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基于MCU的FPGA以太网调试设计与实现
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作者 肖驰 李哲 《现代导航》 2025年第1期64-69,共6页
在某些使用场景下,受限于调试距离和设备结构等因素,使用传统的USB仿真器针对现场可编程门阵列(FPGA)芯片的调试环境难以搭建。面对涉及大数量、阵列化FPGA的应用环境时,传统的调试和固化方法难以实现且效率较低。针对此现象,提出了一... 在某些使用场景下,受限于调试距离和设备结构等因素,使用传统的USB仿真器针对现场可编程门阵列(FPGA)芯片的调试环境难以搭建。面对涉及大数量、阵列化FPGA的应用环境时,传统的调试和固化方法难以实现且效率较低。针对此现象,提出了一种基于微控制单元(MCU)实现FPGA芯片远程调试和升级的方案,通过对软硬件架构、基于传输控制协议(TCP)的通信建立、赛灵思虚拟电缆(XVC)协议数据解析与时序转换等方面进行研究,实现了通过以太网对FPGA的调试和固化功能。该方案能够摆脱调试空间和距离的限制,适用于更加复杂多变的FPGA实际使用场景,对提高FPGA可开发性和维护性,降低研发成本具有借鉴意义。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 微控制器 以太网 XVC协议 远程调试和升级
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抽样校验和编译优化的车载MCU安全启动方案
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作者 张平 余卓平 张佩 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期176-184,共9页
随着网联技术的发展,针对车辆的网络攻击事件频发,黑客可将恶意软件刷入车载微控制单元(MCU),实现恶意控制车辆或窃取重要信息的目的。针对上述攻击场景,需在车载MCU中加入安全启动功能进行防护,以保证只有合法的软件能被运行。为此,本... 随着网联技术的发展,针对车辆的网络攻击事件频发,黑客可将恶意软件刷入车载微控制单元(MCU),实现恶意控制车辆或窃取重要信息的目的。针对上述攻击场景,需在车载MCU中加入安全启动功能进行防护,以保证只有合法的软件能被运行。为此,本文对当前主流车载MCU安全启动方案进行研究,总结它们在安全性、稳定性、低耗时方面的性能表现和存在的不足,然后针对低耗时性能提出优化方案,最后通过搭建实物系统对优化方案的可行性和有效性进行验证。结果表明,采用抽样校验和编译优化的方案可以在满足低耗时要求的同时保护尽可能多的重要代码。 展开更多
关键词 微控制单元 硬件安全模块 消息认证码 链接器
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Lw-PTP:面向MCU的轻量级精确时钟同步协议实现技术
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作者 胡小君 李成龙 +2 位作者 王莎 李韬 李存禄 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期1150-1156,共7页
在嵌入式网络系统中,实现精确的时钟同步对于事件排序、实时通信、同步采样和驱动等应用至关重要.PTP作为IEEE1588标准定义的精确时钟同步协议,因同步精度高、稳定性好等特点逐渐成为嵌入式网络系统的主流支持协议.然而,嵌入式网络系统... 在嵌入式网络系统中,实现精确的时钟同步对于事件排序、实时通信、同步采样和驱动等应用至关重要.PTP作为IEEE1588标准定义的精确时钟同步协议,因同步精度高、稳定性好等特点逐渐成为嵌入式网络系统的主流支持协议.然而,嵌入式网络系统因成本、体积和功耗等方面的约束,其核心部件—微控制器(MCU)的计算和存储资源有限.现有PTP协议并未专门针对嵌入式网络系统进行定制优化,在部署时可能会超出部分MCU的计算和存储资源上限.针对上述挑战,本文提出了一种面向MCU的轻量级精确时钟同步协议实现技术—Lw-PTP,采用共享存储机制减少数据处理过程中的拷贝,并使用移位操作实现的近似计算处理替换部分精确计算处理,从而减少对计算和存储资源的占用.实验结果表明,在相同条件下,Lw-PTP相比于与传统PTP实现,能够降低至少20%的存储资源开销和至少60%的计算资源开销,同时仍然能够实现数十纳秒级高精度时钟同步. 展开更多
关键词 嵌入式网络系统 IEEE1588 微控制器 共享存储 移位操作
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基于FPGA与ARM Cortex-M0的可重构MCU设计
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作者 张祥龙 王丽杰 《吉林大学学报(信息科学版)》 2024年第6期1183-1190,共8页
由于MCU(Microcontroller Unit)编程语言主要为C语言,以软逻辑实现,并通过顺序执行指令实现特定功能,因此存在低速的缺点。为得到高速同时仍然保留MCU优势的系统,研究了基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)与ARM(Advanced RISC Mac... 由于MCU(Microcontroller Unit)编程语言主要为C语言,以软逻辑实现,并通过顺序执行指令实现特定功能,因此存在低速的缺点。为得到高速同时仍然保留MCU优势的系统,研究了基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)与ARM(Advanced RISC Machines)Cortex-M0的可重构MCU设计。针对ARM Cortex-M0内核以及AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线系统进行分析,设计MCU系统整体所需的每个单元,根据每个模块的特性设计其Verilog代码,并进行仿真验证。探究了基于FPGA平台设计特殊的外设,验证硬件算法等,并以定时器中断系统为例,结合软件和硬件,对整个MCU系统进行综合仿真,分析实际运行中ARM Cortex-M0内核的工作状态,总线系统对每个模块间数据的通讯与调度,验证FPGA平台开发MCU的可行性与高效性。结果表明,MCU基于重构平台设计,可实现外设功能根据需求的定制化,相比传统MCU具有更高的灵活度。 展开更多
关键词 单片机 现场可编程逻辑门阵列 高级微控制器总线架构 逻辑综合
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eSeis节点单元MCU及关联硬件故障分析与维修
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作者 王晖 于朝晖 +2 位作者 赵京周 崔祎 王旋豪 《物探装备》 2024年第1期67-70,共4页
MCU是eSeis节点单元中最核心的器件,它控制着整个节点的工作。节点几乎所有的活动(包括数据采集、数据存储、数据下载、通讯、产生工作电压等)都受MCU的控制。因此,当MCU出现软件或硬件故障时,总会导致它所控制的部分电路功能异常。本... MCU是eSeis节点单元中最核心的器件,它控制着整个节点的工作。节点几乎所有的活动(包括数据采集、数据存储、数据下载、通讯、产生工作电压等)都受MCU的控制。因此,当MCU出现软件或硬件故障时,总会导致它所控制的部分电路功能异常。本文详细叙述了MCU的核心功能原理、可导致的节点故障类型,以及不同故障类型中是否由MCU引起的判断方法,同时,也简单叙述了一部分典型故障的维修方法。 展开更多
关键词 eSeis节点单元 mcu 故障分析 维修
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基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表硬件电路设计与实现
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作者 徐建辉 《通信电源技术》 2024年第22期28-30,共3页
微控制单元(Micro Control Unit,MCU)集成电路技术具有强大的处理能力和可配置性,能有效支持复杂的数据处理和控制任务。智能仪器仪表对高精度、高可靠性及良好用户交互性的高标准需求,正驱动着相关人员探索先进的硬件电路设计方案,以... 微控制单元(Micro Control Unit,MCU)集成电路技术具有强大的处理能力和可配置性,能有效支持复杂的数据处理和控制任务。智能仪器仪表对高精度、高可靠性及良好用户交互性的高标准需求,正驱动着相关人员探索先进的硬件电路设计方案,以适应日益严苛的工业应用标准。介绍基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表的硬件电路设计与实现,阐述关键组件的选择与设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)布局设计等,并探讨硬件电路的实现,旨在为智能仪器仪表的设计提供一套完整的解决方案。 展开更多
关键词 微控制单元(mcu)集成电路技术 智能仪器仪表 硬件电路设计与实现
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IP网络视频会议系统中MCU的设计与实现 被引量:11
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作者 黄韵 朱志祥 裴昌幸 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第14期138-140,共3页
多点控制单元(MCU)是基于IP网络的视频会议系统的重要组成部件,它提供多点会议的管理功能。文章主要介绍用软件方法设计并实现集中型多点会议形式下的MCU,并给出相应的软件测试结果。
关键词 视频会议 多点控制单元 集中型多点会议
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M68HC08 MCU通用编程器的设计与实现 被引量:3
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作者 王艳春 王宜怀 《自动化与仪表》 2008年第9期58-60,共3页
在灵活应用基板-适配器方案的基础上,提出了一种新的针对M68HC08系列MCU的通用编程器的软硬件实现方法。该编程器采用新型可编程振荡器芯片LTC6903程控输出可变的高精度频率,设计新颖。
关键词 M68HC08 单片机 通用编程器 LTC6903
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MCU控制的光伏电池测试仪设计 被引量:6
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作者 高文杰 杨次 翟庆志 《现代电子技术》 2011年第4期208-210,共3页
为了检测太阳能组件或组件阵列的各项性能参数,提出一种利用数控电阻测试光伏电池输出特性的方法。测试仪采用数控电阻器、高精度ADC和微控制器结合的方案,与传统的电子负载相比,具有便携、精度高、智能化和测量时间短等特点。利用制作... 为了检测太阳能组件或组件阵列的各项性能参数,提出一种利用数控电阻测试光伏电池输出特性的方法。测试仪采用数控电阻器、高精度ADC和微控制器结合的方案,与传统的电子负载相比,具有便携、精度高、智能化和测量时间短等特点。利用制作的样机,在自然光照条件下进行了光伏电池测试实验,并在Matlab环境中对光伏电池模型进行了仿真验证。通过样机试验结果和仿真结果比较,结果表明测试仪具有较高的精度。 展开更多
关键词 光伏电池 输出特性 微控制器 数控电阻器
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基于FPGA+MCU的全数字式滑移脉冲信号发生器的研制 被引量:5
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作者 王洪辉 庹先国 +2 位作者 穆克亮 奚大顺 杨海洋 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期868-871,共4页
介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能全数字式滑移脉冲信号发生器的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过对标准核能谱仪多道脉冲幅度分析器的检测试验,该仪器达到了高精... 介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能全数字式滑移脉冲信号发生器的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过对标准核能谱仪多道脉冲幅度分析器的检测试验,该仪器达到了高精度、高稳定性的技术指标,满足了用户的生产需求。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 微控制器 直接数字频率合成 数模转换器 高速模拟开关 多道脉冲幅度分 析器
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基于MCU和CPLD的智能移动机器人控制系统 被引量:3
11
作者 李慧 李海霞 冯显英 《机电工程》 CAS 2009年第8期100-103,共4页
针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元(MCU)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外... 针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元(MCU)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外遥控等关键功能的设计实现方法,着重对基于CPLD的超声波检测模块、红外编码模块、壁障模糊控制器的设计等进行了详细的论述。同时,还给出了系统主程序和超声测距子程序软件设计流程。实践结果表明,该移动机器人控制系统可使硬件结构大大简化,并具有功能丰富、集成度高、性价比高等特点。 展开更多
关键词 微处理机控制单元 复杂可编程逻辑器件 超声波检测 模糊控制器 自动避障
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基于Agent的MCU负载均衡方法 被引量:1
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作者 邱华 聂明军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期224-226,共3页
针对视频会议系统中多点控制单元(MCU)负载均衡问题,提出一种基于Agent的MCU负载均衡方法和一种具有较低MCU级联的组优先负载分配算法。该方法通过负载Agent和负载均衡Agent收集区域内MCU的动态负载信息并执行负载均衡操作,使MCU的负载... 针对视频会议系统中多点控制单元(MCU)负载均衡问题,提出一种基于Agent的MCU负载均衡方法和一种具有较低MCU级联的组优先负载分配算法。该方法通过负载Agent和负载均衡Agent收集区域内MCU的动态负载信息并执行负载均衡操作,使MCU的负载得到平衡。实验结果证明该方法与FRFA算法相比,传输时延约减少8%。 展开更多
关键词 负载均衡 多点控制单元 代理
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基于MCU和DSP的无人机控制系统设计 被引量:3
13
作者 王伟 徐平 +2 位作者 林德福 张训文 王江 《测试技术学报》 2011年第6期494-498,共5页
为了实现无人机飞行控制系统导航控制能力强,实时性好,小型化,低成本,小体积的目标,设计了一种基于TI公司的DSP(导航计算机)和MCU(控制计算机)组合的飞控系统方案.导航计算机采集姿态传感器信号、GPS定位信号及目标信息并处理得到控制指... 为了实现无人机飞行控制系统导航控制能力强,实时性好,小型化,低成本,小体积的目标,设计了一种基于TI公司的DSP(导航计算机)和MCU(控制计算机)组合的飞控系统方案.导航计算机采集姿态传感器信号、GPS定位信号及目标信息并处理得到控制指令,控制计算机实现基于PID算法进行舵机指令分配.通过了大量地面实验和动态试验,试验结果表明该系统性能良好,满足设计要求. 展开更多
关键词 无人机 飞控系统 实时性 DSP mcu
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基于MCU的风光互补独立电源系统 被引量:3
14
作者 计长安 张秀彬 +2 位作者 曾国辉 何斌 周雪莲 《电源技术应用》 2005年第6期35-38,共4页
结合实践论述了风光互补能源的合理性,给出了基于MCU的风光互补独立电源的硬件构成以及软件流程。并对其中的关键技术:如双标三阶段充电的流程、逆变模块的MCU实现硬件构成等详加阐述。同时也结合实例,介绍了风光互补独立电源系统的实... 结合实践论述了风光互补能源的合理性,给出了基于MCU的风光互补独立电源的硬件构成以及软件流程。并对其中的关键技术:如双标三阶段充电的流程、逆变模块的MCU实现硬件构成等详加阐述。同时也结合实例,介绍了风光互补独立电源系统的实际应用。 展开更多
关键词 微控制器(mcu) 双标三阶段充电 逆变 风光互补系统
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Kinetis系列MCU时钟系统结构与配置研究 被引量:1
15
作者 蒋建武 王宜怀 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第6期1172-1176,共5页
内嵌ARMCortex TM-M核的Kinetis系列微控制器具有复杂的时钟系统,时钟系统中多功能时钟发生器、锁相环、锁频环、晶振系统等功能模块协调工作时能为应用系统提供稳定的时钟源。通过对K60时钟系统的结构和配置方法的剖析,以及对多功能... 内嵌ARMCortex TM-M核的Kinetis系列微控制器具有复杂的时钟系统,时钟系统中多功能时钟发生器、锁相环、锁频环、晶振系统等功能模块协调工作时能为应用系统提供稳定的时钟源。通过对K60时钟系统的结构和配置方法的剖析,以及对多功能时钟发生器运行机制的梳理,提出了时钟源性能的测试方法以及芯片系统各功能模块时钟源的选择方法,为Kinetis相关芯片应用设计过程中的时钟系统配置以及时钟源选择提供了借鉴与参考。 展开更多
关键词 微控制器 时钟系统 运行机制 多功能时钟发生器
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一种应用于MCU待机模式的超低功耗LDO设计 被引量:2
16
作者 张超 张志鹏 刘铁锋 《微处理机》 2017年第6期33-36,共4页
设计了一种应用于MCU待机模式的超低功耗低压差线性稳压电路(LDO)。采用较少的MOS管以及简单的结构,只需提供一个15n A的偏置电流,可自产生偏置电压,无需带隙基准(Bandgap reference)电路提供基准电压。针对与主LDO协同工作的情况设计... 设计了一种应用于MCU待机模式的超低功耗低压差线性稳压电路(LDO)。采用较少的MOS管以及简单的结构,只需提供一个15n A的偏置电流,可自产生偏置电压,无需带隙基准(Bandgap reference)电路提供基准电压。针对与主LDO协同工作的情况设计了输出级,能有效避免LDO同时工作引起的电源电压波动。在MCU的待机模式下,可以给上电复位(POR)、唤醒电路(Wakeup)、低功耗振荡器(LPOSC)、数据保持(Data retention)电路提供电源电压。该电路采用TSMC 0.18μm标准CMOS工艺。经过Synopsys Hspice仿真验证,输入电压为3.3V,输出电压为1.78V,在-25~125℃温度范围内温漂系数为30ppm/℃。整个LDO电路的整体的静态电流只有60n A,版图尺寸为25μm×38μm。 展开更多
关键词 微控制器 LDO电路 低功耗 待机模式 输出级 上电复位
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基于多MCU通信的实时数据采集处理系统的设计 被引量:1
17
作者 段晨东 赵丽 +1 位作者 曹富禄 何正嘉 《工业仪表与自动化装置》 2003年第5期21-23,共3页
 提出了一种基于多个MCU通信的实时数据采集处理系统方案,该系统由数据处理单元与多个现场采集器组成,且以点对点的方式串行通信,在数据处理单元内部,各个通道的数据以双CPU并行通信方式进行处理,处理结果以串行方式送入监控主机。实...  提出了一种基于多个MCU通信的实时数据采集处理系统方案,该系统由数据处理单元与多个现场采集器组成,且以点对点的方式串行通信,在数据处理单元内部,各个通道的数据以双CPU并行通信方式进行处理,处理结果以串行方式送入监控主机。实际运行证明,该方案具有良好的实时性。 展开更多
关键词 实时数据采集处理系统 单片机 串行通信 并行通信 设计
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智能传感器中MCU的节电设计 被引量:5
18
作者 杨冠群 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第8期41-43,共3页
智能传感器中的微控制器(MCU)在给传感器功能带来很多智能的同时,也应给传感器的节电增加了某种智能,传感器的等待状态就是可利用的途径之一。从节电角度看,传感器的等待状态可分为略忙和全停2种。与此对应,MCU在这2种情况下可分别采用... 智能传感器中的微控制器(MCU)在给传感器功能带来很多智能的同时,也应给传感器的节电增加了某种智能,传感器的等待状态就是可利用的途径之一。从节电角度看,传感器的等待状态可分为略忙和全停2种。与此对应,MCU在这2种情况下可分别采用休闲或掉电的策略来实现节电,若将它们综合应用,则可达到最佳节电效果。针对这一思路,提出了相应的综合方法,并以一个基于MCS51系列MCU的光电传感器作为实例,探讨了其具体设计方法和实际节电效果。该方法对其他系列的MCU也具有广泛的适用性。 展开更多
关键词 微控制器 节电 掉电 休闲 光电传感器 单片机应用
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基于双MCU的纯电动汽车整车控制器硬件设计 被引量:10
19
作者 宋雪静 《汽车电器》 2014年第5期33-36,共4页
根据长城汽车某传统车型改装成纯电动车的实际需求,及对整车控制系统的要求设计整车控制器,详细介绍电源管理、CAN通信、输入信号处理以及继电器驱动等电路的设计方法。基于双MCU的硬件设计方案增强了整车控制系统的硬件故障自诊断能力... 根据长城汽车某传统车型改装成纯电动车的实际需求,及对整车控制系统的要求设计整车控制器,详细介绍电源管理、CAN通信、输入信号处理以及继电器驱动等电路的设计方法。基于双MCU的硬件设计方案增强了整车控制系统的硬件故障自诊断能力,大大提高了整车控制器的可靠性。 展开更多
关键词 纯电动汽车 整车控制器 硬件设计 mcu
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MCU与DSC对感应加热电源的网络化远程监控与实现 被引量:1
20
作者 汪义旺 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期85-88,共4页
针对传统的高频感应加热电源操作安全性差、自动化程度低、难以实现网络化控制等缺点,设计了一种基于微控制器(MCU)和数字信号控制器(DSC)的新型高频感应加热电源网络化远程监控系统。该系统采用RS-485总线和Modbus通信协议,便于组网和... 针对传统的高频感应加热电源操作安全性差、自动化程度低、难以实现网络化控制等缺点,设计了一种基于微控制器(MCU)和数字信号控制器(DSC)的新型高频感应加热电源网络化远程监控系统。该系统采用RS-485总线和Modbus通信协议,便于组网和改善通用性。介绍了该控制系统的组成和工作原理,给出了软硬件设计。试验证明控制系统实现了高频感应加热电源的网络化远程监控,提高了系统的自动化水平。 展开更多
关键词 感应加热 网络化 远程监控 微控制器 数字信号控制器
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