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  • 基于ARM的嵌入式遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

    嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種以嵌入式技術(shù)、視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng),它在穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、處理速度、功能、價(jià)格、擴(kuò)展性等方面和傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比有著突出的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也代表著目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究和發(fā)展的方向。 本文研究并實(shí)現(xiàn)了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和研究現(xiàn)狀,而后闡述了該系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案,討論了基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建,詳細(xì)論述了視頻采集、編碼、存儲(chǔ)、傳輸?shù)葐卧能浻布O(shè)計(jì),重點(diǎn)論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設(shè)計(jì)。 本文研究的主要內(nèi)容如下: 1、研究視頻采集單元的優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號(hào)并疊加OSD環(huán)境信息顯示,提高了視頻處理的功能和視頻質(zhì)量; 2、研究雙核構(gòu)架,采用混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片C8051F340控制TW2835、采集環(huán)境信息并與S3C2440串口通信,使視頻采集單元模塊化設(shè)計(jì),增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性,減小了主控芯片的負(fù)擔(dān)和軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,便于產(chǎn)品功能的擴(kuò)展和二次開(kāi)發(fā); 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實(shí)現(xiàn)方式,采用高品質(zhì)、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進(jìn)行MPEG-4編碼,大幅提升了壓縮效率,另外還設(shè)計(jì)了SRAM主機(jī)接口與主控芯片通信,突破了傳統(tǒng)芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模塊的組合; 4、研究并設(shè)計(jì)了CF卡存儲(chǔ)方案,實(shí)現(xiàn)了一種在嵌入式視頻服務(wù)器上的視頻檢索和存儲(chǔ)方法。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-05-16

    上傳用戶:cuicuicui

  • 基于ARM的數(shù)據(jù)采集卡研制

    根據(jù)機(jī)械電子工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)測(cè)控實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集的需要,在綜合考慮成本和性能基礎(chǔ)上,提出以為主處理芯片的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)方案。 該方案的主要特點(diǎn)是,使用基于ARM7TDMI內(nèi)核的,工作主頻最高可達(dá)44MHz;內(nèi)置高性能的ADC和DAC模塊,采樣速度最高可達(dá)1MSPS,采樣精度為12位;模擬信號(hào)輸入通道最多可達(dá)16路,模擬信號(hào)輸出通道最高可達(dá)4路;具有豐富的外設(shè)資源可以使用,GPIO口數(shù)目最高可達(dá)40個(gè)。 在設(shè)計(jì)中采用了模塊化思想,將系統(tǒng)分為四個(gè)功能模塊:主模塊的功能是控制ADC進(jìn)行信號(hào)采集和DAC進(jìn)行模擬信號(hào)輸出;模擬信號(hào)模塊的作用是對(duì)傳感器輸入信號(hào)和DAC輸出波形進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)理;數(shù)字信號(hào)模塊引出32路數(shù)字I/O口,可用于需要采集數(shù)字量的場(chǎng)合;JTAG模塊可進(jìn)行程序的調(diào)試和下載,對(duì)于數(shù)據(jù)采集卡的二次開(kāi)發(fā)有很大的作用。 在本數(shù)據(jù)采集卡上,嘗試進(jìn)行了μC/OSⅡ操作系統(tǒng)的移植,成功實(shí)現(xiàn)了四個(gè)任務(wù)的管理。在實(shí)際應(yīng)用中,工作數(shù)小時(shí)仍可保持正常的運(yùn)行。 為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采集卡的串口通訊能力,利用LabVIEW程序讀取下位機(jī)串口發(fā)送的已采集到的數(shù)據(jù),進(jìn)行波形圖繪制。 為檢驗(yàn)本數(shù)據(jù)采集卡的ADC和DAC精度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用DAC輸出波形,并利用ADC將采集到的波形通過(guò)LabVIEW顯示,測(cè)量結(jié)果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB(Least Significant Bit)范圍內(nèi),表明本數(shù)據(jù)采集卡已基本實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。

    標(biāo)簽: ARM 數(shù)據(jù)采集卡

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:bruce

  • OFDM信道估計(jì)模塊運(yùn)算部件的FPGA設(shè)計(jì)

    正交頻分復(fù)用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過(guò)將整個(gè)信道分為多個(gè)帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺?,通過(guò)將信息經(jīng)過(guò)子信道獨(dú)立傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)前綴來(lái)消除符號(hào)間干擾(ISI),通過(guò)IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強(qiáng),在多種通信場(chǎng)合中都得到了應(yīng)用。雖然有著上述優(yōu)點(diǎn),但為了準(zhǔn)確的恢復(fù)信號(hào),信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中必須實(shí)現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對(duì)OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)模塊的運(yùn)算部件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,研究了OFDM信道估計(jì)的LS算法,一階線性插值算法,二次多項(xiàng)式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實(shí)現(xiàn),包括進(jìn)位行波加法器,曼徹斯特進(jìn)位鏈,超前進(jìn)位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹(shù)乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計(jì)算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計(jì)的特點(diǎn)選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實(shí)現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)計(jì)方案。

    標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道估計(jì) 模塊

    上傳時(shí)間: 2013-06-06

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  • 多業(yè)務(wù)PDH單片F(xiàn)PGA解決方案

    隨著通信網(wǎng)的發(fā)展和用戶需求的提高,光纖通信中的PDH體系逐漸被SDH體系所取代.SDH光纖通信系統(tǒng)以其通信容量大、傳輸性能好、接口標(biāo)準(zhǔn)、組網(wǎng)靈活方便、管理功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.但是在某些對(duì)傳輸容量需求不大的場(chǎng)合,SDH的巨大潛力和優(yōu)越性無(wú)法發(fā)揮出來(lái),反而還會(huì)造成帶寬浪費(fèi).相反,PDH因其容量適中,配置靈活,成本低廉和功能齊全,可針對(duì)客戶不同需要設(shè)計(jì)不同的方案,在某些特定的接入場(chǎng)合具有一定的優(yōu)勢(shì).本課題根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需要,提出并設(shè)計(jì)了一種基于PDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)單片F(xiàn)PGA傳輸系統(tǒng).系統(tǒng)可以同時(shí)提供12路E1的透明傳輸和一個(gè)線速為100M以太網(wǎng)通道,主要由一塊FPGA芯片實(shí)現(xiàn)大部分功能,該解決方案在集成度、功耗、成本以及靈活性等方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì).本文首先介紹數(shù)字通信以及數(shù)字復(fù)接原理和以太網(wǎng)的相關(guān)知識(shí),然后詳細(xì)闡述了本系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),對(duì)所使用的芯片和控制芯片F(xiàn)PGA做了必要的介紹,最后具體介紹了系統(tǒng)硬件和FPGA編碼設(shè)計(jì),以及后期的軟硬件調(diào)試.歸納起來(lái),本文主要具體工作如下:1.實(shí)現(xiàn)4路E1信號(hào)到1路二次群信號(hào)的復(fù)分接,主要包括全數(shù)字鎖相環(huán)、HDB3-NRZ編解碼、正碼速調(diào)整、幀頭檢測(cè)和復(fù)分接等.2.將以太網(wǎng)MII接口來(lái)的25M的MII信號(hào)通過(guò)碼速變換到25.344M,進(jìn)行映射.3.將三路二次群信號(hào)和變換過(guò)的以太網(wǎng)MII信號(hào)進(jìn)行5b6b編解碼,以利于在光纖上傳輸.4.高速時(shí)提取時(shí)鐘采用XILINX的CDR方案.并對(duì)接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)5b6b解碼后,分接出各路信號(hào).

    標(biāo)簽: FPGA PDH 多業(yè)務(wù) 方案

    上傳時(shí)間: 2013-07-23

    上傳用戶:lansedeyuntkn

  • 基于ARM的嵌入式多串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著電子設(shè)備的迅猛發(fā)展,“讓全部設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)”已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)嵌入式串口服務(wù)器,可以讓現(xiàn)有的串行設(shè)備擁有聯(lián)網(wǎng)功能,避免了投資大量人力、物力,有利于對(duì)傳統(tǒng)串行設(shè)備進(jìn)行更換或者升級(jí)。 本文設(shè)計(jì)的串口服務(wù)器采用嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng),把現(xiàn)有的基于串行接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)數(shù)據(jù),然后進(jìn)行數(shù)據(jù)存取,將傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)。 論文主要研究了以下內(nèi)容: 第一,在研究串口服務(wù)器網(wǎng)關(guān)工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,分析高性能串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能需求。 第二,基于AT91ARM9200微處理器及LXT971ALE網(wǎng)絡(luò)接口芯片等構(gòu)建嵌入式系統(tǒng),完成RS232-TCP/IP轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)最多32路串行終端同時(shí)接入以太網(wǎng)的高性能串口服務(wù)器。 第三,在RH Linux 9.0為ARM處理器提供的交叉開(kāi)發(fā)工具下移植Linux,為嵌入式串口服務(wù)器設(shè)計(jì)服務(wù)器端與客戶端工作模式,同時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的在線配置功能。 第四,在客戶端和服務(wù)器端分別設(shè)計(jì)串口服務(wù)器的基本API函數(shù),為系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式 多串口 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:mqien

  • 基于DSP和FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展,生物特征識(shí)別技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。指紋識(shí)別是生物特征識(shí)別中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,一直以來(lái)是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。 嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別是指指紋識(shí)別技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)多采用單片DSP或MIPS處理器來(lái)完成算法,由于DSP或MIPS處理器只能根據(jù)程序順序執(zhí)行,在指紋匹配過(guò)程中只能和整個(gè)庫(kù)中的指紋進(jìn)行一一匹配,因此這類(lèi)系統(tǒng)在處理較大指紋庫(kù)時(shí)下匹配時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),本文構(gòu)建了浮點(diǎn)DSP和FPGA協(xié)同處理構(gòu)架的硬件平臺(tái),充分利用DSP在計(jì)算上的精確度和FPGA并行處理的特點(diǎn),由DSP和FPGA共同處理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件系統(tǒng),包括DSP處理器、FPGA、指紋傳感器、人機(jī)交互接口和USB1.1接口。同時(shí),還設(shè)計(jì)了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序,為應(yīng)用程序提供控制接口。由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300MHz,其中某些器件的工作頻率達(dá)到了100MHz,因此本文還給出了一些信號(hào)完整性分析和PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 2.編寫(xiě)了Verilog程序,在FPGA中實(shí)現(xiàn)了9路指紋的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,實(shí)現(xiàn)原有匹配算法有很大困難。在簡(jiǎn)化原有匹配算法的基礎(chǔ)上本文提出了便于FPGA實(shí)現(xiàn)“粗匹配”算法。此外,還設(shè)計(jì)了用于和DSP通信的接口模塊設(shè)計(jì)。 3.完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在使用uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各系統(tǒng)任務(wù),通過(guò)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)指紋識(shí)別功能。為了便于存放指紋特征信息,設(shè)計(jì)了指紋庫(kù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了指紋庫(kù)添加、刪除、編輯的功能。 最終,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效、快速的進(jìn)行指紋識(shí)別,各模塊工作穩(wěn)定。同時(shí),模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)使本系統(tǒng)便于進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),快速應(yīng)用于各種場(chǎng)合。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 自動(dòng) 指紋識(shí)別系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-06-05

    上傳用戶:guanliya

  • 基于ARM的嵌入式智能儀表研究

    傳感器是測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分,但有些傳感器,如增量式或絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器,因無(wú)配套的二次儀表,給使用帶來(lái)不便。有些傳感器雖然可以買(mǎi)到配套的儀表,但價(jià)格昂貴,功能單一且功能無(wú)法擴(kuò)展。為此,本課題以設(shè)計(jì)一種通用性強(qiáng),功能擴(kuò)展方便的測(cè)量?jī)x表為目的,將計(jì)算機(jī)技術(shù)與嵌入式微處理器技術(shù)用于測(cè)量?jī)x表當(dāng)中,設(shè)計(jì)一種基于ARM的嵌入式智能儀表。課題主要研究工作包括: 1.在分析比較各種二次儀表功能的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM的嵌入式智能儀表設(shè)計(jì)方案。搭建了儀表的硬件平臺(tái)。 2.軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ嵌入式系統(tǒng)在ARM7微控制器上的移植。在此基礎(chǔ)上,對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行了一定的擴(kuò)展,編寫(xiě)了LCD驅(qū)動(dòng)程序,調(diào)用了串口通信,A/D轉(zhuǎn)換等模塊的API函數(shù),建立了多任務(wù)環(huán)境,使儀表兼具PWM脈寬調(diào)制功能、數(shù)據(jù)采集、顯示和傳輸功能。 3.通過(guò)增量式、絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)驗(yàn)、輸出模擬信號(hào)的角度傳感器實(shí)驗(yàn)和PWM輸出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證儀表的功能。 RTOS平臺(tái)的構(gòu)建,降低了軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性,縮短了開(kāi)發(fā)周期。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該儀表能夠準(zhǔn)確測(cè)定頻率信號(hào)、模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào)。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式 智能儀表

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于ARM的手持式RFID讀寫(xiě)器的研究與實(shí)現(xiàn)

    當(dāng)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),極大促進(jìn)了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識(shí)別、磁條(卡)、工C卡、語(yǔ)音識(shí)別、視覺(jué)識(shí)別、RFID等,其中,RFID無(wú)疑是最為前沿的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù);同時(shí),隨著另外一項(xiàng)技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)便的手持式數(shù)據(jù)自動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說(shuō)來(lái),一款好的手持式RFID讀寫(xiě)器適用于工作現(xiàn)場(chǎng),可以供工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物品信息進(jìn)行自動(dòng)收集,而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使讀寫(xiě)器不僅有數(shù)據(jù)采集功能,而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以供管理決策。在這其中,操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫(xiě)器的內(nèi)核,嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn),使得軟件開(kāi)發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)不會(huì)感到太大的差別(借助于交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,即在pc機(jī)上編譯連接,但生成的是目標(biāo)機(jī)代碼)。但是,對(duì)于那些應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者,往往對(duì)某一行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)比較熟悉卻對(duì)硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此,構(gòu)建一個(gè)性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫(xiě)器接口的手持式設(shè)備成為了當(dāng)今一個(gè)比較熱門(mén)的技術(shù)領(lǐng)域。本項(xiàng)目就是根據(jù)以上事實(shí),先分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,再根據(jù)項(xiàng)目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的要求,決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者使用的手持式RFID讀寫(xiě)器。針對(duì)手持式設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際要求,對(duì)讀寫(xiě)器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃,完成了時(shí)鐘電路、nand flash存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫(xiě)模塊接口電路、USB接口電路、無(wú)線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計(jì),并開(kāi)發(fā)了讀寫(xiě)器的二次發(fā)API;在wince.net平臺(tái)下,利用platform builder工具定制了適于讀寫(xiě)器的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。

    標(biāo)簽: RFID ARM 手持式 讀寫(xiě)器

    上傳時(shí)間: 2013-06-21

    上傳用戶:yatouzi118

  • 基于ARM和CPLD的可擴(kuò)展嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,隨著全球信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)展空間。 嵌入式系統(tǒng)的最大特點(diǎn)之_是其所具有的目的性或針對(duì)性,即每一套嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)都有其特殊的應(yīng)用場(chǎng)合與特定功能,這也是嵌入式系統(tǒng)與通剛的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最主要的區(qū)別。由于嵌入式系統(tǒng)是為特定的目的而設(shè)計(jì)的,且常常受到體積、成本、功能、處理能力等各種條件的限制。因此,如果可以最大限度地提高應(yīng)用系統(tǒng)硬件上和軟件上的靈活性,就可以用最低的成本,最少的時(shí)間,快速的完成功能的轉(zhuǎn)換。 本課題的目的在于提出并設(shè)計(jì)一種基于ARM(Advanced RISC Machines)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)的可擴(kuò)展功能嵌入式系統(tǒng)平臺(tái),并完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和PCI(Peripheral Component Interconnect)橋的固件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中采用美國(guó)ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA軟件開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)的硬件部分。在整個(gè)硬件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)中,充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的設(shè)計(jì)原則,并進(jìn)行全面的電路仿真試驗(yàn),保證了硬件系統(tǒng)的高度可靠性。本系統(tǒng)承襲了ARM7系列處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn),并充分考慮到用戶的需要,擴(kuò)展了多種常用的外部設(shè)備接口以及藍(lán)牙無(wú)線接口等,為將米各種可能的應(yīng)用提供了完善的硬件基礎(chǔ)。概括總結(jié)起來(lái)本文具體工作如下: 1.完全自主設(shè)計(jì)了具有高擴(kuò)展性的基于LPC2292嵌入式處理器的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)?;谠撚布脚_(tái),可以實(shí)現(xiàn)許多基于ARM架構(gòu)處理器的嵌入式應(yīng)剛而無(wú)需對(duì)硬什系統(tǒng)作出大的改變,如多協(xié)議轉(zhuǎn)換器、CAN(Control Area Network)總線網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)關(guān)、各種工業(yè)控制應(yīng)用等。并在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中,總結(jié)出了嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法。 2.完成了基于CPLD的PCI橋接芯片的同什設(shè)計(jì),在ARM硬件平臺(tái)上成功擴(kuò)展了PCI設(shè)備,成功解決了ARM處理器和PCI從設(shè)備之間通訊的問(wèn)題。 3.完成了對(duì)所開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的測(cè)試工作,完成了基于AT89C51的PCI測(cè)試卡軟硬件設(shè)計(jì)?;诖藴y(cè)試卡,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的PCI通訊功能進(jìn)行有效測(cè)試,以保證整個(gè)硬件系統(tǒng)正常、高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成,使其可以作為嵌入式應(yīng)用的二次開(kāi)發(fā)或?qū)嶒?yàn)平臺(tái),用于工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)。

    標(biāo)簽: CPLD ARM 擴(kuò)展 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-05-22

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  • 基于ARM及uClinux的嵌入式測(cè)控儀表的設(shè)計(jì)

    在工業(yè)生產(chǎn)中,二次自動(dòng)化儀表是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元之一。我國(guó)的單元儀表己基本完成由電動(dòng)Ⅲ型儀表向基于八位或十六位單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的數(shù)字化儀表的轉(zhuǎn)換。由于常規(guī)單片機(jī)資源的限制,以單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的單元儀表基本上還是在功能上替代電動(dòng)Ⅲ型儀表,并按電動(dòng)Ⅲ型功能進(jìn)行分類(lèi)。這樣造成國(guó)內(nèi)自動(dòng)化儀表生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的二次數(shù)字化儀表品種繁雜,標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一,設(shè)計(jì)隨意性大。因此帶來(lái)如下現(xiàn)實(shí)問(wèn)題: 1.自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位的儀表選型、系統(tǒng)調(diào)試、使用中操作、維修和系統(tǒng)的功能優(yōu)化及備件的準(zhǔn)備非常的不方便: 2.儀表生產(chǎn)廠家的批量生產(chǎn)困難,產(chǎn)品質(zhì)量的提高及成本的節(jié)約不利: 3.國(guó)內(nèi)現(xiàn)在自動(dòng)化儀表廠家數(shù)量眾多,但都無(wú)法形成規(guī)模生產(chǎn),質(zhì)量不佳,而國(guó)外進(jìn)口的二次儀表往往依附于特定的集散系統(tǒng),也存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,難以靈活替換的問(wèn)題,且價(jià)格昂貴。 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用迫切需要一種使用方便、通用性強(qiáng)的智能型二次儀表,以解決上述問(wèn)題,改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用方式,這將是未來(lái)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì),也就是本課題的努力方向。 本論文正是針對(duì)上述問(wèn)題,以設(shè)計(jì)出一種可靈活組態(tài)的通用智能型二次儀表為研究對(duì)象,在深入分析國(guó)內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為: 1.各種常規(guī)二次儀表功能、標(biāo)準(zhǔn)、接線、操作習(xí)慣及結(jié)構(gòu)方式的歸類(lèi)分析; 2.多信號(hào)多量程的柔性測(cè)量方法研究; 3.系統(tǒng)整機(jī)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì); 4.u-boot的向ARM的移植、uClinux向ARM的移植、uClinux下的通用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)了一種以三星公司的ARM7TDMI系列處理器S3C44BOX為核心,輔以外圍電路,實(shí)現(xiàn)同一硬件平臺(tái)下多種儀表的功能,并成功制作了樣品系統(tǒng)。 本文所討論的基于$3C44BOX和uClinux的智能儀表系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)同樣適用于其它項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),對(duì)其它嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有重要的參考價(jià)值。

    標(biāo)簽: uClinux ARM 嵌入式 測(cè)控儀表

    上傳時(shí)間: 2013-05-16

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