内容概要：本文详细介绍了如何利用Xilinx Artix-7系列FPGA中的Carry4进位链实现71.4ps分辨率的时间数字转换器(TDC)，并应用于飞行时间(TOF)测距。文章首先解释了为何选用Carry4进位链进行高精度时间测量，随后展示了具体的Verilog代码实现，包括进位链的搭建、采样寄存器的设计以及跳变点检测。接着讨论了布局布线对延迟的影响及其解决方案，如锁定Carry4的位置以减少延迟波动。此外，还探讨了TOF测距的具体应用场景，包括距离计算公式的推导和实际测试结果。最后提到了一些调试过程中遇到的问题及解决办法。 适合人群：从事FPGA开发、嵌入式系统设计、时间测量技术研究的专业人士和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要高精度时间测量的应用场合，如激光雷达(LiDAR)、超声波测距、工业自动化等领域。目标是提供一种低成本、低功耗且高精度的时间测量方案。 其他说明：文中提供的代码片段可以直接用于实际项目开发，但需要注意不同型号FPGA之间的差异以及环境温度等因素对测量精度的影响。

内容概要：本文档主要提供了一个Proteus 9.0 SP4版本的安装文件下载链接。Proteus是一款广泛应用于电子电路设计、仿真和PCB布局的软件工具。文中给出的链接为百度网盘分享链接，用户可以通过提供的提取码下载proteus-9-0-40832-4.exe安装程序。; 适合人群：电子工程领域的学生、工程师以及对电子电路设计、仿真有兴趣的爱好者。; 使用场景及目标：①用于电子电路的设计与仿真；②进行单片机系统的开发和测试；③作为教学工具帮助学生理解和掌握电路理论知识。; 阅读建议：由于文档内容简单直接，主要是提供下载链接，读者应确保从正规渠道获取软件以保障安全性和合法性，在下载安装前注意检查文件完整性和安全性。

《基于51单片机的温湿度测量电力载波通信技术详解》 在现代物联网技术中，温湿度监测是一项至关重要的应用，广泛应用于农业、工业、智能家居等领域。本项目聚焦于利用51单片机实现温湿度测量，并通过电力载波通信技术进行数据传输，提供了一整套完整的解决方案，包括实物、原理图、PCB设计以及相关资料，旨在帮助开发者快速理解和掌握这一技术。 51单片机，全称8051单片微型计算机，是MCS-51系列微控制器的一种，因其结构简单、功能强大、易于编程而被广泛应用。在这个项目中，51单片机作为核心处理器，负责采集温湿度传感器的数据并进行初步处理。常用的温湿度传感器有DHT11或DHT22，它们能够实时检测环境的温度和湿度，并将数据以数字信号的形式输出给51单片机。 电力载波通信（Power Line Communication, PLC）是一种利用现有电力线路进行数据传输的技术，它无需额外布线，极大地降低了部署成本。在温湿度监测系统中，51单片机将采集到的数据编码后加载到电力线上，接收端则通过解码从电力线噪声中提取出这些信息。PLC技术在家庭自动化和智能电网中有着广泛的应用，其通信距离、抗干扰能力及稳定性都是设计时需要重点考虑的因素。 项目提供的原理图详细描绘了整个系统的硬件连接，包括51单片机、温湿度传感器、PLC模块和其他必要的电子元件。通过PCB设计，我们可以看到如何将这些元件布局在电路板上，实现物理层面的连接。PCB设计对于系统的可靠性和性能至关重要，良好的布线可以减少信号干扰，提高系统的稳定运行。 全套资料通常包含程序代码、设计文档、用户手册等，帮助开发者理解每个步骤的操作。程序代码中，51单片机的C语言编程将展示如何读取传感器数据、处理通信协议以及控制PLC模块。设计文档可能涵盖系统架构、功能模块介绍、调试过程等内容，而用户手册则指导用户如何组装和使用这个系统。 总结来说，基于51单片机的温湿度测量电力载波通信项目为学习者提供了一个实践平台，通过这个项目，开发者不仅可以深入了解51单片机的控制原理，还能掌握电力载波通信的基本应用。这不仅对个人技能提升有所帮助，也对相关领域的项目开发具有很高的参考价值。

（2）语言设计的捷径 我偶尔到 HDL 语言论坛去看看，看到很多人对语言的学习感到困难，其实语言的学习并不困难， 其捷径是什么，答案：先用原理图设计，尤其是一些基本的逻辑功能单元。分频计数，开关，串并、 并串等等。从某种角度来说语言的本质是原理图设计，如果您脑袋里想的原理图，手指在键盘上敲 出来的是语言，你可以不用担心代码可综合性。其实我学习语言是今两年的事情，我只看两三天 Verilog 语言语法，然后看看基本逻辑单元的表示方法和例子，就可以用 Verilog 进行设计了，当然会 在设计过程中碰到一些语法表示的困难，翻翻书就可以了。 当然，不是语言不重要，功能的实现也需要语言准确的表达，例如 case 语句如何避免 LATCH。 （3）有关仿真 我曾经有一个做 FPGA 的同事，每当设计完一个功能模块，就看到用 MODELSIM 仿真好几天， 一个设计下来，仿真耗用他很多时间，为什么会这样，原因有两个：基本原因是:功能架构或者说思 路没有想好，在那里凑，第二个原因是因为写代码的时候他脑袋里没有形成时序图。如果这两方面 都想好，仿真的工作量会大大减少的。 在设计和仿真过程时，多想一想被处理的与其他信号的时序关系，这对你的设计能力大有益处。 我刚开始 FPGA 设计时，一个简单的计数器都要仿真半天，别说一个功能模块了，那个阶段设 计是靠仿真才能设计出来的（汗，数字电路没有学好）。但随着设计的增多，水平的提高，仿真用的 时间越来越少了，为什么？因为当你的脑袋里有时序图时，仿真回归了它真正的本意，只不过验证 你（脑袋里的时序）设计是否正确的一个工具。

基于FPGA的高精度五级CIC滤波器设计与Verilog实现,基于FPGA的CIC滤波器设计与实现：五级积分梳状滤波器Verilog代码优化与位宽处理策略,基于FPGA的积分梳状CIC滤波器verilog设计 1.系统概述 这里设计的五级CIC滤波器。 那么其基本结构如上图所示，在降采样的左右都有五个延迟单元。 但是在CIC滤波的时候，会导致输出的位宽大大增加，但是如果单独对中间的处理信号进行截位，这会导致处理精度不够，从而影响整个系统的性能，所以，这里我们首先将输入的信号进行扩展。 由于我们输入的中频信号通过ADC是位宽为14，在下变频之后，通过截位处理，其输出的数据仍为14位，所以，我们将CIC滤波的输入为14位，但是考虑到处理中间的益处情况以及保证处理精度的需要，我们首先将输入位宽扩展为40位，从而保证了处理精度以及溢出的情况。 这里首先说明一下为什么使用的级别是5级。 从硬件资源角度考虑，CIC滤波器的级数太高，会导致最终输出的数据位宽很大，通过简单的验证，当CIC的级数大于5的时候，输出的位宽>50。 这显然会导致硬件资源的大量占用，如果CIC级数太小，比如1,2

AT89S52单片机是Microchip公司生产的一款基于8051内核的高性能、低功耗微控制器，常用于嵌入式系统设计。这个资源包，"AT89S52单片机C语言应用100例-配套实验板原理图及Pcb"，旨在为学习者提供丰富的C语言编程实践案例，以及相关的硬件平台设计资料，帮助初学者深入理解和掌握AT89S52单片机的应用。 1. **C语言编程基础**：AT89S52单片机支持C语言编程，相对于汇编语言，C语言更易读易写，便于程序维护和升级。学习者可以从这100个实例中了解基本的C语言语法，如变量定义、数据类型、流程控制语句（if-else, switch-case, for, while等）、函数定义和调用等，以及如何将这些基础知识应用于单片机控制。 2. **I/O端口操作**：AT89S52单片机有32个可编程的I/O引脚，学习者可以通过实例了解如何通过C语言进行输入输出操作，如设置端口为输入或输出，读取端口状态，控制LED灯亮灭，驱动电机等。 3. **中断系统**：AT89S52内置了多种中断源，包括外部中断、定时器/计数器中断、串行口中断等。通过实例，可以学习如何编写中断服务函数，以及中断优先级的设定。 4. **定时器/计数器**：AT89S52具有两个16位定时器/计数器（Timer0和Timer1），可以用于定时或计数任务。实例将展示如何配置定时器，实现延时、频率发生器、脉宽调制（PWM）等功能。 5. **串行通信**：单片机间的通信常采用UART串行通信协议。通过实例，学习者可以学会如何初始化串口，发送和接收数据，实现简单的串行通信功能，例如USART模块的使用。 6. **实验板原理图和PCB设计**：提供的配套实验板原理图和PCB设计文件可以帮助学习者理解硬件电路的构造，了解单片机与外围设备（如显示模块、按键、传感器等）的连接方式，以及电路布局布线的技巧。 7. **实用电路应用**：除了基础操作，实例可能涵盖了一些实际应用，如ADC（模数转换）和DAC（数模转换）的使用，LCD或LED显示，红外遥控，温度传感器读取，电机控制等，这些都涉及到AT89S52在实际项目中的应用。 8. **调试技巧**：通过实验，学习者可以掌握使用ISP（In-system Programming）或JTAG接口对单片机进行程序下载和调试的方法，了解错误排查和优化程序的技巧。 这个资源包提供了理论与实践相结合的学习路径，让学习者不仅能掌握AT89S52单片机的C语言编程，还能理解硬件设计的细节，为以后的嵌入式系统开发打下坚实的基础。

OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现涉及到了正交频分复用（OFDM）技术，线性调频（LFM）信号以及现场可编程门阵列（FPGA）的应用。 OFDM是一种多载波调制技术，可以将宽带信道分解成多个窄带子信道。OFDM技术之所以能够广泛应用，是因为它在抗多径干扰、频谱利用率高以及能够支持高速数据传输方面具有优势。OFDM通过在频域上将数据分割成子载波进行传输，每个子载波上的调制信号占据一定的频带宽度，并且这些子载波彼此正交，从而保证在频域上的充分利用，而不会相互干扰。由于OFDM的这些特点，它成为水声通信领域的重要技术。 水声通信系统是利用声波在水下的传播进行信息传输的技术。与电磁波在空气中的传播不同，声波在水下传输具有衰减慢、传播距离远的特点，但同时受到水下多径效应和多普勒频移等复杂因素的影响。为了提高水声通信的可靠性，OFDM技术因其良好的抗干扰性能而被选为调制方式。 定时同步是OFDM系统中非常关键的技术之一。由于OFDM符号在时间上相互重叠，需要精确的定时同步来确保解调时各个OFDM符号能够正确分离，否则会发生符号间的干扰，严重影响通信质量。为了实现OFDM系统的定时同步，常用的方法包括使用循环前缀（CP）来抵御多径效应，以及在系统中引入同步信号来辅助同步过程。 LFM信号因其良好的时频聚集特性，被认为适合用作OFDM水声通信系统的定时同步信号。LFM信号也称为线性调频连续波（LFM-CW）信号，其频率随时间线性变化。LFM信号具有尖锐的自相关特性，能在时域中获得压缩的窄脉冲，这使得其在接收端容易被检测到并用来进行定时同步。 为了产生LFM信号，文中提到了直接数字合成（DDS）技术，这是一种基于数字技术生成模拟信号的方法。DDS技术通常包括直接数字波形合成（DDWS）和直接数字频率合成（DDFS）。DDWS采用预先存储的理想采样的数字波形，通过查表得到所需模拟信号，具有良好的脉冲压缩特性。这种方法适用于带宽要求不高的水声通信系统。 在接收端，LFM信号的检测是通过滑动相关检测法实现的，该方法不需要复杂的FFT和IFFT变换处理，节省了FPGA的资源，降低了解算复杂度。滑动相关检测利用LFM信号尖锐的自相关特性，通过滑动接收信号与本地参考信号进行相关运算，当相关值最大时，可以确定相关峰的位置，从而实现信号的定时同步。 FPGA技术在OFDM水声通信系统中的应用，体现在它能够提供高性能并行处理能力，适合完成IFFT、FFT等复杂算法的实时处理。由于水下通信环境的复杂性，FPGA能提供的并行计算能力对于信号的快速处理、实时同步至关重要。 总结来说，OFDM水声通信系统定时同步的FPGA实现在技术上涉及到了OFDM技术的原理和优势、LFM信号的特性以及其在同步中的应用，以及FPGA技术在信号处理中的优势。该系统的实现需要解决的关键技术包括OFDM系统对同步误差的敏感性、LFM信号的产生与检测技术、以及FPGA如何高效实现定时同步算法。通过对这些关键技术的掌握和优化，可以有效提高水声通信系统的性能，保障水下通信的稳定性和可靠性。

STM32储能逆变器资料，提供原理图，pcb，源代码。 基于STM32F103设计，具有并网充电、放电；并网离网自动切换；485通讯，在线升级；风扇智能控制，提供过流、过压、短路、过温等全方位保护。 功率5kw。 基于STM32F103设计的储能逆变器资料，其中包含原理图、PCB设计和源代码。这款储能逆变器具备多种功能，包括并网充电和放电功能，可以自动实现并网和离网的切换；还支持485通讯，并具有在线升级功能。此外，逆变器还智能控制风扇，提供全方位的保护功能，包括过流保护、过压保护、短路保护和过温保护。它的功率为5kW。 提取的 1. STM32F103芯片：储能逆变器采用STM32F103作为设计基础，该芯片是一款基于ARM Cortex-M3架构的微控制器。 2. 储能逆变器：储能逆变器是一种能够将电能进行存储和转换的装置，通常用于电力系统的能量管理和应急供电。 3. 并网充电和放电：储能逆变器具备将电能从电池中充入电网或者将电网电能储存在电池中的功能。 4. 并网离网自动切换：储能逆变器能够根据需要，自动实现从并网模式到离网模式的切换，以实现更好的供电管理。 5. 485通讯

频率比较器介绍: 频率比较器电路是用来从两个输入信号的频率比较中获得一个参考电压水平。 频率比较器电路板截图: 频率比较器电路分析: 该电路由两个输入信号组成，其中的一个使电容器部分地放电，同时，另一个使其充电的。电容器上的平均电荷（所需的参考电压电平）将因此成为这两个输入频率的函数。该“参考”电容器是电路图中的C1。在静止状态，电容器将通过由R3和R4 组成的分压器充一半的电压 其中一个信号供给晶体管T1的基极，晶体管T1将根据输入频率开关。 该电路的作用是产生一系列与输入信号频率相对应的脉冲。该脉冲用来控制晶体管T2，晶体管T2继续进行开关，从而让C1再次以输入1频率脉冲放电。最终 C1将被完全放电，但是这是电路另一端的活动来呈现的。T4侧的输入驱动另一个由T3，C3和D 2组成的二极管泵，并试图再次以对应于输入2频率的短脉冲为C1充电。最终结果是，与两个输入平频率相比，C1产生了一个平均参考充电水平。 如果两个输入频率是一样，充电和放电周期C1将会相同并且因此通过C1的电压水平等于电源电压的一半。如果输入1的频率低于输入2的频率，那么通过电容器C1的电压将高于4.5V。如果输入1的频率比输入2的频率高，那么通过电容器C1的电压将会低于4.5V. 频率比较器电路测试: 出于测试目的，我们将一个5Khz的输入频率连接至连接器K1，并将一个2.5Khz频率连接至连接器K2，设备由与连接器K3相连的9V电源供电。由连接器K4来检查输出电压，我们发现，由于连接器K1上的频率大于K2上的频率，输出电压读数为3.7（小于输入电压的一半，9V/2 = 4.5V） 接下来，我们反接了K1和K2处的输入频率，然后读出输出电压，观察到电压高于4.5V（电压值读数为5.3V）

多轴联动运动控制卡在运动控制领域有着广泛的应用。该运动控制卡是一种基于SoC FPGA芯片， 采用以太网通信的运动控制卡。该卡采用单芯片设计方案，结构简单、通用性好、可靠性高，可以控制4个步进电机系统或交流伺服电机系统实现高速、高精度运动，具备自动加减速控制功能，使用成本较传统运动控制卡降低30%以上。通过在木工雕刻机和点胶机设备上的应用， 验证了该运动控制卡的功能和性能。 标题中的“基于SmartFusion2 SoC FPGA芯片的运动控制卡设计”指的是一项创新的运动控制技术，它利用了Microsemi公司的SmartFusion2系统级芯片（SoC）现场可编程门阵列（FPGA）来构建一个高效、低成本且高可靠性的运动控制卡。SmartFusion2 SoC FPGA结合了FPGA的灵活性与微控制器单元（MCU）的处理能力，内置了ARM Cortex-M3处理器核心，使得该设计能够集成复杂的硬件加速器和实时控制功能。 描述中提到，这种运动控制卡采用了以太网通信，替代了传统的PC+NC架构中PC104或PCI接口，简化了设计并降低了成本。它能控制4个步进电机或交流伺服电机，提供高速、高精度的运动，并具有自动加减速控制功能。这种设计在木工雕刻机和点胶机等设备上得到了验证，证明其功能和性能优越，成本比传统运动控制卡降低了30%以上。 文章的部分内容揭示了系统组成结构，运动控制卡主要由PC主机和运动控制卡两部分构成，两者之间通过以太网进行通信。运动控制卡内部包含了PWM脉冲输出、脉冲计数、输入输出逻辑控制、模拟量输出控制以及串口通信等多种功能。而PC主机则负责人机交互界面和编程语言解析等任务。系统结构的简化使得安装和维护更加便捷，降低了现场使用的复杂度。 SmartFusion2 SoC FPGA芯片的优势在于，它的单芯片解决方案降低了硬件的复杂性，提高了系统的可靠性。Cortex-M3内核用于执行控制逻辑和高级计算任务，FPGA部分则可以定制化实现特定的信号处理和实时控制任务。此外，使用以太网通信不仅提供了高速的数据传输能力，还简化了布线，使得控制卡可以放置在用户设备的电控柜中，减少了电缆的混乱。 总结来说，这篇文章介绍了一种基于SmartFusion2 SoC FPGA的运动控制卡设计，该设计实现了高性能、低成本和高可靠性，尤其适合于木工雕刻机、点胶机等需要简易操作和低成本的工业应用。通过集成Cortex-M3处理器和FPGA，实现了运动控制的智能化和灵活性，同时以太网通信优化了系统架构，降低了系统成本和维护难度。这种创新的运动控制方案为工业自动化领域提供了新的选择，推动了运动控制技术的发展。