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高精度的时序控制系统设计与实现
资料介绍
本论文旨在根据需求，主要研制出一套时基精度较高、实时性更好的高精度时序控制系统。系统不仅应具备本地操作、显示的功能，还要求有远程控制功能，本文重点研究了高性能时序处理芯片FPGA设计的关键技术，同时研究了ARM与FPGA之间的数据通信和系统远程通信等问题。
为此，通过对以往利用PC机或单片机的，依靠纯软件实现方式设计的系统所存在的缺陷进行深入调研和分析，以及针对系统应用背景的特殊性和系统对时基精度、实时性的高精度要求，本论文提出了一种基于ARM+FPGA架构的设计方案。通过深入研究和设计，本文采用ATMEL公司的AT91SAM9260型ARM处理器，并研究了外设设计方法以及socket通信等，达到了本地操作、显示和远程控制的目的;研究了ARM与FPGA之间数据通信技术及设计方法，解决了ARM与FPGA之间数据的稳定传输问题;同时采用Altera公司的CycloneⅡ系列的EP2C8Q208I8型FPGA器件，研究了FPGA设计关键技术，如有限状态机、面积与速度的平衡与互换等，并对面积与速度的平衡与互换设计思想中的乒乓算法进行了改进，实现了对数据的高精度时序处理。
最后，本文完成了高精度的时序控制系统的整体设计与软硬件联机调试，并针对系统性能指标进行了测试。测试结果表明:系统能够严格按照预设参数输出时基精度1us的脉冲，其实时性与原实现方式相比有了很大的提高，延迟不超过200ns，达到了预期目标，同时具有实用价值。
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