内容概要：本文详细介绍了基于ADS54J60的FMC HPC采集卡的设计与实现。该采集卡拥有4个通道，每个通道能够达到1Gsps的采样率和16bit的精度。文章首先探讨了硬件设计的关键要素，包括电源管理、PCB布局、时钟分配以及信号完整性优化。接着深入讲解了FPGA代码实现，涵盖了SPI配置、JESD204B接口、数据缓存机制等方面的技术细节。最后，作者分享了一些实际应用案例和调试经验，强调了在高速信号采集过程中需要注意的问题及其解决方案。 适合人群：从事高速信号采集系统设计的研发工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要高精度、多通道同步采集的应用场合，如雷达中频采集、示波器等领域。目标是帮助读者掌握从硬件设计到软件实现的完整流程，提高系统性能和稳定性。 其他说明：文中提供了详细的原理图、PCB布局图、Verilog代码片段以及Python脚本，便于读者理解和复现。此外，还附有完整的Altium工程文件和Gerber制板文件，方便进一步开发和量产。

Shap解释Transformer多分类模型，并且基于shap库对transformer模型（pytorch搭建）进行解释，绘制变量重要性汇总图、自变量重要性、瀑布图、热图等等 因为是分类模型，所以只用到了Transformer的Encoder模块，使用了4层encoder和1层全连接网络的结果，没有用embedding，因为自变量本身就有15个维度，而且全是数值，相当于自带embedding 代码架构说明： 第一步：数据处理 数据是从nhanes数据库中下载的，自变量有15个，因变量1个，每个样本看成维度为15的单词即可，建模前进行了归一化处理 第二步：构建transformer模型，包括4层encoder层和1层全连接层 第三步：评估模型，计算测试集的recall、f1、kappa、pre等 第四步：shap解释，用kernel解释器（适用于任意机器学习模型）对transformer模型进行解释，并且分别绘制每个分类下，自变量重要性汇总图、自变量重要性柱状图、单个变量的依赖图、单个变量的力图、单个样本的决策图、多个样本的决策图、热图、单个样本的解释图等8类图片 代码注释详细，逻辑

二、两处卸料的小车控制系统的梯形图设计： 要求：运料小车第一次右行在SQ3处卸料；第二次右行在SQ2处卸料。 1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：与上例比较可知，要实现两处 卸料，增加了行程开关SQ3，故只要在上例I/0图的基础上将SQ3连接到PLC的输入端X5。 2、修改、完善以满足控制要求： 1）要实现两处卸料，重要的是判断小车右行时在SQ3处是否需要停。可增加一个辅助继电器（M1）来记忆小车是否到过SQ3（M1+），或SQ2（M1—）。 2）小车到达SQ2处，回头左行时会压下SQ3，使M1+，导致小车第三次右行压下SQ3时不停。

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基于STM32G474的微型逆变器设计方案：源代码、原理图及PCB布局解析,基于STM32G474的微型逆变器设计方案，附源代码原理图与PCB设计参考图,400w微型逆变器, 基于stm32g474实现 设计方案，不是成品 带有源代码、原理图(AD)、PCB(AD) ,核心关键词： 400w微型逆变器; STM32G474实现; 设计方案; 源代码; 原理图(AD); PCB(AD),基于STM32G474的400W微型逆变器设计方案及源代码与原理图PCB详解 在当今追求绿色能源和高效能的背景下，微型逆变器作为一种将直流电转换为交流电的小型电力转换设备，因其可应用于太阳能发电等可再生能源领域，受到了广泛关注。随着微控制器技术的不断发展，以STM32G474微控制器为基础的微型逆变器设计成为了一个热门的研究课题。本设计方案着重于400W级的微型逆变器，旨在通过提供详细的源代码、原理图以及PCB布局设计，帮助工程师和研究者理解和构建以STM32G474为核心的逆变器系统。 设计文档中会涵盖逆变器设计的基本原理和应用场景。逆变器通常用于将太阳能板产生的直流电转换为可供日常使用的交流电，它涉及到电力电子学、数字信号处理等多个技术领域。设计方案将详细阐述如何利用STM32G474的高性能计算能力进行逆变过程中的控制算法实现，包括但不限于SPWM（正弦脉宽调制）算法、最大功率点跟踪（MPPT）等关键功能。 文档中的源代码部分将展示如何编写适用于STM32G474的程序，实现逆变器的基本功能。源代码应包括初始化程序、中断服务程序、控制算法实现、故障检测及处理等关键模块。通过代码示例，开发者可以对STM32G474在逆变器中的编程应用有直观的理解。 原理图部分将利用专业的电路设计软件AD（Altium Designer）绘制，详细展示逆变器的电路设计。原理图将包括直流-直流转换电路、逆变桥电路、控制电路、采样电路以及保护电路等。每个电路部分的设计思路和具体参数都会在文档中给予详细说明，以便于设计者根据具体要求进行调整和优化。 PCB布局部分同样采用AD软件进行设计。PCB布局的好坏直接影响逆变器的工作效率和稳定性，因此在布局时需要考虑到信号完整性、电磁兼容性以及散热等问题。设计方案中将提供参考的PCB布局图，并对图中的关键布线策略、元件摆放以及热管理等要点进行讲解。 标签“xbox”在此处可能是一个无关的关键词，或许在原文件压缩包中存在与主题不相关的文件，但这不影响对微型逆变器设计方案核心内容的理解和学习。 基于STM32G474的微型逆变器设计方案，不仅为开发者提供了一个完整的、基于高性能微控制器的逆变器实现框架，还通过源代码、原理图和PCB布局的详细解析，极大地降低了逆变器设计的技术门槛，为推动可再生能源技术的发展提供了有力的技术支持。

### Altera DE2 板原理图与应用知识点详解 #### 一、Altera DE2 板概述 Altera DE2 开发与教育板（Development and Education Board）是为学习 FPGA 技术及相关嵌入式系统设计而设计的一款硬件平台。这款开发板由 Altera 公司（现已被 Intel 收购并成为 Intel FPGA 部门的一部分）提供，旨在帮助学生和工程师掌握 FPGA 设计流程，并进行实际项目开发。 #### 二、DE2 板包装配件及组成 ##### 2.1 包装内容 DE2 包装内含以下主要组件： - **DE2 板**：核心硬件设备，包含了 FPGA 芯片、外围接口等。 - **USB 编程线**：用于连接计算机，实现 FPGA 的编程与控制功能。 - **CD-ROM**：包含 DE2 文档和支持材料，如用户手册、控制面板工具、参考设计、演示示例、设备数据表、教程以及一系列实验练习。 - **Quartus II 和 Nios II 软件 CD-ROM**：Altera 提供的设计软件，包括 Quartus II 5.0 Web Edition 和 Nios II 5.0 内嵌处理器软件。 - **橡胶盖与扩展销**：保护板子的橡胶盖以及一些扩展用销钉。 #### 三、DE2 板布局与组件 ##### 3.1 布局与组件 DE2 板的核心组件包括： - **Cyclone II FPGA**：作为核心处理器，提供了可编程逻辑资源。 - **SRAM/SDRAM 控制器**：用于存储数据，支持高速访问。 - **Flash 存储器**：用于长期存储配置信息和固件。 - **I/O 接口**：包括 LED、开关、7 段显示器、LCD 显示屏等，便于进行简单的输入输出操作。 - **音频 CODEC**：支持音频信号处理。 - **以太网控制器**：支持网络通信。 - **USB 主机/设备端口**：支持 USB 外设连接。 - **其他接口**：如 VGA 输出、RS-232 串行端口、PS/2 接口等。 #### 四、DE2 板原理图 在提供的文档中，DE2 板包含了详细的原理图，这些原理图对于理解各个模块之间的连接至关重要。通过这些原理图，可以了解 FPGA 与其他硬件组件之间的连接方式，以及管脚的详细说明。 #### 五、DE2 板使用方法 ##### 5.1 FPGA 配置 - **配置流程**：使用 Quartus II 软件设计 FPGA 的逻辑电路；然后，通过 USB 编程线将设计下载到 FPGA 中。 - **配置注意事项**：确保使用正确的配置文件，并按照官方指南进行操作。 ##### 5.2 LED 与开关使用 - **基本操作**：通过编写 FPGA 代码控制 LED 的亮灭状态，利用开关实现用户输入。 - **示例**：简单的闪烁 LED 程序，或者根据开关状态改变 LED 状态的程序。 ##### 5.3 7 段显示器 - **显示数字**：通过编写代码控制 7 段显示器显示不同的数字。 - **动态显示**：利用扫描技术实现在多个 7 段显示器上同时显示不同的数字。 ##### 5.4 时钟输入 - **时钟源选择**：可以选择不同的时钟源作为 FPGA 的输入时钟。 - **时钟分配网络**：利用 FPGA 内部或外部的时钟分配网络来分发时钟信号。 ##### 5.5 LCD 模块 - **初始化**：编写初始化序列，配置 LCD 显示模式。 - **显示文本**：通过控制寄存器实现文本的显示。 ##### 5.6 扩展头 - **功能介绍**：DE2 板的扩展头允许用户接入更多的外设。 - **示例应用**：可以连接 ADC、DAC 或者其他自定义电路板。 ##### 5.7 VGA 输出 - **视频输出**：通过 VGA 接口输出视频信号。 - **分辨率设置**：根据需要调整分辨率。 #### 六、高级应用示例 文档还提供了一系列高级应用示例，包括： - **工厂配置**：DE2 板出厂时的默认配置。 - **TV 盒演示**：使用 DE2 板实现电视盒功能。 - **USB Paintbrush**：基于 USB 的绘图程序。 - **USB 设备**：实现 USB 设备的功能。 - **卡拉 OK 机器**：利用音频 CODEC 实现卡拉 OK 功能。 - **以太网包发送/接收**：使用以太网控制器发送和接收网络数据包。 - **SD 卡音乐播放器**：读取 SD 卡中的音乐文件并播放。 通过以上详细介绍，我们可以了解到 DE2 板不仅提供了丰富的硬件资源，还配套了大量的软件工具和实例，非常适合于学习和实践 FPGA 及相关嵌入式系统的开发工作。

### DE2开发板原理图解析 #### 一、概述 DE2开发板是基于FPGA技术的一款多功能开发平台，广泛应用于教学与项目开发之中。本文将深入解析DE2开发板的原理图，主要包括音频处理部分及LCD显示和LED控制电路的设计细节。 #### 二、音频处理部分 ##### 1. 音频接口 - **I2C_SCLK**：I²C串行时钟线，用于同步数据传输。 - **I2C_SDAT**：I²C串行数据线，用于双向数据传输。 - **AUD_BCLK**：音频比特时钟信号，用于同步数据采样。 - **AUD_DACDAT**：DAC（数字模拟转换器）数据输入线。 - **AUD_ADCLRCK**：ADC（模拟数字转换器）采样时钟信号。 - **AUD_DACLRCK**：DAC左/右时钟信号。 - **AUD_ADCDAT**：ADC数据输出线。 - **AUD_XCK**：外部时钟信号，用于同步内部时钟。 这些信号主要用于与音频编解码器进行通信，实现声音的输入与输出。 ##### 2. WM8731 音频编解码器 - **U1 WM8731 QFN28-0.45**：该芯片是一款高性能立体声编解码器，采用28引脚QFN封装。 - **BCLK 7**：比特时钟输入。 - **HPVDD 12**：耳机放大器电源输入。 - **XTO 2**：外部晶体振荡器连接。 - **DCVDD 3**：数字电源输入。 - **MBIAS 21**：麦克风偏置电压输出。 - **MICIN 22**：麦克风信号输入。 - **RLINEIN 23**：右声道线路输入。 - **LLINEIN 24**：左声道线路输入。 - **MODE 25**：模式选择输入。 - **CSB 26**：芯片选择信号输入。 - **SDIN 27**：串行数据输入。 - **SCLK 28**：串行时钟输入。 - **ROUT 17**：右声道输出。 - **AVDD 18**：模拟电源输入。 - **AGND 19**：模拟地。 - **VMID 20**：中间电压输出。 - **LOUT 16**：左声道输出。 - **HPGND 15**：耳机接地。 - **RHPOUT 14**：右声道耳机输出。 - **LHPOUT 13**：左声道耳机输出。 - **MCLK 1**：主时钟输入。 - **DGND 4**：数字地。 - **ADCLRCK 11**：ADC时钟输入。 - **ADCDAT 10**：ADC数据输出。 - **DBVDD 5**：数字电源输入。 - **CLKO 6**：时钟输出。 - **DACDAT 8**：DAC数据输入。 - **DACLRCK 9**：DAC时钟输入。 通过这些引脚，WM8731可以实现高质量的音频输入输出功能，并支持多种采样率和位深度设置。 ##### 3. 音频接口电路 - **R11 47K**：电阻，用于分压或限流。 - **R4 4.7K**：电阻，用于分压或限流。 - **BC3 0.1uF**：旁路电容，用于滤除高频噪声。 - **R2 2K**：电阻，用于分压或限流。 - **C1 1uF**：耦合电容，用于隔直通交。 - **BC1 0.1uF**：旁路电容，用于滤除高频噪声。 - **C5 1000pF**：去耦电容，用于滤波。 - **R10 47K**：电阻，用于分压或限流。 - **R1 4.7K**：电阻，用于分压或限流。 - **R9 47K**：电阻，用于分压或限流。 - **R6 4.7K**：电阻，用于分压或限流。 - **R3 2K**：电阻，用于分压或限流。 - **TC2 100uF/6.3V C-1210+**：电解电容，用于滤波和平滑直流电压。 - **C2 1uF**：耦合电容，用于隔直通交。 - **BC4 0.1uF**：旁路电容，用于滤除高频噪声。 - **C3 1uF**：耦合电容，用于隔直通交。 - **R5 4.7K**：电阻，用于分压或限流。 - **R8 680Ω**：电阻，用于分压或限流。 - **TC1 100uF/6.3V C-1210+**：电解电容，用于滤波和平滑直流电压。 这些元件共同构成了音频接口电路的一部分，用于滤波、保护和匹配等作用。 ##### 4. I²C总线配置 - **I2C_ADDRESS_READ IS 0x34**：读操作时的I²C地址。 - **I2C_ADDRESS_WRITE IS 0x35**：写操作时的I²C地址。 这些地址用于在I²C总线上与WM8731进行通信，控制其工作模式和参数设置。 #### 三、LCD显示和LED控制电路 ##### 1. LCD显示接口 - **LCD_D[0..7]**：LCD数据线，用于发送显示数据。 - **LCD_EN**：使能信号，用于控制数据的有效性。 - **LCD_RS**：寄存器选择信号，用于区分指令和数据。 - **LCD_WR**：写信号，用于控制数据写入。 - **LCD_ON**：打开/关闭LCD的信号。 - **LCD_BLON**：背光控制信号，用于控制LCD背光开启或关闭。 - **LCD_VCC**：电源输入。 - **LCD_BL**：背光电压输入。 这些信号构成了LCD显示模块的基本控制接口，用于向LCD发送显示指令和数据。 ##### 2. LED控制电路 - **LED[0..26]**：LED控制信号，用于控制27个LED的状态。 - **VCC5**：5V电源输入。 - **VCC43**：4.3V电源输入。 这部分电路用于控制开发板上的多个LED灯，实现不同的指示功能。 #### 四、总结 通过对DE2开发板原理图的详细分析，我们可以清晰地了解到其音频处理部分采用了高性能的WM8731音频编解码器，支持高质量的音频输入输出功能；同时，开发板还配备了LCD显示模块和丰富的LED控制电路，为用户提供更加全面的功能支持。这些设计不仅满足了教学和实验的需求，也为进一步的项目开发提供了坚实的基础。

根据提供的信息，我们可以详细解析DE2开发板的相关知识点，包括其结构、主要组件及功能等。 ### DE2开发板概述 DE2开发板是由ALATER（可能是笔误，实际应为Altera）公司生产的原版开发板。此开发板基于Altera公司的Cyclone II系列FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列），主要用于教学和研发领域。它集成了多种外设接口，可以支持多媒体处理、网络通信等多种应用。 ### 原理图解析 #### 1. 封面页(COVERPAGE) 封面页提供了关于该文档的基本信息，包括标题、文档大小、文档编号、修订版本、日期等。这有助于使用者快速了解文档的关键信息。 #### 2. 原理图(TOP) - **音频部分(AUDIO)** - **WM8731**：这是一款高性能立体声音频编解码器，支持多种数字音频格式，用于处理输入输出音频信号。 - **显示部分(DISPLAY)** - **LCD**：液晶显示屏，用于显示文本或图像信息。 - **LED**：发光二极管，用于状态指示。 - **7段显示**：通常用于显示数字，便于用户读取相关信息。 - **FPGA核心部分(EP2C35)** - **EP2C35**：这是DE2开发板的核心器件，属于Cyclone II系列的FPGA芯片，具有多个Bank（块），负责处理逻辑运算。 - **电源管理**：提供必要的电压等级以支持FPGA和其他组件正常工作。 - **配置电路**：用于对FPGA进行编程和配置。 - **以太网接口(ETHERNET)** - **DM9000A**：集成以太网控制器，支持10/100Mbps自适应速率。 - **输入输出接口(IN/OUT)** - **时钟(CLOCK)**：提供系统所需的时钟信号。 - **PS2接口**：用于连接鼠标和键盘。 - **RS232接口**：标准串行通信接口，用于与PC或其他设备通信。 - **按键(KEY)**：用户交互控制。 - **开关(SWITCH)**：实现简单的逻辑控制。 - **连接器(CONNECT)**：用于连接外部设备。 - **内存(MEMORY)** - **SRAM**：静态随机存取存储器，用于高速缓存。 - **DRAM**：动态随机存取存储器，作为主存储器使用。 - **FLASH**：非易失性存储器，用于存储固件和数据。 - **SD卡**：扩展存储空间，支持多种文件系统。 - **电源(POWER)** - 提供稳定的电源供应，确保开发板各部分正常工作。 - **USB Blaster接口(USB BLASTER)** - 通过USB接口对FPGA进行编程和配置。 - **USB设备(USB DEVICE)** - 支持USB设备模式，可以模拟各种USB设备。 - **视频接口(VIDEO)** - **ADV7181**：视频解码器，支持多种视频输入格式。 - **ADV7123**：视频解码器，处理视频信号并转换为适合显示的格式。 ### 组件布局(PLACEMENT) DE2开发板的组件布局清晰地展示了各个组件的位置，便于设计者理解整体架构。其中包括： - **USB Blaster**：用于FPGA的编程和调试。 - **USB Device**：实现USB设备功能。 - **USB Host**：支持USB主机功能，可连接外部USB设备。 - **LCD Module**：液晶显示模块。 - **Line In/Out**：音频输入输出接口。 - **Mic In**：麦克风输入接口。 - **WM8731**：音频编解码器。 - **TV Decoder**：电视信号解码器。 - **VGA Output**：视频输出接口。 - **RJ45**：以太网接口。 - **PS2 Keyboard**：PS2键盘接口。 - **RS232**：串行通信接口。 - **DC 9V**：直流9伏电源输入。 - **SD Card**：SD卡插槽。 - **ADV7181/ADV7123**：视频解码器。 - **DM9000A**：以太网控制器。 - **M3128/EPCS16**：外部存储器。 - **EP2C35**：核心FPGA芯片。 - **Flash/SRAM/SDRAM**：不同类型的存储器。 - **GPIO_1/GPIO_0**：通用输入输出端口。 - **LEDs**：状态指示灯。 - **Keys**：用户可操作按键。 - **Hex Display**：十六进制显示器。 - **LEDG**：绿色LED灯。 - **IrDA**：红外数据传输接口。 - **EXTCLK**：外部时钟输入。 ### 总结 DE2开发板是一款高度集成的多功能开发平台，适用于教学实验和科研项目。通过分析其原理图，我们可以了解到开发板的主要组成部分及其功能。这些信息对于想要设计类似开发板或者利用DE2开发板进行项目开发的人来说非常有用。此外，通过学习DE2开发板的设计思路，还可以启发更多创新的应用场景和技术解决方案。

TMC5240步进电机驱动芯片电路原理图， 可以参考设计

借助LABVIEW开发的串口显示程序，充分发挥了LABVIEW在图形展示方面的卓越优势。当串口接收到数据后，该程序能够将这些数据以直观的波形图形式呈现出来，让用户能够清晰地观察到数据的变化情况，从而更加便捷地进行分析和处理。 LabVIEW作为一种图形化编程语言，广泛应用于数据采集、仪器控制以及工业自动化等领域，尤其适合于快速原型开发和数据可视化。串口通信则是计算机与外部设备进行通信的一种常见方式，广泛应用于工业控制、数据采集、嵌入式系统等领域。在LabVIEW环境下实现串口通信与波形图实时显示，不仅可以实现数据的有效传输，还可以通过图形化的方式直观地展示数据变化，极大地提高了数据处理的效率和准确性。 LabVIEW开发环境中提供了丰富的串口通信功能，通过其内置的VIs（虚拟仪器），可以方便地配置串口参数、读取串口数据以及发送数据到串口。波形图作为LabVIEW中一种常用的图形显示控件，能够实时地将串口接收到的数据以图形的形式展示出来，用户可以通过观察波形图的变化来分析数据的特征和趋势。 在实际应用中，首先需要进行串口通信的初始化设置，包括选择正确的串口号、设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数。这些参数必须与外部设备的串口设置相匹配，否则可能导致通信失败。完成初始化后，可以使用LabVIEW中的Read和Write VIs来实现数据的发送和接收。当接收到数据后，LabVIEW可以利用其强大的数据处理和图形展示能力，将接收到的数据转换为波形图，实时地显示在界面上。 此外，LabVIEW提供的事件结构和循环结构可以用来处理串口事件和持续更新波形图。例如，使用事件结构可以响应特定的用户操作或串口数据接收事件，而使用while循环结构则可以不断地从串口读取数据，并实时更新波形图的显示。 LabVIEW的图形化编程特点使其在开发串口通信与波形图实时显示程序时具有很高的效率。用户无需编写大量的代码，只需要通过拖放相应的VIs和控件，并进行适当的配置，就可以快速实现复杂的通信与数据展示功能。这种开发方式降低了开发难度，缩短了开发周期，非常适合于那些需要快速实现数据通信和可视化的应用。 除了在程序中实现串口通信与波形图实时显示，LabVIEW还提供了丰富的文档和在线资源，以帮助开发者更好地理解和使用LabVIEW进行编程。例如，开发者可以通过查看LabVIEW的帮助文档，了解更多关于串口通信和波形图显示的相关技术和方法。同时，LabVIEW的社区和论坛也为开发者提供了交流和解决问题的平台。 基于LabVIEW的串口通信与波形图实时显示不仅能够有效地实现数据的快速传输和可视化展示，而且利用LabVIEW图形化编程的优势，可以大幅提高开发效率，降低开发难度，非常适合应用于各种需要快速原型开发和数据处理的场合。