隨著現(xiàn)代信息系統(tǒng)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尤其是分布式系統(tǒng)日益廣泛地用于各個行業(yè)和領(lǐng)域,其中很多的關(guān)鍵應(yīng)用需要基于時間同步進行。傳統(tǒng)采用精準時鐘對設(shè)備物理時鐘進行精準調(diào)節(jié)以達到時鐘同步的方式,以及單純的在局域網(wǎng)內(nèi)部通過相關(guān)時間協(xié)議進行時間同步的方式,由于受諸多限制,不能很好地解決分布式精確時鐘同步的問題。然而人們對分布式時間精準度和時間同步的精確度要求越來越高,新型分布式網(wǎng)絡(luò)時間同步研究成為一個需要亟待解決的關(guān)鍵性問題。既有工程應(yīng)用價值,也有一定的理論意義。 首先從分布式系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā),首先對GNSS衛(wèi)星授時、NTP協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)及uClinux操作系統(tǒng)等理論和技術(shù)進行了闡述。重點討論了如何解決分布式系統(tǒng)中的精確授時與同步問題的必要性和工程意義,分析了GNSS衛(wèi)星授時特點和NTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的機制。 其次在充分考慮到網(wǎng)絡(luò)同步實時性要求高的特點的基礎(chǔ)上,提出了一種基于GNSS的嵌入式NTP授時服務(wù)器的設(shè)計架構(gòu),對各主要模塊的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理進行了功能和性能分析。硬件具體以32位ARMS3C44B0X作為硬件控制核心的微處理器,開發(fā)了具有多通信端口的應(yīng)用電路主板,并集成了GNSS衛(wèi)星通信模塊。 再次在軟件方面具體對uClinux操作系統(tǒng)底層接口進行了較為深入的分析,在所設(shè)計的服務(wù)器硬件平臺上移植了uClinux嵌入式操作系統(tǒng)及相關(guān)的驅(qū)動程序,并采用模塊化的設(shè)計思想進行了NTP應(yīng)用程序的設(shè)計與集成,實現(xiàn)了NTP協(xié)議的編譯和NTP授時服務(wù),其中對NTP協(xié)議主要參數(shù)和具體工作過程進行了系統(tǒng)性分析和設(shè)置應(yīng)用。 最后在獲取精準的系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘、通過NTP協(xié)議提供授時服務(wù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際在人工影響天氣通信指揮系統(tǒng)中具體應(yīng)用,實現(xiàn)了分布式人工降雨火箭彈發(fā)射點按命令精確同步進行發(fā)射的應(yīng)用集成。初步測試表明,本文所設(shè)計的授時服務(wù)器應(yīng)用情況良好,實現(xiàn)了不同層次分布式應(yīng)用對于時間精準同步的高要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)以及數(shù)字化產(chǎn)品的普及,嵌入式系統(tǒng)已被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、儀器儀表、國防軍事以及自動化控制等各個領(lǐng)域。而結(jié)合視頻監(jiān)控的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)更是應(yīng)用的熱點。正是順應(yīng)這一趨勢,作者展開了對遠程視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)的研究,設(shè)計了基于嵌入式平臺的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)以友善之臂公司的friendly arm作為硬件平臺、嵌入式linux作為軟件平臺、以傳統(tǒng)的以太網(wǎng)來實現(xiàn)高速的視頻數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)視、以GPRS作為擴展模塊來實現(xiàn)遠距離的用戶手機報警提示。該系統(tǒng)主要設(shè)計應(yīng)用于無人值守的家用現(xiàn)場環(huán)境。 論文詳細的論述了基于ARM9的S3C2410A作為系統(tǒng)硬件平臺、擴展外圍的GPRS模塊、視頻數(shù)據(jù)采集模塊和觸摸屏顯示模塊的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。還詳細的論述了在該平臺上配置交叉開發(fā)環(huán)境和移植bootloader的過程,裁剪和配置嵌入式linux系統(tǒng)的過程。同時按照系統(tǒng)方案設(shè)計了視頻數(shù)據(jù)采集應(yīng)用軟件,基于TCP/IP的以太網(wǎng)視頻數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用軟件,以及基于GPRS的串口數(shù)據(jù)發(fā)送軟件。系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場采集的視頻數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理,啟用GPRS發(fā)送警示短信息;同時用戶可以根據(jù)現(xiàn)有接入以太網(wǎng)的計算機來調(diào)閱現(xiàn)場的視頻數(shù)據(jù)信息。 最后將該監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于普通的家用環(huán)境,結(jié)果通過對現(xiàn)場采集的視頻數(shù)據(jù)和發(fā)送的警示短信息表明該系統(tǒng)能夠滿足于同常的無人值守的家用環(huán)境。同時總結(jié)了存在的問題以及今后需要改進的方向:首先,該系統(tǒng)有良好的擴展性能,通過相應(yīng)的總線和接口擴展可以實現(xiàn)智能家用電器控制系統(tǒng);其次,該系統(tǒng)有一定的商業(yè)和社會價值。當然系統(tǒng)也有不足的地方,軟件設(shè)計處于測試階段,有很多需要完善的地方。最后,通過研究和實驗表明:基于ARM/GPRS的遠程家用監(jiān)控系統(tǒng)具備了實時監(jiān)控和即時報警功能,可以應(yīng)用于實際家用監(jiān)控場合。
標簽: ARMGPRS 遠程 家 監(jiān)控平臺
上傳時間: 2013-04-24
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本文針對國家煙草局關(guān)于以信息化帶動煙草行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的要求,密切結(jié)合“煙草銷售業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”科研項目進行研究開發(fā),設(shè)計了一個基于ARM-Linux的煙草零售信息終端。零售商戶可以在此終端上完成商品零售的整個過程,并可通過終端完成訂貨預(yù)測和訂貨確認的操作,同時可以下載和瀏覽各種煙草商品信息、訂貨、查看歷史營銷記錄、瀏覽各種通知廣告,并與煙草公司互動操作。 本文首先分析了課題的研究背景及煙草零售信息終端的國內(nèi)外現(xiàn)狀,給出了一個基于ARM-Linux、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的煙草銷售業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu);然后根據(jù)煙草零售信息終端的功能需求構(gòu)建了基于ARM9的硬件平臺的整體設(shè)計方案;介紹了基于ARM9內(nèi)核的微處理器S3C2440A及關(guān)鍵外圍模塊,設(shè)計了各模塊的硬件接口電路;并在硬件平臺上成功移植實現(xiàn)了一個基本的嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件平臺;隨后深入研究了Linux2.6引入的platform driver機制下的字符設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)方法,在全面分析了漢王手寫芯片HW006的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上,開發(fā)了漢王手寫芯片的觸摸屏驅(qū)動程序,實現(xiàn)了在觸摸屏上的點擊與漢字手寫識別;最后研究了Linux中的串口操作編程,完成了基于華為GTM900B GPRS模塊的數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計和條形碼掃描程序模塊的開發(fā),并研究了多線程編程技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)中的應(yīng)用方法,設(shè)計了煙草零售信息終端所需的數(shù)據(jù)庫和圖形界面。 所研制的煙草零售信息終端已成功應(yīng)用于山西省某市的各個煙草零售點,運行結(jié)果表明,該終端運行穩(wěn)定可靠,與用戶的交互方便快捷,采集到的各類數(shù)據(jù)能夠及時、有效、準確地傳輸?shù)綉?yīng)用管理系統(tǒng),各方面性能都達到了課題的要求,為煙草銷售市場預(yù)測、貨物配送和營銷推廣提供了一種有效的手段。
上傳時間: 2013-05-23
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嵌入式技術(shù)與GPRS、GPS的結(jié)合實現(xiàn)了許多傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端通過遠程聯(lián)網(wǎng)進行無線監(jiān)控,如車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)場環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)、航標定位監(jiān)控系統(tǒng)等等。此類系統(tǒng)的終端具有以下特點:一是監(jiān)控終端自身是智能設(shè)備:二是監(jiān)控終端需要將GPS測量的位置報告給監(jiān)控中心;三是監(jiān)控終端本身無法通過網(wǎng)線接入互聯(lián)網(wǎng)而需要采用GPRS無線通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)。 本論文主要研究GPS無線監(jiān)控系統(tǒng)中的無線監(jiān)控終端部分的理論與實現(xiàn)技術(shù)。利用現(xiàn)有成熟的無線網(wǎng)GPRS通信技術(shù),采用嵌入式處理器ARM的無線監(jiān)控終端,并給出軟硬件實現(xiàn)方案。系統(tǒng)主要完成GPS數(shù)據(jù)采集和GPRS無線數(shù)據(jù)收發(fā),主要包括四個部分:第一,PPP撥號程序pppd和chat的移植;第二,撥號腳本的修改與配置;第三,多進程技術(shù)實現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的串口讀取;第四,通過socket套接字編程實現(xiàn)監(jiān)控終端和監(jiān)控中心無線收發(fā)數(shù)據(jù)。 本設(shè)計是基于RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)和立宇泰公司的ARMSYS2410開發(fā)平臺下完成的,軟件部分全部用Linux C語言實現(xiàn)。本文以理論聯(lián)系實際,給出了一個監(jiān)控終端的具體實現(xiàn)方案,并在實驗室內(nèi)使用服務(wù)器監(jiān)控程序進行完整的系統(tǒng)設(shè)計與初步仿真實現(xiàn)。
標簽: ARMLinux GPRS GPS 監(jiān)控終端
上傳時間: 2013-07-06
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DeviceNet現(xiàn)場總線標準作為工業(yè)現(xiàn)場總線的國際標準,其開放性和先進性得到了廣泛關(guān)注和充分肯定。開發(fā)符合DeviceNet現(xiàn)場標準的自動化產(chǎn)品意義重大,也是必要的。 文中從現(xiàn)場通用的老式串口(RS232和RS485)與新興DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的兼容問題以及模擬量,數(shù)字量和多種總線等多功能的一體化問題為出發(fā)點,以Atmel的32位ARM7高速處理器為開發(fā)平臺,充分發(fā)揮其處理高速和功能多樣的優(yōu)勢,同時結(jié)合DeviceNet現(xiàn)場總線高效和診斷的優(yōu)點,開發(fā)了一個帶8路數(shù)字量輸入,8數(shù)字量輸出,4路模擬量輸入以及RS232為底層自定義協(xié)議串口,RS485為底層的在線可配置Modbus協(xié)議的DevciceNet一體化通訊網(wǎng)關(guān)。 最后文中還利用雙口RAM的協(xié)同處理能力,構(gòu)成雙CPU處理能力的結(jié)構(gòu),將avr162的8位處理器處理PROFIBUS總線數(shù)據(jù),而將32位的ARM7處理器處理DeviceNet總線數(shù)據(jù)。文中特別從系統(tǒng)硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩方面加以闡述,并結(jié)合OMRON PLC主站測試系統(tǒng),最終成功給于測試。 為了便于讀者理解和文章的完整性,本文首先對DeviceNet現(xiàn)場總線標準做了簡單介紹;后根據(jù)DeviceNet標準對所需求的產(chǎn)品的進行總體設(shè)計,以及相應(yīng)的DeviceNet網(wǎng)關(guān)的硬件和軟件的設(shè)計和開發(fā)。最后,搭建了DeviceNet-Modbus測試系統(tǒng)和DeviceNet-PROFIBUS DP兩套測試系統(tǒng)對所開發(fā)產(chǎn)品進行的了功能測試。本課題按照預(yù)期設(shè)計思想完成了DeviceNet多功能網(wǎng)關(guān)的軟硬件的開發(fā),并將系統(tǒng)程序下載到處理器中,在測試平臺下能夠長時間的正常運行,達到了期望效果。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是當前最為熱門的研究領(lǐng)域之一,也是“后PC時代”最有發(fā)展前景的方向之一。目前,它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于信息家電、手持通信設(shè)備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業(yè)控制以及數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用領(lǐng)域,為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中,GPRS DTU是嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的重要應(yīng)用,它可以實現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,提供了無線備份鏈路,增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴0殡S著對智能化的需求日益增長,提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能,還需要增加智能化功能模塊,比如支持自動心跳、保持永久在線,支持遠程登錄,遠程Web管理,遠程自動更新等。這樣就極大地節(jié)省了后期維護費用,降低了成本。因此,對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業(yè)前景。 本文主要是設(shè)計并實現(xiàn)智能化GPRS DTU的應(yīng)用平臺,對關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念和設(shè)計流程,在理論研究和項目實踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)了抓住本質(zhì)、分層整合、協(xié)同分工、情景分析等學(xué)習(xí)方法;介紹GPRS DTU硬件平臺的組成,以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元,以Telit的GM862作為GPRS功能模塊,以實現(xiàn)工業(yè)級指標要求;總結(jié)出Linux下ELF文件轉(zhuǎn)換為binary文件的方法,然后重點解決了U-boot應(yīng)用于AT91RM9200重映射機制的修正,設(shè)計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(tǒng)(Cramfs+JFFS2+Initramfs),針對該文件系統(tǒng)對Linux-2.6.20進行了移植和裁剪;最后以串口/Ethernet數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計來說明應(yīng)用開發(fā)的基本模型。 本系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)均已獲得相應(yīng)的成果,對智能化GPRS DTU的發(fā)展給予了有力的技術(shù)支持。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:mfhe2005
串口工具串口工具串口工具串口工具串口工具
標簽: 串口工具
上傳時間: 2013-04-24
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臭氧(O3)作為一種無污染的強氧化劑,已在醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、食品、飼養(yǎng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、化工生產(chǎn)、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業(yè)廣泛應(yīng)用,取得了顯著效果,其應(yīng)用規(guī)模也越來越大。在使用中,如果臭氧濃度過高會加大設(shè)備造價同時對人體有危害,臭氧濃度太小又難以收到滿意效果。因此在很多場合必須嚴格控制臭氧的濃度,以便達到既能殺菌消毒,又不危害人體健康的目的。目前,臭氧檢測的方法分為兩類,一類是采樣后實驗室分析,首先進行環(huán)境空氣的樣品采集,然后拿到實驗室利用化學(xué)方法進行分析;一類是自動監(jiān)測儀器法,利用臭氧自動監(jiān)測儀進行環(huán)境空氣中臭氧濃度的測定。然而在對臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測的過程中,以上兩種方法具有檢測周期長、操作步驟復(fù)雜、設(shè)備體積大、不便于攜帶等缺點。因此設(shè)計一種檢測方法簡單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測儀具有一定的現(xiàn)實意義。 在硬件設(shè)計上,首先,為了完成臭氧濃度信號的提取,對臭氧傳感器進行了精心的選擇;其次,為了保證傳感器穩(wěn)定可靠的工作,重點設(shè)計了恒電位儀電路,同時為了滿足后續(xù)A/D檢測精度的要求,對檢測到的電壓信號進行了調(diào)理;最后,為了實現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能,以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統(tǒng)的硬件平臺。 在軟件設(shè)計上,為了提高系統(tǒng)的智能化程度,引入了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。同時為了減少系統(tǒng)功耗盡量縮短CPU的運行時間。當儀器無人操作一段時間后,系統(tǒng)會自動關(guān)閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態(tài)以減少功耗。 在操作的可靠性方面,設(shè)計了一鍵開機功能;同時為了延長電池的使用壽命,設(shè)計了電源智能管理模塊。
上傳時間: 2013-05-21
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51單片機串口波特率計算器(51BPS)
上傳時間: 2013-04-24
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海洋臺站自動觀測系統(tǒng)是一套應(yīng)用于海濱觀測的儀器設(shè)備,負責(zé)對氣象、水文參數(shù)進行實時觀測。諸多的參數(shù)通過相應(yīng)的傳感器進行測量,海洋臺站自動觀測系統(tǒng)對測量的信息進行匯總,再將其通過有線或無線的通訊方式傳輸?shù)礁骷壓Q蟓h(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心,供天氣預(yù)報和海洋預(yù)報使用。 本文以我國“海洋臺站自動觀測系統(tǒng)政府采購計劃”為背景,重點設(shè)計了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺站自動觀測系統(tǒng)。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺站自動觀測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。根據(jù)實際的需要,分析海洋臺站自動觀測系統(tǒng)的整體要求,對傳感器進行選型,進行方案設(shè)計,完成整個系統(tǒng)的搭建。為了降低系統(tǒng)功耗,CPU所采用的是Samsung公司推出的無內(nèi)存管理單元的處理器S3C44BO,設(shè)計了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關(guān)電路。同時,為了減少驅(qū)動開發(fā)所帶來的不便,使用TL16C554A對串口電路進行了擴展,便于數(shù)據(jù)處理,也使得系統(tǒng)具有更好的可擴展性。軟件方面設(shè)計主要涉及了BootLoader引導(dǎo)裝載程序的建立,選用uClinux操作系統(tǒng),并對其內(nèi)核進行配置和裁剪,添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序。為了縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)難度,選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統(tǒng),深入分析了MiniGUI的結(jié)構(gòu)、原理,并將其移植到uClinux系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用的是MiniGUI-Threads多線程模式,主線程協(xié)調(diào)各個線程進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為了使系統(tǒng)操作變得直觀、簡單,對用戶界面進行了初步設(shè)計,使用復(fù)用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數(shù)據(jù)阻塞問題。此外,為了更好的將臺站所測得的信息量發(fā)送給海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心,需要完善通訊協(xié)議以便于數(shù)據(jù)交換。 最后,根據(jù)本系統(tǒng)實際研究開發(fā)結(jié)果,總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點,并對下一步設(shè)計工作進行了展望。
上傳時間: 2013-07-12
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