嵌入式系統(tǒng)基礎知識總結,這篇太全面了!(上)[摘要]1、嵌入式系統(tǒng)的定義 1.1定義:以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 1.2嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的4個階段:無操作系統(tǒng)階段、簡單操作系統(tǒng)階段、實時操作系統(tǒng)階段、面向Internet階段。 1.3知識產(chǎn)權核(IP核):具有知識產(chǎn)權的、功能具體、接口規(guī)范、可在多個集成電路設計中重復使用的功能模塊,是實現(xiàn)系統(tǒng)芯片(SOC)的基本構件。 1.4IP核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計,對應描述功能行為的不同可以分為三類:軟核、固核、硬核。
標簽: 嵌入式
上傳時間: 2021-10-28
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設計與實現(xiàn)基于DSL的接入方案
上傳時間: 2013-04-15
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局域網(wǎng)最常見十大錯誤及解決(一)
標簽: 局域
上傳時間: 2013-04-15
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專輯類-超聲-紅外-激光-無線-通訊相關專輯-183冊-1.48G --設計與實現(xiàn)基于DSL的接入方案-227頁-7.5M.pdf
上傳時間: 2013-06-29
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變電站自動化系統(tǒng)在我國應用發(fā)展十多年來,為保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行發(fā)揮了重要作用。但目前也多少存在著二次接線復雜,自動化功能獨立、堆砌,缺少集成應用和協(xié)同操作,數(shù)據(jù)缺乏有效利用等問題。這些問題大多是由變電站整體數(shù)字化水平不高、缺乏能夠完備實現(xiàn)信息標準化和設備之間互操作的變電站通信標準造成的。 電力工業(yè)發(fā)展和市場化改革的深入對供電質(zhì)量和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的要求不斷提高,作為輸配電系統(tǒng)的信息源和執(zhí)行終端,變電站數(shù)字化、信息化的要求越發(fā)迫切,數(shù)字化變電站成為變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。電子式電流/電壓互感器、智能開關等智能化一次設備的誕生使建設數(shù)字化變電站成為可能,高速、可靠和開放的通信網(wǎng)絡以及完備的通信系統(tǒng)標準是數(shù)字化變電站實現(xiàn)的保障,特別是最新頒布的變電站通信網(wǎng)絡與系統(tǒng)的國際標準-IEC 61850為建設數(shù)字化變電站提供了全面規(guī)范。本文以IEC 61850和基于IEC 61850的數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡為研究對象,結合新架構的全網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)研制的具體實踐,展開專門研究,主要內(nèi)容包括: ◇ IEC 61850的理論分析①揭示了IEC 61850與數(shù)字化變電站的內(nèi)在關聯(lián)。 ②總結了IEC 61850的內(nèi)涵,通過分析說明IEC 61850不再是簡單的通信協(xié)議,更多意味的是變電站自動化系統(tǒng)的功能建模方法。 ③歸納了IEC 61850的主要技術特征,包括功能分層的變電站、面向?qū)ο蟮男畔⒛P汀⒐δ芘c通信的解耦、變電站配置語言和面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述等。 ④從“類”的角度入手分析了IEC 61850信息模型,指出信息模型具備了類的共性和特性。以合并單元為例,對信息模型的屬性和服務進行了具體分析。 ◇ IEC 61850的應用研究①從系統(tǒng)和設備兩個層面總結了實踐IEC 61850的一般步驟。 ②分析了采樣值傳輸(SVC)和通用變電站事件(GSE)2類重要的通信服務。 ③研究了核心ACSI、GOOSE、SMV、GSE管理、GSSE,時間及時間同步等通信模型的特殊通信服務映射。 ④討論了信息模型實體的構建方法,即如何讓設備的實際功能、運行機制和數(shù)據(jù)能夠準確和完備的實現(xiàn)設備對應信息模型的所有細節(jié)。IEC 61850沒有對實現(xiàn)標準的具體方法作出規(guī)定,這給各廠商在技術實現(xiàn)上留出了足夠的自由發(fā)揮空間。但同時我們注意到若僅在“形態(tài)”層面上實踐IEC 61850,而不顧及IEC 61850的內(nèi)涵和應用價值,則可能無法實現(xiàn)IEC 61850的預定目標或使IEC 61850的有益效果大打折扣。出于如此考慮,在提出3種可能的構建方案的基礎上,經(jīng)過分析從中選擇出作者認為最優(yōu)的方案,并給出了示例。 ◇基于IEC 61850的數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(CNDS)的研究①在分析以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法的基礎上,針對標準以太網(wǎng)存在延時不確定的問題,總結了提高以太網(wǎng)實時性能的主要措施,并從中選擇出適用于CNDS的措施。 ②分析了CNDS的特征,特別是與同樣基于以太網(wǎng)的一般局域網(wǎng)的區(qū)別,針對CNDS在網(wǎng)絡可靠性和安全性等方面的特殊要求,提出了應對措施和解決方案。 ③提出了過程子網(wǎng)和全站惟一網(wǎng)絡2種組網(wǎng)方案。通過分析各自的特點與實現(xiàn)難度,指出過程子網(wǎng)目前較易實現(xiàn),而全站惟一網(wǎng)絡將憑借信息高度共享等優(yōu)勢成為CNDS的最終形態(tài)。闡述了VLAN、由交換機實現(xiàn)網(wǎng)絡冗余等組網(wǎng)技術在SAS中的應用方法及IED自身通信冗余的實現(xiàn)方法。 ④歸納了CNDS數(shù)據(jù)流的類型和到達時間規(guī)律:建立了簡單數(shù)據(jù)流模型為表征數(shù)據(jù)流、研究數(shù)據(jù)流業(yè)務特征和分析CNDS性能提供了有用工具;分析了TcP協(xié)議及其運行機制,提出了TcP應用于CNDS的優(yōu)化方法。 ⑤利用OPNET網(wǎng)絡仿真技術,建立了EMAC和TCP/IP仿真節(jié)點模型,對以太網(wǎng)、TCP和交換式以太網(wǎng)的基本特征等進行了仿真研究;依據(jù)CNDS實際承載的功能,建立了過程子網(wǎng)和站級網(wǎng)絡的動態(tài)仿真模型,圍繞網(wǎng)絡延時和端到端延時等網(wǎng)絡性能指標,對不同組網(wǎng)方式和應用功能下的網(wǎng)絡性能進行了考察,得出了具有普遍適用性的結論和建議,為分析解決此類問題提供了通用方法。 ◇可接入CNDS的全網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)①闡述了一種新架構的、能夠無縫接入CNDS并具有多種運行方式的全網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)的軟硬設計和實現(xiàn)方法。提出了適用于數(shù)字保護的RTOS多任務劃分方法。 ②以饋線保護測控裝置為例,建立了平臺的IEC 61850信息模型。以此為基礎,在平臺內(nèi)部實現(xiàn)了利用SMV和GOOSE報文傳輸采樣值和開入/開出信息,即實現(xiàn)了遵循IEC 61850的過程層通信,為平臺接入IEC 61850系統(tǒng)和數(shù)字化變電站做好了準備。 ③進行了保護測量功能和過程層通信試驗,驗證了平臺的可用性和過程層通信的可靠性,為類似設計方法在間隔層IED上的應用提供了可信依據(jù)。
上傳時間: 2013-05-28
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我國電網(wǎng)無功補償容量不足和配備不合理,特別是可調(diào)節(jié)的無功容量不足,快速響應的無功調(diào)節(jié)設備更少。沖擊性負荷更會使得電網(wǎng)無功功率不平衡,將導致系統(tǒng)電壓的巨大波動、善變,嚴重時會導致用電設備的損壞,出現(xiàn)系統(tǒng)電壓崩潰和穩(wěn)定性被破壞事故。 FC+TCR型靜止無功補償裝置響應速度快,可以動態(tài)補償無功功率,提高系統(tǒng)功率因數(shù),抑制系統(tǒng)電壓波動和閃變,因此在電氣化鐵路、電弧爐、軋機等的負荷無功補償上得到廣泛應用。中小用戶由于成本高較少使用,但中小用戶無功補償容量及市場巨大,研制適合中小用戶的FC+TCR型靜止無功補償裝置很有必要。基于此目的,本文研制一臺10kV FC+TCR型靜止無功補償裝置,并以此為研究對象進行設計理論研究工作。 本文根據(jù)負荷無功功率的變化情況,計算了靜止無功補償裝置的主電路參數(shù),設計配備了高電位取能觸發(fā)板和BOD過電壓保護板。選擇以TMS320F2812為核心的嵌入式控制板為主要部件,設計信號接入電路和晶閘管觸發(fā)脈沖形成電路,構成最基本的靜止無功補償控制器。 基于瞬時無功補償理論和不平衡負荷的平衡化原理(Steinmetz原理),建立補償電納計算模型,通過電壓電流瞬時值采樣計算需要補償?shù)乃矔r無功功率和電納,根據(jù)補償電納通過查表方法求得晶閘管的控制角,并將其應用到靜止無功補償裝置樣機中。仿真結果表明,算法是快速有效和準確的,主電路的參數(shù)是合理的,具有實際工程應用價值。
上傳時間: 2013-08-02
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隨著電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展,電機與通信的結合日益緊密,數(shù)據(jù)監(jiān)控方式也在發(fā)生著變化。傳統(tǒng)的電機監(jiān)控方式的監(jiān)控者和被監(jiān)控對象都是固定的,無論任何一端都無法隨意移動;并且針對偏僻、偏遠地域監(jiān)控不容易實現(xiàn)。所以傳統(tǒng)的的方式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)日益發(fā)展的要求。GPRS采用分組交換方式,僅在實際傳送和接收數(shù)據(jù)時才占有無線資源,基于GPRS的無線傳輸系統(tǒng)能實現(xiàn)遠程的無線數(shù)據(jù)傳輸,并且組網(wǎng)方便、靈活。隨著Internet技術的推廣和GPRS通信技術的發(fā)展,GPRS網(wǎng)絡通信以其更加低廉的價格和永遠在線的性能有著不可估量的發(fā)展前景。無線傳輸終端也在各行各業(yè)有著廣泛的應用前景。 本文首先介紹了GPRS技術的特點和應用,以及基于GPRS網(wǎng)絡的傳輸協(xié)議,然后提出了一種基于GPRS的無線傳輸終端設計方案。基本思想是將GPRS傳輸終端經(jīng)由GPRS網(wǎng)接入Internet網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換。設計中選擇采用內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議的Rabbit2000為控制模塊,選用SIM100作為無線模塊。Rabbit2000微處理器是美國Z-World公司專為面向Internet的嵌入式系統(tǒng)而設計的MCU,它很好地解決了存儲空間、運行速度、網(wǎng)絡通信以及程序開發(fā)的問題。 文中給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設計。硬件包括控制單元的存儲擴展,與模塊的接口電路以及外圍電路。軟件設計采用Dynamic C語言編寫,主要包括了兩個部分,PPP協(xié)議及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn),在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A上,對UDP和TCP傳輸方式進行比較,選擇適合電機遠程監(jiān)控的方案。
標簽: GPRS 無線數(shù)據(jù) 傳輸終端
上傳時間: 2013-07-11
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通信與自動控制技術結合產(chǎn)生的遠程數(shù)據(jù)傳輸技術,已經(jīng)成為當前研究的一個熱點。以數(shù)據(jù)傳輸技術為核心的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應用于交通、電力、工農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)保、建筑、能源等行業(yè)中需要無人值守監(jiān)控維護的地方,監(jiān)控情況,以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在著突發(fā)性、數(shù)據(jù)量少等特點。傳統(tǒng)的遠程監(jiān)控技術多采基于現(xiàn)場總線的方式接入Internet,在接入端需要搭建本地局域網(wǎng)平臺和監(jiān)控系統(tǒng),對于環(huán)境依賴性比較強,容易造成地域局限性。 文章圍繞無線數(shù)據(jù)傳輸方式這一熱點課題,介紹了國內(nèi)外在遠程數(shù)據(jù)傳輸方面的發(fā)展與現(xiàn)狀,對GSM短消息在遠程數(shù)據(jù)傳輸中的應用進行了深入的研究和探討.接著,闡述了相應的GSM無線終端的設計方案、開發(fā)方法和開發(fā)過程,并針對小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸領域,提出了應用以短消息業(yè)務作為數(shù)據(jù)傳送載體的數(shù)與車載防盜報警系統(tǒng)相結合,設計了以DPSD微處理器和GSM模塊TC35i為核心,基于GSM/SMS的車載防盜報警系統(tǒng)。接著,給出基于GSM/SMS無線數(shù)據(jù)傳輸技術的車載防盜報警系統(tǒng)的具體實現(xiàn)過程,包括各硬件模塊的設計原理、電路原理圖文重點包括以下兩個方面: l.對GSM/SMS的工作原理及協(xié)議做了詳細的研究,并運用于小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸中。 2.設計了基于SMS的車載防盜報警系統(tǒng),給出了硬件原理圖及軟件流程。 基于SMS的車載防盜報警系統(tǒng)已經(jīng)在市場上得到印證,應用結果表明,該系統(tǒng)使用操作方便,數(shù)據(jù)通信準確、穩(wěn)定、可靠、高效,具有較高的實用價值。
標簽: SMS 數(shù)據(jù) 傳輸技術
上傳時間: 2013-04-24
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在數(shù)字化推進速度加快的大背景下,全球農(nóng)業(yè)也由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向轉(zhuǎn)變,而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息與數(shù)字化則是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要標志與核心技術。我國農(nóng)業(yè)具有地域分散、對象多樣、生物自身變異大、環(huán)境因子不確定等特點,也是受環(huán)境影響最明顯的領域,因此對環(huán)境與生物信息的監(jiān)測顯得十分重要。同時現(xiàn)代無線網(wǎng)絡信息技術和計算機應用等技術近幾年得到了長足的發(fā)展,廣泛的應用于工業(yè)的各個領域。因此,將這些最新的技術應用于相對發(fā)展較慢的農(nóng)業(yè)各領域顯得迫在眉睫。 本文根據(jù)農(nóng)業(yè)對象具有偏遠、分散、易變、多樣等特點,提出了一種針對農(nóng)業(yè)環(huán)境信息遠程監(jiān)測的系統(tǒng)設計方案,并從軟件和硬件二方面詳細介紹了系統(tǒng)方案的設計和實現(xiàn)方法。本研究通過采用μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的嵌入式技術,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡與信息發(fā)布上層網(wǎng)絡的無縫連接為建立基于WEB的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)奠定了基礎,同時也為農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡通信“最后一公里”問題的解決提供了一種解決方案。 該系統(tǒng)的設計充分利用了網(wǎng)絡技術。通過INTERNET,用戶可以隨時了解農(nóng)業(yè)環(huán)境的實時情況以采取措施。系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的應用提高了系統(tǒng)的實時性、可靠性和可擴展性:減少了對系統(tǒng)硬件的依賴,增加了系統(tǒng)安全性;降低了成本。特別是自主開發(fā)的核心板卡,經(jīng)連續(xù)的調(diào)試運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。 本文首先介紹了高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀。由于傳統(tǒng)的設計方式的欠缺而考慮到將嵌入式操作系統(tǒng)引入到該系統(tǒng)中,很好的解決了多傳感器的接入,使得本系統(tǒng)具有巨大的靈活性和可擴展性。 本文以源碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ為核心,以LPC2210微控制器為載體,充分利用GPRS無線網(wǎng)絡傳輸技術,實現(xiàn)了高速實時信息監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵設計。 考慮到該系統(tǒng)以后的可擴展性,在設計的過程中硬件部分預留了一部分接口電路以備后續(xù)開發(fā)使用;軟件的設計過程中應該注意的問題和實際操作中出現(xiàn)的一系列問題以及解決辦法在文中都有詳細的說明,并且軟件的基本構架在文章中也有所體現(xiàn),文章結尾給出了一些系統(tǒng)經(jīng)實驗后在WEB上發(fā)布顯示的數(shù)據(jù)。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著計算機技術、通信技術的飛速發(fā)展和3C(計算機、通信、消費電子)的融合,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個領域。在32位嵌入式微處理器市場上,基于ARM(Advanced RISC Machine)內(nèi)核的微處理器在市場上處于絕對的領導地位,因此追蹤ARM技術的發(fā)展趨勢顯得尤為重要。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上,Linux一直因其內(nèi)核精簡、代碼開放、易于移植等特點受到廣大嵌入式系統(tǒng)工程師的青睞。另外,嵌入式系統(tǒng)一旦具備網(wǎng)絡接入功能,其信息處理能力更加強大,因此有必要為嵌入式系統(tǒng)構建Web服務器。 本文主要目的是研究基于ARM的嵌入式Linux開發(fā)平臺構建,并在此基礎上進行網(wǎng)絡應用程序的開發(fā)。 文章深入剖析了ARM9的體系結構,介紹了基于ARM9的S3C2410開發(fā)板的特性及資源;闡述了嵌入式操作系統(tǒng)的相關知識及嵌入式Linux移植的基本方法;搭建了移植所需要的開發(fā)環(huán)境,主要包括在宿主機Linux操作系統(tǒng)下編譯arm-linux交叉編譯工具等;然后詳細闡述了嵌入式Linux開發(fā)平臺的構建過程,包括對BootLoader的分析和移植,Linux2.6內(nèi)核的結構分析、代碼修改以及內(nèi)核裁減、配置和移植,網(wǎng)卡驅(qū)動程序的移植,以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。按文中提供的方法和技巧可以很方便的建立一個ARM-Linux開發(fā)平臺。 文章最后給出了基于所建平臺的網(wǎng)絡應用,即在上述所建的軟硬件平臺上創(chuàng)建Web服務器Boa,并基于Boa進行應用開發(fā)。最終實現(xiàn)了基于Boa嵌入式Web服務器的服務器端表單處理程序,實現(xiàn)了PC機與目標板的動態(tài)網(wǎng)頁交互功能,并且,通過PC機IE瀏覽器可以直接控制目標板上的硬件和可執(zhí)行程序,以實現(xiàn)對目標板的遠程監(jiān)控功能。
上傳時間: 2013-04-24
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