201401 文章進(jìn)入201401技術(shù)社區(qū)

電子立國芻議

最近偶從一篇文章中讀到日本“電子立國”這一說詞，直觸眼球，盡管筆者在電子界混了幾十年，退休后蟄居斗室，獨(dú)學(xué)無友，孤陋寡聞，未曾一見，乃大感興趣，在網(wǎng)上搜索一番。
關(guān)鍵字：電子立國集成電路 201401

實(shí)現(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)國夢

“2013中國集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)”不久前在南京召開。邱善勤主任發(fā)表了題為《從全球趨勢看我國IC設(shè)計(jì)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的主題報(bào)告，分析了全球IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，并指出我國集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在市場需求巨大、設(shè)計(jì)門檻降低、有望出臺(tái)新的政策舉措等機(jī)遇，但也談到存在芯片-軟件-整機(jī)-系統(tǒng)-信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同格局尚未形成、小散亂現(xiàn)象突出、知識產(chǎn)權(quán)得不到有效保護(hù)等挑戰(zhàn)。并提出了發(fā)展建議。
關(guān)鍵字：集成電路傳感器物聯(lián)網(wǎng) 201401

一種16位高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于Mixed-Signal CMOS工藝，本文設(shè)計(jì)了一種采用分段式電流舵結(jié)構(gòu)的高速高精度DAC。同時(shí)在該DAC的內(nèi)部電路中采用了一種新的電流校準(zhǔn)技術(shù)，既保證了DAC電路的高精度，又減小了梯度誤差的影響。電路流片后的實(shí)際測試結(jié)果表明，該16位DAC在400MSPS轉(zhuǎn)換速率下仍具有良好的性能。
關(guān)鍵字： DAC CMOS 電流源自校準(zhǔn) SFDR 201401

基于CPCI接口的AFDX終端測試板卡通訊模塊設(shè)計(jì)研究

本文在研究航空全雙工交換式以太網(wǎng)（Avionics Full Duplex Switched Ethernet，AFDX）實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)上，分析了基于CPCI接口的雙冗余AFDX終端測試系統(tǒng)通訊模塊的設(shè)計(jì)原理，重點(diǎn)介紹了支持熱插拔的CPCI接口電源電路分析、FPGA與PCI9030接口模塊時(shí)序分析和在Windriver軟件環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，為AFDX上位機(jī)底層驅(qū)動(dòng)接口的開發(fā)和軟件界面的開發(fā)以及AFDX交換機(jī)的研發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵字： CPCI AFDX FPGA 以太網(wǎng) PHY 201401

一種移動(dòng)視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文介紹了一種移動(dòng)視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。系統(tǒng)前端硬件以基于ARM11架構(gòu)的CPU為核心，軟件以基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的C語言設(shè)計(jì)。后臺(tái)PC端軟件實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、電子地圖顯示和視頻顯示功能，采用C#及HTML語言設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵字：視頻監(jiān)控定位系統(tǒng) 3G GPS VLC 201401

基于單片機(jī)的多功能搶答器設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī)AT89C51為核心的四路搶答器，從硬件和軟件兩方面詳細(xì)介紹了搶答器的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合Proteus軟件的仿真結(jié)果，根據(jù)電路圖焊接實(shí)物，軟件仿真及硬件調(diào)試結(jié)果表明，該搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。
關(guān)鍵字：單片機(jī) 搶答器蜂鳴器 Proteus 寄存器 201401

雙天線GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)作為淺組合導(dǎo)航系統(tǒng)的一種，利用了雙天線定向GPS與光纖陀螺的組合，以基于DSP+FPGA多處理器結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)航計(jì)算機(jī)平臺(tái)，在原有的位置與速度基礎(chǔ)上加入了姿態(tài)作為第三個(gè)量測量，應(yīng)用卡爾曼濾波算法將GPS姿態(tài)信息作為對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)的初始值和修正。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)通過跑車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后表明達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有實(shí)時(shí)性好，運(yùn)算精度高等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵字： GPS SINS 導(dǎo)航系統(tǒng) FPGA 卡爾曼濾波 201401

半導(dǎo)體激光器自動(dòng)功率控制電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體激光器恒定功率驅(qū)動(dòng)電路，采用負(fù)反饋運(yùn)算放大電路構(gòu)成恒流源，電容充放電模塊構(gòu)成穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，以高精度電流檢測芯片MAX4008監(jiān)測PIN光電探測器探測電流，以此為基準(zhǔn)，引入功率反饋環(huán)節(jié)，穩(wěn)定輸出功率。闡述并分析了電路原理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明電路運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了精確的自動(dòng)功率控制。
關(guān)鍵字：激光器電路設(shè)計(jì) LED PIN 運(yùn)算放大器 201401

溫度繼電器溫度特性測試設(shè)備研制

本文詳細(xì)介紹了溫度繼電器溫度特性測試設(shè)備的主要功能及工作原理，重點(diǎn)闡述了控制過程分析和軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵字：繼電器測試設(shè)備傳感器 I/O模板測試系統(tǒng) 201401

一種基于OMAP5910的低壓保護(hù)測控裝置設(shè)計(jì)

介紹了多核處理器OMAP5910的軟硬件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，提出了以O(shè)MAP5910為核心處理器的低壓保護(hù)測控裝置設(shè)計(jì)方案，簡述了保護(hù)測控裝置的硬件和軟件設(shè)計(jì)方案，并給出了A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字量輸入電路和數(shù)字量輸出電路的設(shè)計(jì)原理圖，介紹了繼電保護(hù)功能的特點(diǎn)。由于采用了高性能的硬件平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，該裝置具有功能完善、保護(hù)配置靈活、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、可擴(kuò)充性好等特點(diǎn)，較好地滿足了低壓保護(hù)測控裝置的性能要求。
關(guān)鍵字： OMAP5910 DSP ARM 處理器以太網(wǎng) 201401

采用C8051F060的水質(zhì)重金屬在線監(jiān)測儀的研制

針對目前水質(zhì)重金屬實(shí)驗(yàn)室檢測方法的不足，研制了一款靈敏度高、檢出限低、性能穩(wěn)定的實(shí)時(shí)自動(dòng)在線監(jiān)測儀。該儀器以C8051F060作為下位機(jī)主控芯片實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生器、恒電位儀和信號采集處理，以基于WindowsCE的ARM9作為上位機(jī)完成泵閥控制和數(shù)據(jù)處理，以穩(wěn)定的BDD電極作為工作電極的三電極體系，三大部分共同構(gòu)成穩(wěn)定的監(jiān)測系統(tǒng)。此監(jiān)測儀在測試不同濃度重金屬鉛、鉻、鎳離子溶液時(shí)得到了良好的響應(yīng)。
關(guān)鍵字： C8051F060 監(jiān)測儀檢測儀 MCU 單片機(jī) 201401

基于AD8302的相位差測量系統(tǒng)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)

介紹了AD8302幅相檢測芯片的功能和應(yīng)用局限性，提出一種電路結(jié)構(gòu)，引入90°電橋和功分器電路，使該芯片的檢測相位差的范圍從0°~180°擴(kuò)大到0°~360°。并軟件設(shè)計(jì)了PCB版圖和腔體，并進(jìn)行了加工和測試。證明該電路結(jié)構(gòu)可以精確地測試兩路信號的相位差，測試范圍為0°~360°，工作范圍為500~2700MHz。
關(guān)鍵字： ADI AD8302 90度電橋功分器放大器射頻 201401

基于PROFIBUS集成網(wǎng)絡(luò)的多變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對反滲透鍋爐補(bǔ)給水處理裝置實(shí)際運(yùn)行的監(jiān)控需求，本文提出了一種基于PRFINET和PROFIBUS集成網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，用于多變頻器控制。從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、硬件組態(tài)和變頻器參數(shù)設(shè)置等方面進(jìn)行了闡述，并在青海某化肥廠500m3/d脫鹽水處理技改項(xiàng)目中應(yīng)用。運(yùn)行結(jié)果表明，本系統(tǒng)具有組態(tài)簡單、設(shè)置方便、安裝維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在多變頻器控制領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵字： PROFIBUS 變頻器以太網(wǎng) 集成網(wǎng)絡(luò) PLC 201401

基于稀疏信號結(jié)構(gòu)信息的壓縮檢測算法

壓縮感知技術(shù)可以在不精確重構(gòu)信號的情況下實(shí)現(xiàn)對稀疏信號的檢測。目前已有的壓縮檢測算法主要利用的是稀疏信號的幅值信息，通過比較重構(gòu)出的最大稀疏系數(shù)與門限的大小關(guān)系來完成檢測任務(wù)。然而這種方法在低信噪比時(shí)檢測效果不理想，同時(shí)對檢測門限的精確程度要求很高。針對這種情況，本文提出一種基于稀疏信號結(jié)構(gòu)信息的壓縮檢測算法，根據(jù)部分重構(gòu)得到的信息與原始信號的結(jié)構(gòu)相似度來完成檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法在低信噪比下也可以獲得較高的檢測成功率，并且沒有檢測門限的束縛。
關(guān)鍵字：壓縮檢測稀疏信號壓縮感知門限 CoSaMP 201401

OTN幀頭定位電路優(yōu)化研究

在OTN幀結(jié)構(gòu)中，Serdes在從高速的串行數(shù)據(jù)中恢復(fù)出數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)只是按順序以64bit為寬度重新放置，并沒有按字節(jié)對齊，所以后續(xù)電路無法直接使用這樣的數(shù)據(jù)。需要幀頭定位電路找到幀頭后，把所有的數(shù)據(jù)按字節(jié)對齊。但是將OTN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行的數(shù)據(jù)后，存在著數(shù)據(jù)速率高，位寬大的問題。在ASIC或FPGA中，大量的大位寬的數(shù)據(jù)，是不容易運(yùn)行在較高的速率下的。所以需要對幀定位電路進(jìn)行簡化，以使得電路在大位寬時(shí)，仍然能夠進(jìn)行高速運(yùn)行。研究了OTN數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)后，提出了一種適合于高速率的、大位寬的處理電路。
關(guān)鍵字： OTN FPGA Serdes ASIC 幀定位 201401

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