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基于NiosII的便攜式超聲波流量計設計

作者: 時間:2011-02-15 來源:網絡 收藏

NioslI IDE完全支持C/C++,本系統(tǒng)采用的編程語言是標準C。添加必要的頭文件,編寫各個中斷服務程序以及子程序,就可以實現整個的控制。
仿真設計包括3種方式:“ IDE Debugger+Signal Tap II+物理板”的軟硬件聯(lián)調方式,“ IDE Debugger+指令集仿真器ISS”的軟件調試方式(ISS可對部分組件建模),使用Modelsim-Altera進行的RTL級的功能仿真方式(可以調試處理器及其外設之間的交互情況)。Debug的方式可以通過IDE里面的RunDebug As進行選擇。NiosII IDE也可以進行設置斷點,單步調試,觀察變量,內存以及表達式的值等操作,在此不一一贅述。Debug之后還需要建立工程,若整個系統(tǒng)無錯,可以生成一個ELF文件,只有完整建立起來的系統(tǒng)才可以下載到FPGA的板上運行。具體實現方式是通過NiosII IDE里面的Project-Build Project來建立工程,結果會提示程序代碼總共占用了多少代碼,剩余多少的RAM空間,以及錯誤和警告提示。根據錯誤警告提示修改代碼,直至無錯完整地建立工程,這樣NiosIIIDE里面的工作就全部完成了。通過FPGA下載線將程序下載到FPGA板上,整個系統(tǒng)就可以完整地運行。

4 實驗結果及分析
將程序正確下載到FPGA板上,硬件正確連接,接上超聲波探頭,進行實驗。實驗結果表明,本系統(tǒng)可以準確地實現對整個系統(tǒng)的控制,經過信號處理的超聲波信號清晰穩(wěn)定,實驗結果能夠滿足系統(tǒng)的精度要求,效果良好。圖5即為實驗現場接收到的超聲波信號。圖6為比較電壓的信號圖。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/187622.htm

圖5中下方是經過濾波之后的超聲波的發(fā)射和接收信號。可以看到信號清晰穩(wěn)定。上方的信號是經過自動增益控制之后的超聲波回波信號,通過自動增益控制之后的接收信號可以穩(wěn)定在一定的幅度之內,保證了系統(tǒng)對高精度計時的要求。
圖6中下方也是濾波之后的超聲波發(fā)射和接收信號。上方的信號為電壓比較器所產生的計時停止信號。當通過自動增益控制之后的接收信號達到電壓比較器的參考電壓時,電壓比較器便會產生一個計時停止信號,并發(fā)送給FPGA,這樣計時停止,便準確地測量了超聲波的傳播
時間。
實驗結果表明,本系統(tǒng)可以準確地實現對整個系統(tǒng)的控制,經過信號處理的超聲波信號清晰穩(wěn)定,實驗結果能夠滿足系統(tǒng)的精度要求,效果良好。


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