雕刻機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機(jī)的控制核心,其控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系著三維雕刻機(jī)的加工質(zhì)量和加工效率,對雕刻機(jī)的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構(gòu)建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ?yàn)榍度胧娇刂葡到y(tǒng)的解決方案,充分利用ARM微處理器的高速運(yùn)算能力與CPLD的高速并行運(yùn)算能力,大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件,有效的降低系統(tǒng)成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內(nèi)核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實(shí)現(xiàn),該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84,作為處理器的外圍器件。同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細(xì)說明:電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設(shè)計;液晶顯示模塊及鍵盤的應(yīng)用設(shè)計;電機(jī)的輸入輸出電路設(shè)計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應(yīng)用程序的設(shè)計等。其中,Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能;RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務(wù)管理、任務(wù)間的通信等,應(yīng)用程序的設(shè)計包括設(shè)備驅(qū)動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機(jī)控制等。同時用VB6.0開發(fā)了PC機(jī)下載控制界面,并對液晶模塊和電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。
標(biāo)簽: ARM 雕刻機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-06
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本文研制了一種基于社區(qū)和家庭,以家庭為核心的“家庭——社區(qū)醫(yī)院——中心醫(yī)院”的三層體系結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括家庭端的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端和遠(yuǎn)端的醫(yī)院監(jiān)護(hù)中心兩部分,其中,家庭端的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的軟硬件實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)和關(guān)鍵。 給出了遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系的總體設(shè)計方案。遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)的硬件平臺,以Philips的ARM內(nèi)核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心,外圍擴(kuò)展藍(lán)牙模塊、ISP1160 USB主機(jī)模塊、10M以太網(wǎng)通信模塊、CF卡存儲模塊和液晶顯示模塊等模塊實(shí)現(xiàn)。對各硬件模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn)做了詳盡的論述。在硬件平臺的基礎(chǔ)上,移植嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,按照操作系統(tǒng)、中間件程序和應(yīng)用程序的分層軟件體系結(jié)構(gòu),設(shè)計實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的軟件,使得軟件更易維護(hù)和升級。 對家庭監(jiān)護(hù)終端的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。設(shè)計實(shí)現(xiàn)了各硬件模塊的驅(qū)動程序、通信協(xié)議和應(yīng)用程序。整個應(yīng)用程序按功能劃分為9個任務(wù),由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行調(diào)度,提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時性。應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了友好的人機(jī)界面和生理信號的自動分析功能。重點(diǎn)研究了ECG信號自動分析診斷算法,應(yīng)用自適應(yīng)模板法,實(shí)現(xiàn)了疾病自動分析診斷功能,能夠?qū)崿F(xiàn)10種常見心律異常的自動分析診斷。 遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數(shù)的實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù),可根據(jù)病人的情況定制要監(jiān)護(hù)的參數(shù),具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性。遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)終端,通過藍(lán)牙模塊以無線方式采集病人的心電和體溫參數(shù),通過USB主機(jī)下行口連接其他生理參數(shù)模塊采集血壓等參數(shù)。所采集的參數(shù)經(jīng)終端分析處理后,可在液晶上顯示生理參數(shù)值及結(jié)果,并可通過局域網(wǎng)傳送到監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器,供社區(qū)醫(yī)院監(jiān)護(hù)醫(yī)生分析診斷。在病人出現(xiàn)生理異常時,家庭監(jiān)護(hù)智能終端能夠給出初步診斷結(jié)果并發(fā)出報警。監(jiān)護(hù)服務(wù)器收到報警后提醒監(jiān)護(hù)醫(yī)生給出診斷結(jié)果,并將診斷結(jié)果反饋到家庭監(jiān)護(hù)終端顯示,使病人能夠得到及時救治。
上傳時間: 2013-06-06
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隨著社會的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展,使得國內(nèi)交通車輛與日劇增,隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運(yùn)用無線通信技術(shù)、ARM技術(shù)和GPS定位技術(shù)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題,滿足運(yùn)輸效率和安全保障的需要,并且?guī)順O大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 通過對車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的研究與分析,本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機(jī)控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)克服了單片機(jī)系統(tǒng)因其功能簡單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的監(jiān)控,例如顯示復(fù)雜的電子地圖、數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜計算、高端產(chǎn)品甚至有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式,具有資源利用率高、傳輸速率高、計費(fèi)合理等特點(diǎn),解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費(fèi)用高、消息延時和消息丟失等問題,提高了系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)和GPRS通用無線分組業(yè)務(wù),在GPS定位技術(shù)中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差;在GPRS通訊技術(shù)中介紹了GPRS的概念、GPRS網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、GPRS的主要優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展動向。 論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能、車載端的研究與設(shè)計、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫設(shè)計三大部分進(jìn)行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成,車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數(shù)據(jù)處理與控制模塊這三大模塊構(gòu)成;監(jiān)控中心包括Internet接入設(shè)備、中心服務(wù)器、監(jiān)控端計算機(jī)以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個移動車輛上,負(fù)責(zé)接受OPS衛(wèi)星定位信息,通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo),坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過GPRS模塊,最后將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務(wù)器,信息服務(wù)器將收到的車臺數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。
標(biāo)簽: ARM GPS 車輛監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-14
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USB2.0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,特別在電子消費(fèi)類領(lǐng)域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設(shè)計,主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設(shè)計進(jìn)行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議,并兼容USB1.1協(xié)議;支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機(jī)端進(jìn)行通信;另一側(cè)則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊:ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實(shí)現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊,為整個IP核的核心部分,進(jìn)一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊),PIE(PHY接口處理引擎),SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點(diǎn)緩沖模塊)。GLC模塊負(fù)責(zé)整個IP的復(fù)位控制,IP時鐘的開關(guān)提示等;PIE模塊負(fù)責(zé)處理USB的事務(wù)級傳輸,包括組包解包等;SIF模塊負(fù)責(zé)協(xié)議相關(guān)寄存器組和端點(diǎn)緩沖區(qū)的讀寫,跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產(chǎn)生;AHB模塊負(fù)責(zé)IP核與ARM通信和DMA功能的實(shí)現(xiàn)。 該IP核的軟件設(shè)計遵循USB協(xié)議,Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議,由外掛ARM實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備命令和UFI命令的解析,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。設(shè)計了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法,通過軟件實(shí)現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗(yàn)證和FPGA測試,并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了多個U盤。這個FPGA系統(tǒng)的正確工作,證明了AHB_USB2.01P核設(shè)計是正確的。
上傳時間: 2013-05-17
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項(xiàng)目為依托,致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計和開發(fā)一個基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動程序。開發(fā)該驅(qū)動程序的目的是為了對該IP進(jìn)行FPGA測試以及配合設(shè)備端驅(qū)動程序的開發(fā),該驅(qū)動程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對Flash的操作五項(xiàng)主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動程序設(shè)計原理,其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹,編寫WDM驅(qū)動程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個相關(guān)的重要概念、驅(qū)動程序的基本組成),以及在開發(fā)對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設(shè)計原理后,論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計。接著論文通過分析主機(jī)端驅(qū)動程序功能需求,提出了驅(qū)動程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計流程,具體步驟是先實(shí)現(xiàn)驅(qū)動程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實(shí)現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對Flash操作例程的設(shè)計。隨后論文詳細(xì)闡述了對上述五項(xiàng)主要功能模塊的設(shè)計;其中對Flash操作例程的設(shè)計是難點(diǎn),作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范,提出程序的詳細(xì)設(shè)計方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動程序的方法,以及驅(qū)動程序的測試內(nèi)容、部分測試結(jié)果以及測試結(jié)論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動程序,因?yàn)槠溲芯恐黧w是一個基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動程序,因此有其普遍性;但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項(xiàng)目為依托,其目的是為項(xiàng)目服務(wù),因此它有其特殊性。它是一項(xiàng)既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間: 2013-05-19
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在溫差電偶實(shí)驗(yàn)中,要保持冷端溫度恒定,通常是將其冷端置于冰水混和物中。這種方法需要制冰,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備復(fù)雜,且效果也不很理想。對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),制作一臺冷端溫度補(bǔ)償器,用其取代冰水混和物。實(shí)踐證明,補(bǔ)償器工作
上傳時間: 2013-05-27
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平的逐步提高,購置房屋和車輛的人越來越多,但安全問題也給人們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。與此同時,相應(yīng)的安全防盜系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。目前市場上,低端的方案是利用單片機(jī)和通訊單元相結(jié)合構(gòu)成系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然價格便宜,實(shí)現(xiàn)起來也相對簡單,但是功能不夠完善,不能實(shí)現(xiàn)正真的影、音、像圖文全方位監(jiān)控。而高端的方案則使用專用集成電路,雖然功能強(qiáng)大,但是價格昂貴,并且對于新的接口標(biāo)準(zhǔn)存在兼容性問題,而且也不易升級。 基于FPGA的安全監(jiān)控系統(tǒng),是FPGA和通訊單元相結(jié)合的產(chǎn)物。其核心FPGA可多次配置,靈活性強(qiáng),在性能和價格中找到一個很好的平衡。其易于維護(hù)和升級,以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標(biāo)準(zhǔn)。 整個系統(tǒng)將是對視頻圖像處理、圖像加密技術(shù)、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術(shù)的整合。而本文將側(cè)重于論述該系統(tǒng)中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內(nèi)容。全文分為五個章節(jié),第一章簡要介紹了視頻信號處理的原理和結(jié)構(gòu),對一些專業(yè)術(shù)語進(jìn)行介紹,并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對監(jiān)控系統(tǒng)的案例,對視頻信號處理模塊的解決方案進(jìn)行論述,將實(shí)際的視頻信號處理劃分為轉(zhuǎn)換、計算和傳送三個子模塊,并且分別進(jìn)行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉(zhuǎn)換和視頻計算兩大模塊,對相應(yīng)的接口配置和模塊主要代碼實(shí)現(xiàn)作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題:數(shù)字圖像的壓縮技術(shù),并對相應(yīng)的重要模塊和關(guān)鍵步驟作實(shí)際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關(guān)技術(shù),介紹傳統(tǒng)的Camera-Link標(biāo)準(zhǔn)和最新的千兆以太網(wǎng)傳送標(biāo)準(zhǔn),對可行性應(yīng)用進(jìn)行了比較。
標(biāo)簽: FPGA 安全監(jiān)控 數(shù)字
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,數(shù)字電視已逐漸成為現(xiàn)代電視的主流。利用今年是奧運(yùn)年的契機(jī),研究和推廣數(shù)字電視廣播具有重大的意義。2006年8月底我國出臺的數(shù)字多媒體/電視廣播(DMB-T)標(biāo)準(zhǔn),確立了中國自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以此來發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視事業(yè),不僅可以滿足廣大人民群眾日益增長的物質(zhì)、文化要求,還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 本課題在深入研究DMB-T國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,首先對系統(tǒng)的調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計規(guī)劃,然后對信道調(diào)制的星座映射、系統(tǒng)信息插入、幀體數(shù)據(jù)處理、PN序列插入的幀形成模塊和成形濾波模塊進(jìn)行了設(shè)計和仿真,并驗(yàn)證了其正確性。 3780個子載波的時域同步正交多載波技術(shù)(TDS-OFDM)是DMB-T調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于載波數(shù)不是2的整數(shù)次冪,考慮到實(shí)現(xiàn)的有效性,不能采用現(xiàn)已成熟的基-2或基-4的快速傅立葉變換(FFT)算法。針對調(diào)制系統(tǒng)中特有的3780點(diǎn)IFFT,課題深入分析和比較了Cooley-Tukey、Winograd和素因子三種離散快速傅立葉變換算法的特點(diǎn)和性能,綜合利用了三種算法優(yōu)勢,考慮了算法的復(fù)雜度、運(yùn)算的速度、資源的消耗,設(shè)計出一種新的算法,進(jìn)行了Matlab驗(yàn)證和基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的仿真。分析表明,該算法所需的加法、乘法次數(shù)已很逼近4096點(diǎn)FFT算法。 DMB-T發(fā)射端的基帶成形濾波采用了平方根升余弦滾降濾波,由于其0.05的滾降系數(shù)在實(shí)現(xiàn)中比較苛刻,所以是設(shè)計的難點(diǎn)之一。本課題利用Matlab工具采用了等紋波最優(yōu)濾波的方法設(shè)計了169階數(shù)字濾波器,其阻帶衰減達(dá)到了46.9dB,完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求;利用四倍插值的方法實(shí)現(xiàn)了I、Q合路的該濾波器的FPGA設(shè)計,并進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化,顯著降低了濾波器的運(yùn)算量,大大節(jié)約了實(shí)現(xiàn)該濾波器所需的乘法器資源。
標(biāo)簽: FPGA DMBT 信道 調(diào)制
上傳時間: 2013-06-28
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Linux設(shè)備驅(qū)動程序,(中文版第三版)
標(biāo)簽: Linux 設(shè)備驅(qū)動 程序
上傳時間: 2013-06-16
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本文的設(shè)計采用FPGA來實(shí)現(xiàn)π/4DQPSK調(diào)制解調(diào)。采用π/4DQPSK的調(diào)制解調(diào)方式是基于頻帶利用率、誤比特率(即抗噪性)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性等綜合因素的考慮;采用FPGA進(jìn)行實(shí)現(xiàn)是考慮到高速的數(shù)據(jù)處理以及AD和DA的高速采樣。 本課題主要包含以下幾個方面的研究: 首先對π/4DQPSK技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展情況做簡單介紹,并對其調(diào)制解調(diào)原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。在理解原理的基礎(chǔ)上,將調(diào)制解調(diào)進(jìn)行模塊化劃分,提出了實(shí)現(xiàn)的思路和方法。其中包括串并轉(zhuǎn)換,差分相位編碼,內(nèi)插,成形濾波器,正交調(diào)制,帶通濾波器及希爾伯特變換,解調(diào),位同步,載波同步,差分相位解碼。 其次在FPGA上實(shí)現(xiàn)了π/4DQPSK的大部分模塊。其中調(diào)制端的各個模塊的功能都已經(jīng)實(shí)現(xiàn),并綜合在一起,下載到開發(fā)板上進(jìn)行了在線仿真。其中成形濾波器的設(shè)計大大降低了FPGA的資源開銷,是本次設(shè)計的創(chuàng)新;解調(diào)端對載波同步和位同步提出了設(shè)計思路,具體的實(shí)現(xiàn)還需要進(jìn)一步的研究;接口電路的測試和在線仿真已經(jīng)完成。 最后提出了硬件實(shí)現(xiàn)的方案以及三種芯片的選型與設(shè)計,給出了簡要的電路圖和時序圖。
標(biāo)簽: 4DQPSK FPGA 調(diào)制 解調(diào)技術(shù)
上傳時間: 2013-08-03
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