华为杯赛前.ppt

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1、华为杯赛前培训 特点特点 比赛形式比赛形式规模相对较小，时间较短，参与面较广规模相对较小，时间较短，参与面较广书面考试和动手实践相结合书面考试和动手实践相结合先进行书面考试选拔，选拔通过再参加先进行书面考试选拔，选拔通过再参加实践环节实践环节实践操作测试时间为实践操作测试时间为1天，要求各队独立完成设计、天，要求各队独立完成设计、调试及测试等环节、根据实际作品测试结果打分。调试及测试等环节、根据实际作品测试结果打分。实践环节硬件平台介绍实践环节硬件平台介绍 SmartSOPC+是基于是基于FPGA的一个实验平台的一个实验平台由由FPGA核心板，外设板和扩展版组成。集成了核心板，外设板和扩展版组

2、成。集成了常用的各种接口，和外部设备。包括网口，串口，常用的各种接口，和外部设备。包括网口，串口，USB口，口，A/D D/A，电机，传感器，液晶显示等。，电机，传感器，液晶显示等。具体介绍可参考具体介绍可参考EDA实验与实践实验与实践，北航出版社，北航出版社实践环节软件平台介绍实践环节软件平台介绍可编程器件采用可编程器件采用Altera公司的公司的Cyclone系列，软件系列，软件版本为版本为Quartus7.0支持原理图和硬件描述语言输入，并集成了仿真和支持原理图和硬件描述语言输入，并集成了仿真和在线调试工具在线调试工具设计一般流程设计一般流程一、新建工程一、新建工程选择“File New

3、 Project Wizard”向导创建新工程新建工程向导简介对话框新建工程的路径、名称对话框为新建工程的添加设计文件选择目标器件对话框指定所需的第三方EDA工具对话框完成：显示新建工程的基本信息二、设计输入二、设计输入新建文件对话框一位全加器电路原理图设计输入三、编译工程三、编译工程编译成功后界面四、四、仿真仿真新建波形文件对话框仿真波形以上是一位全加器的设计过程，照此方法，实现两位全加器电路。以上是一位全加器的设计过程，照此方法，实现两位全加器电路。首先生成一位全加器逻辑符号两位全加器电路原理图设计输入两位全加器电路编译成功后界面两位全加器电路仿真波形五、下载五、下载管脚分配菜单管脚分配完

4、后的对话框再进行全程编译下载菜单下载对话框QuartusQuartus编程器编程器ProgrammerProgrammer常用的编常用的编程模式是程模式是JTAGJTAG模式和模式和主动串行编程模式主动串行编程模式ASAS。JTAGJTAG模式主要用在模式主要用在调试阶段，主动串调试阶段，主动串行编程模式用于板行编程模式用于板级调试无误后将用级调试无误后将用户程序固化在串行户程序固化在串行配 置 芯 片配 置 芯 片EPCSEPCS中。中。点击点击Hardware Hardware SetupSetup，进入，进入Hardware SetupHardware Setup对对话框，如右图所示，话

5、框，如右图所示，在此添加硬件设备。在此添加硬件设备。专题讲座 闭环控制系统 控制系统的分类控制系统的分类 开环控制系统开环控制系统 被控被控对象对象执行器执行器控制器控制器输入量控制量输出量控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递之间的信号是单向传递闭环控制系统闭环控制系统 系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响输出量到输入量之间的信号形成一个回路输出量到输入量之间的信号形成一个回路游泳池游泳池进水

6、阀门进水阀门控制器控制器给定给定水位水位水流量水流量游泳池的水位游泳池的水位（输出）（输出）检测装置检测装置比较器比较器+-被控对象被控对象执行器执行器控制器控制器给定给定量量控制量控制量被控量被控量检测装置检测装置比较器比较器-+系统稳定性系统稳定性 稳定性可以这样定义：当一个实际的系统处于一稳定性可以这样定义：当一个实际的系统处于一个平衡的状态时（就相当于小球在木块上放置的状态个平衡的状态时（就相当于小球在木块上放置的状态一样）如果受到外来作用的影响时（相当于对小球施一样）如果受到外来作用的影响时（相当于对小球施加的力），系统经过一个过渡过程仍然能够回到原来加的力），系统经过一个过渡过程仍

7、然能够回到原来的平衡状态，我们称这个系统就是稳定的，否则称系的平衡状态，我们称这个系统就是稳定的，否则称系统不稳定。一个控制系统要想能够实现所要求的控制统不稳定。一个控制系统要想能够实现所要求的控制功能就必须是稳定的。功能就必须是稳定的。闭环控制实例闭环控制实例 自动增益控制自动增益控制 锁相环锁相环数字化闭环控制数字化闭环控制 信号调整信号调整通过数字方法对所控制的信号数值进行调整，一般可以通过数字方法对所控制的信号数值进行调整，一般可以通过数字乘法，加减步进，截位控制等实现。通过数字乘法，加减步进，截位控制等实现。误差检测误差检测检测出当前数值和设定值之间的误差值。检测出当前数值和设定值之

8、间的误差值。环路滤波环路滤波对检测出的误差信号，进行滤波，实际上就是将一些对检测出的误差信号，进行滤波，实际上就是将一些随机的波动滤除掉，保留信号误差的趋势。相当于锁随机的波动滤除掉，保留信号误差的趋势。相当于锁相环中的环路滤波器。相环中的环路滤波器。这样系统就构成了一个闭环，如果系统反馈是负反馈，这样系统就构成了一个闭环，如果系统反馈是负反馈，那最终将会收敛到设定值。当然收敛的过程的快慢取那最终将会收敛到设定值。当然收敛的过程的快慢取决于信号调整的方式或者说步进。稳定度取决于环路决于信号调整的方式或者说步进。稳定度取决于环路滤波环节。反馈系统的设计需要综合考虑这些因素，滤波环节。反馈系统的设计需要综合考虑这些因素，否则可能出现不收敛，振荡等等现象。否则可能出现不收敛，振荡等等现象。