點的完整信息,而且感受到高清晰、低噪聲的音響效果，電子旅游解說系統的出現,使看起來簡單的解說系統融入了科技的因素。

本文正是基于凌陽公司的SPCE061A單片機并采用A2000語音壓縮算法對語音信號進行了壓縮存儲以及播放。由游客控制選擇按鍵來播放語音，這樣大大降低了外面的干擾，使每個觀眾不但得到每個展位、景點的完整信息,而且感受到高清晰、低噪聲的音響效果。

關鍵詞：旅游；電子解說；電子導游；凌陽單片機

1緒論

隨著改革開放和經濟的發展，旅游業也獲得了長足的發展，節假日外出旅游已成為人們的首選。對大多數零散游客來說，希望有一種不受制于人的輔助導游手段，迫切需要一種攜帶方便、操作簡便的電子語音導游器。

摘要：應用型本科高校生物類專業畢業論文作為本科教學階段重要的實踐環節，應該結合自身特點，制定合乎應用型特點的選題方案，對畢業論文所涉及的五個環節做好過程管理，以期達到對學生綜合能力的培養，保障本科論文的工作量、系統性以及創新性三個原則。

關鍵詞：畢業論文；生物工程；生物技術；生物制藥

1背景

應用型本科院校的辦學定位是以地方化為主，以服務社會人才需求為導向，面向區域經濟發展，培養高層次應用型人才。應用型本科高校生物類專業畢業論文作為本科教學計劃的最后實踐環節，其重要性主要體現在培養學生具有生物產業相關研發、生產、質檢等環節高階性的思維能力。同時本科階段肩負塑造學生開拓進取、誠實守信精神以及良好科學素養的責任。應用型本科高校在注重培養學生扎實基礎理論知識的前提下，應做好對學生在生物相關產業的延展性思維的引導。此類高校立足于地方經濟建設，要結合專業培養目標制定合乎應用型特點的選題方案，對論文的實施過程中，結合本類型高校的實際做到對學生綜合能力的培養，保障本科畢業論文的工作量、系統性以及創新性三個原則。

2畢業論文選題

根據本校的教學實際，涉及生物工程、生物技術和生物制藥三個生物類本科專業。依據培養目標，力求使學生通過畢業論文環節培養學生文獻的查閱、論文的撰寫、實驗的設計以及動手能力，同時潛移默化地培養學生團隊意識、科學真理的求索精神以及刻苦的專研態度。本科畢業論文階段是本科生綜合性素養的養成的重要環節，力求通過該環節使學生能夠身體力行，理論和實踐融會貫通，以更蓬勃、更具朝氣的狀態在未來學業和工作中迎接新的挑戰。首先，從選題的專業性上看，避免空泛的選題，選擇綜合性較強的題目。題目的設置能夠使學生有一定的參與感，避免學生有空中樓閣的感覺。如果能在對學生進行全面分析的基礎上進行題目的設計、任務書的下達更合適。如果條件允許，進行面談非常有必要，在面談中挖掘學生的興趣點，了解學生的知識覆蓋度，將為畢業論文環節的順利開展提供充實的保障。總之，論文的主體是學生，以學生作為出發點去設置題目將能起到真正地因材施教。生物類本科論文所涉及的題目主要（1）生物資源的普查及其多樣性研究；（2）生物制品工藝的優化；（3）天然產物的提取、活性研究及其生物制品的加工；（4）質檢方法的延伸和拓展；（5）生物體遺傳轉化以及分子改造；（6）生物信息學；（7）工廠的設計等。題目的設計要綜合利用學校的軟硬件資源，促使學生有的放矢地根據題目去思考。題目設計的優劣以是否能夠挖掘學生的潛力、發揮出學生的主觀能動性開展實驗為考量的標準。其次，從選題的深度上看，選題的難易程度要適中甚至略微偏難。學生在進行畢業論文階段，在指導教師的指導下合理地安排時間，在保證論文工作量的前提下，有一定的壓力促使學生進行開拓性的創新。培養學生獨立思考問題的能力以及抗壓能力。學生在撰寫畢業論文環節中會遇到意外狀況，例如菌種污染、細胞凋亡、提取率過低、PCR無條帶、方法設計不合理等。指導老師要引導學生保持積極的心態去應對突發狀況，做好合理的補救措施。所以論文的選題設計中要加應對意外的時間閾值，激勵學生迎難而上的勇氣，開拓和創新的精神。畢業論文的選題要能拔高學生的綜合能力為前提，給學生一個深入的切入點，學生通過努力，通過積極地調配軟硬件資源條件可以達到的合理高度。近年來，高校新進博士教師增多，這類人群特點是學歷高、科研能力強，但教學經驗有限，往往以博士期間的想法去設置題目，導致選題過難的現象普遍存在。學生往往心有余而力不足，容易面對過難的論文題目而不知所措，在教師的按部就班的實驗設計下草草結題，沒有得到相應的思維訓練以及違背了論文環節的初衷。在目前高校背景下，要做好新老教師業務上的匹配互補，做好論文選題工作。再次，選題的系統上來看，生物類專業畢業論文的選題要有一定的完整性和系統性。選題的設計要有一個出發點，學生通過科學問題的思考、文獻查閱、實驗設計、結果呈現到最終結果拿回到文獻中進行深度性地總結討論。從而形成完整的思維閉環。論文的整體篇幅上有層次推進的邏輯性，而不是空泛性的漫談。論文嚴謹的思維邏輯性的呈現就需要指導教師能夠依托學術背景進行合理畢業論文的框架設計。對學生進行有的放矢性的引導，學生的論文推進是以導師事先設置好的思維導航點進行逐層深入的。學生在論文整個環節中進行文獻查閱、思辨，以及進一步的實驗實施，和指導教師討論，最終回歸到事先設置的科學問題上。學生在整個環節能夠切身體會到科研的嚴謹性和慎思性。