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IC FPGA 104 I/O 144TQFP
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摘要:在時(shí)差定位(tdoa)技術(shù)中,高精度的時(shí)差測(cè)量是準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。針對(duì)這一需要, 提出一種基于fpga 的高精度時(shí)差測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。本系統(tǒng)的時(shí)差測(cè)算單元以altera 公司cyclone 系列的ep1c3t144 芯片為核心,并提供了以太網(wǎng)接口、usb 接口和rs232 串 口作為輸入輸出接口。該設(shè)計(jì)方案具有電路設(shè)計(jì)簡單、成本低、精度高、移植性好等優(yōu)點(diǎn), 可廣泛應(yīng)用于定位、導(dǎo)航和測(cè)距等領(lǐng)域。 1 引言 隨著無線技術(shù)的發(fā)展,無線定位系統(tǒng)的研究不斷深入,無線定位的應(yīng)用和服務(wù)也越來越 深入到生活中的每個(gè)細(xì)節(jié),極大地改善和方便了人們的生活質(zhì)量。在目前的無線定位技術(shù)中, 到達(dá)時(shí)間差定位(tdoa, time difference of arrival)作為一種定位精度高、定位速度快和抗干 擾能力強(qiáng)的定位技術(shù)而越來越受到重視。這種定位方式的基礎(chǔ)就是無線電測(cè)距,即通過測(cè)量 無線電信號(hào)到達(dá)某物體的傳播時(shí)差,進(jìn)而折算出到達(dá)此物體的距離,測(cè)距的實(shí)質(zhì)正是測(cè)量時(shí) 差。由于通信設(shè)備逐步向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展,本文充分利用了低端的fpga 器件(field programmable gate array)
3=15.8kw,c1=0.1mf,截止頻率為100hz。ax(x=1-n)為經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)調(diào)理之后的輸出信號(hào),本系統(tǒng)中n取值為37,即在側(cè)支架上沿周向均勻安裝37個(gè)光敏接收模塊。當(dāng)q1接收到足夠強(qiáng)度的入射紅外光時(shí)ax輸出為高電平,沒有受到入射光照射時(shí)保持為低電平,信號(hào)直接送至fpga/mcu信息處理模塊的相應(yīng)引腳。 fpga/mcu信息處理模塊:fpga作為主處理器,兩片mcu作為協(xié)處理器,fpga與mcu及上位機(jī)之間均使用串口通信方式。 fpga采用altera公司的ep1c3t144,具有2910個(gè)邏輯單元,可用io引腳達(dá)104個(gè),集成1個(gè)pll模塊,使用與1.5v聯(lián)合供電,上電次序可任意配置,可靈活選擇使用主動(dòng)串行方式或者jtag方式進(jìn)行調(diào)試,外接50mhz有源晶振為芯片提供基準(zhǔn)頻率。 mcu選用cygnal公司的c8051f310,工作電壓2.7v~3.6v,最高工作頻率可達(dá)25mhz,提供1280字節(jié)ram和16kb flash,29個(gè)耐5v電壓的可配置io引腳,片內(nèi)集成21路10位200ksps adc及硬件增強(qiáng)型uart,可使用silicon lab2線調(diào)試
設(shè)計(jì)方案 該系統(tǒng)是虛擬示波器,主要工作是采集被測(cè)模擬信號(hào),并將信號(hào)通過usb2.o接口傳輸?shù)絧c104計(jì)算機(jī),運(yùn)行計(jì)算機(jī)labview平臺(tái)下的應(yīng)用軟件完成數(shù)據(jù)的處理與記錄,并在顯示器上繪制曲線。 該系統(tǒng)主要由模擬信號(hào)采集模塊、fpga控制模塊、usb傳輸模塊和計(jì)算機(jī)組成,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 1.1.1 fpga控制模塊 該設(shè)計(jì)采用alter公司的cyclone系列現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(field programmable gate array,fpga),芯片ep1c3t144來實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)控制及傳輸。 ep1c3t144采用tpfq封裝,擁有100個(gè)i/o口和2 910個(gè)邏輯單元,是一種高密度、高性能的fpga。 fpga的主要功能是高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)幀控制,以及與usb單片機(jī)進(jìn)行通信。具體說明如下: (1)高速數(shù)據(jù)采集及增益控制。高速數(shù)據(jù)采集功能是控制高速a/d的時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;增益控制功能是通過向程控增益放大電路發(fā)送控制命令,進(jìn)而達(dá)到控制模擬電路放大倍數(shù)的目的。由于篇幅關(guān)系,有關(guān)這兩個(gè)方面的內(nèi)容不做詳細(xì)介紹。 (2)數(shù)據(jù)幀控制。fpga
門時(shí)以及被測(cè)信號(hào)和標(biāo)頻信號(hào)的相位重合點(diǎn)的共同控制,但實(shí)際測(cè)量閘門的開啟與閉合同被測(cè)信號(hào)和標(biāo)頻信號(hào)的相位重合點(diǎn)同步,這樣能夠有效的消除傳統(tǒng)測(cè)頻方法中±1個(gè)字的誤差。 硬件組成和功能框圖 整個(gè)測(cè)頻系統(tǒng)由多個(gè)功能模塊組成,包括mcu數(shù)據(jù)處理、fpga及其配置、高頻分頻、信號(hào)整形和液晶顯示等,其中fpga集合了相位重合點(diǎn)檢測(cè)、同步閘門產(chǎn)生和定時(shí)計(jì)數(shù)等功能,主要硬件功能框圖如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)主要硬件功能框圖 本測(cè)頻系統(tǒng)中fpga芯片是采用altera公司cyclone系列的ep1c3t144,該器件采用tpfq封裝,擁有100個(gè)i/o口和2910個(gè)邏輯單元。本系統(tǒng)采用verilog hdl和blockdiagram/schematic相結(jié)合的方法來對(duì)各功能模塊進(jìn)行邏輯描述,然后通過eda開發(fā)平臺(tái),對(duì)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)地完成邏輯編譯、邏輯化簡、綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真,最后對(duì)fpga芯片進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。fpga配置采用了專用配置芯片epcs1,用byteblaster ii對(duì)其進(jìn)行下載編程。 mcu主要實(shí)現(xiàn)的功能有32位計(jì)數(shù)值的浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換及運(yùn)算、預(yù)置閘門和將測(cè)量
的參考門時(shí)以及被測(cè)信號(hào)和標(biāo)頻信號(hào)的相位重合點(diǎn)的共同控制,但實(shí)際測(cè)量閘門的開啟與閉合同被測(cè)信號(hào)和標(biāo)頻信號(hào)的相位重合點(diǎn)同步,這樣能夠有效的消除傳統(tǒng)測(cè)頻方法中±1個(gè)字的誤差。 硬件組成和功能框圖 整個(gè)測(cè)頻系統(tǒng)由多個(gè)功能模塊組成,包括mcu數(shù)據(jù)處理、fpga及其配置、高頻分頻、信號(hào)整形和液晶顯示等,其中fpga集合了相位重合點(diǎn)檢測(cè)、同步閘門產(chǎn)生和定時(shí)計(jì)數(shù)等功能,主要硬件功能框圖如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)主要硬件功能框圖 本測(cè)頻系統(tǒng)中fpga芯片是采用altera公司cyclone系列的ep1c3t144,該器件采用tpfq封裝,擁有100個(gè)i/o口和2910個(gè)邏輯單元。本系統(tǒng)采用verilog hdl和blockdiagram/schematic相結(jié)合的方法來對(duì)各功能模塊進(jìn)行邏輯描述,然后通過eda開發(fā)平臺(tái),對(duì)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)地完成邏輯編譯、邏輯化簡、綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真,最后對(duì)fpga芯片進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。fpga配置采用了專用配置芯片epcs1,用byteblaster ii對(duì)其進(jìn)行下載編程。 mcu主要實(shí)現(xiàn)的功能有32位計(jì)數(shù)值的浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換及運(yùn)算、預(yù)置閘門和將測(cè)量結(jié)
的ep1c3型fpga的i/o資源豐富,但是由于整個(gè)儀器的檢測(cè)控制信號(hào)數(shù)量很大,因此在設(shè)計(jì)各部分時(shí)應(yīng)盡量在滿足要求的前提下節(jié)約fpga的i/o資源,考慮上述原因,我們?cè)谠O(shè)計(jì)離子源的部分地象控制中選用了dac7714。本系統(tǒng)采用ref01通過運(yùn)放為dac7714提供雙極性基準(zhǔn)電壓,片選擇端接低電平,通過軟件對(duì)地址的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)器件或通道的直接選擇。、sdi、clk、接fpga,由于fpga產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)其工作輸出-10v~10v控制電壓。其中fpga選擇的是altera公司cyclone系列中的ep1c3t144。 來源:雪兒
請(qǐng)人做altera的ep1c3t144程序,有酬(武漢)現(xiàn)老板一項(xiàng)目,用ep1c3t144控制max125采集數(shù)據(jù),通過isa總線讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,fpga僅完成時(shí)序控制以及內(nèi)置fifo的功能,現(xiàn)在硬件基本上是通的,我不通過fifo讀轉(zhuǎn)換結(jié)果都是對(duì)的,通過fifo轉(zhuǎn)存結(jié)果會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)位,苦搞n天,無進(jìn)展,我估計(jì)是fpga程序的問題,程序不大,因初次接觸fpga,所以很多疑問,希望牛人指點(diǎn),若需要報(bào)酬可談,但肯定不多,因我也是一學(xué)生,老板僅給生活費(fèi)。也可交個(gè)朋友,以后有什么項(xiàng)目可以一起合作,我也有4年硬件的工作經(jīng)驗(yàn)。地點(diǎn)在武漢,qq聯(lián)系:10376768,驗(yàn)證內(nèi)容中請(qǐng)注明項(xiàng)目。
altera 的 cyclone ep1c3t144大概多少錢?altera 的 cyclone ep1c3t144大概多少錢?
請(qǐng)問ep1c3t144和ep1c6t144的大概價(jià)格請(qǐng)問ep1c3t144和ep1c6t144的大概價(jià)格。
請(qǐng)教:quartus中的一個(gè)warning用的是altera的ep1c3t144定義如下:clk:in std_logic;......if rising_edge(clk) then......只要出現(xiàn)對(duì)上升或下降沿的判斷就會(huì)出現(xiàn)編譯警告:found pins functioning as undefined clocks我以為是管腳未分配,把全局時(shí)鐘的管腳分配給clk 后,依然報(bào)警怎么回事?請(qǐng)大蝦指點(diǎn),雖然編譯可以通過,可是還是想弄懂ps: 請(qǐng)教對(duì)ep1c3熟悉的 管腳的optional function怎么實(shí)現(xiàn)?是編譯器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)還是分配管腳時(shí)手工定義或在程序中定義?
為什么我通過fpga讀max125的轉(zhuǎn)換結(jié)果會(huì)不對(duì)?各位大俠,求救!我用altera的ep1c3t144的fpga,通過它來控制max125轉(zhuǎn)換,現(xiàn)在通過測(cè)量可看出ad芯片的int引腳是有脈沖出來,也就是ad應(yīng)該轉(zhuǎn)換了,不然不會(huì)有轉(zhuǎn)換完成信號(hào),就是讀轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí),轉(zhuǎn)換結(jié)果就一直不對(duì)。max125的數(shù)據(jù)總線是不是一定要經(jīng)過接口轉(zhuǎn)換芯片將5v信號(hào)變成3。3v?我沒有加接口轉(zhuǎn)換芯片,但是我觀測(cè)max125也接收了fpga送給它的轉(zhuǎn)換通道號(hào)的命令啊。