隨著海洋勘測技術(shù)的發(fā)展,研制高性能的海洋測流儀器越來越重要。多普勒聲學(xué)海流剖面儀就是一種非常重要的用來測量海流速度的儀器。在調(diào)試多普勒聲學(xué)海流剖面儀的過程中,多普勒聲學(xué)海流剖面儀信號模擬器是很重要的設(shè)備,它是數(shù)字模擬技術(shù)與多普勒聲學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它通過模擬的方法產(chǎn)生聲學(xué)海流剖面儀回波信號,以便在不具備實際海洋情況的條件下,可以在實驗室環(huán)境中對聲學(xué)海流剖面儀的樣機進行系統(tǒng)調(diào)試。在此情況下,本文研制了一種聲學(xué)海流剖面儀信號模擬器,并對聲學(xué)海流剖面儀回波信號接收過程中使用的算法進行了研究。 本文首先比較了多普勒聲學(xué)海流剖面儀的發(fā)射信號與接收信號之間的關(guān)系,分析了產(chǎn)生多普勒頻移的原因。選用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)生成多普勒聲學(xué)海流剖面儀調(diào)試所需要的回波信號o DDS技術(shù)克服了傳統(tǒng)信號源的頻率精度不高和頻率不穩(wěn)等問題。本文選用專用DDS芯片AD9833來實現(xiàn)回波信號的產(chǎn)生,利用ARM嵌入式技術(shù)對輸出信號進行控制。 信號模擬器以S3C2410處理器為核心構(gòu)建了硬件平臺,采用核心板與擴展板相結(jié)合的硬件結(jié)構(gòu)。核心板主要包括了存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口和各種通訊接口。其主要功能是存儲大量數(shù)據(jù)信號和通訊功能;擴展電路包括了16路DDS信號輸出及信號調(diào)理電路,可以通過軟件來配置16路信號相應(yīng)的工作狀態(tài)及選擇信號輸出形式。硬件設(shè)計預(yù)留了一定數(shù)量的I/O接口以備將來擴展之用。 建立嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境;并分析BootLoader啟動機制,移植VIVI;通過配置內(nèi)核相關(guān)文件,移植Linux2.4.18內(nèi)核到模擬器系統(tǒng);編寫16路DDS的驅(qū)動程序;設(shè)計了模擬器的上位機通訊程序及用應(yīng)程序;對系統(tǒng)進行了軟硬件調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明模擬器完全能夠模擬聲學(xué)海流剖面儀的回波信號。 最后,結(jié)合回波信號形式,采用基帶解調(diào)、復(fù)相關(guān)等技術(shù)對接收回波信號所使用的算法進行了研究,估算出多普勒頻移,配合了調(diào)試海流剖面儀樣機工作的進行。該模擬器不但可以模擬回波信號,還可以作為發(fā)射信號來用,大大提高了模擬器的實用性。關(guān)鍵詞:聲學(xué)海流剖面儀;S3C2410; AD9833;嵌入式Linux;回波信號
標(biāo)簽: ARM 聲學(xué) 信號模擬器 信號處理
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面,硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動計算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用,掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及,功能日漸完善,在手持式設(shè)備中實現(xiàn)GPS移動定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快,占用存貯空間小,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點,論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺,以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺,MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng),SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能,使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行,不依賴其他服務(wù)器工作,可用在移動設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用;分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理;根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設(shè)計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進行解析;在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機交互;并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,并分析了系統(tǒng)設(shè)計中的一些不足,提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設(shè)想。
標(biāo)簽: LINUX ARM GPS 定位
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隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和智能化程度越來越高。就玻璃工業(yè)生產(chǎn)而言,以前浮法玻璃生產(chǎn)線上所用的質(zhì)量檢測都是通過利用人眼離線檢驗或?qū)S脙x器抽樣檢測,無法滿足實時檢測的要求,并且人眼檢測只能發(fā)現(xiàn)較大的玻璃缺陷,所以玻璃質(zhì)量無法提高。目前國內(nèi)幾家大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)都開始采用進口檢測設(shè)備,可以對玻璃實現(xiàn)100%在線全檢,自動劃分玻璃等級,并獲得質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù),指導(dǎo)玻璃生產(chǎn),穩(wěn)定玻璃質(zhì)量水平。 但由于價格昂貴,加上國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場條件復(fù)雜,需要很長時間的配套和適應(yīng),而且配件更換困難以及售后服務(wù)難以到位等問題,嚴(yán)重束縛了國內(nèi)企業(yè)對此類設(shè)備的引進,無法提高國內(nèi)企業(yè)在國際市場的競爭能力。 應(yīng)對此一問題,本文主要研究了基于DSP+ARM的獨立雙核結(jié)構(gòu)的嵌入式視頻缺陷在線檢測系統(tǒng)的可行性,提出了相應(yīng)的開發(fā)目標(biāo)和性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識別的總體方案、硬件設(shè)計和相應(yīng)的底層軟件模塊;同時論述了嵌入式工業(yè)控制以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案——采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C4510B作為主控芯片,運行uClinux操作系統(tǒng),設(shè)計出整個嵌入式系統(tǒng)的軟件層次模型和數(shù)據(jù)處理流程,其中編程底層的軟件模塊為上層的應(yīng)用程序提供硬件操作和流程,從而實現(xiàn)缺陷識別結(jié)果的控制與傳輸。同時,本文還對玻璃缺陷的識別原理進行了深入的探討,總結(jié)出了圖象處理,圖象分割以及特征點提取等識別步驟。 本系統(tǒng)對于提高玻璃缺陷在線檢測的工藝水平、靈敏度、精度等級;提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動化水平,降低投資及運行成本都將有著極其重要的現(xiàn)實意義。
標(biāo)簽: ucLinux ARMDSP 雙核 玻璃
上傳時間: 2013-07-02
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前的一個熱點,Linux由于其獨有的優(yōu)勢成為很多廠家開發(fā)嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng),而ARM作為一種高性能、低成本的嵌入式RISC微處理器,已成為應(yīng)用最廣泛的嵌入式處理器。而引導(dǎo)裝載程序Bootloader作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵之一,針對不同嵌入式處理器開發(fā)相應(yīng)的引導(dǎo)裝載程序也變的越來越重要。 本文主要圍繞著嵌入式Linux系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種Bootloader即RedBoot的建立展開討論,詳細(xì)論述了在嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域里所做的研究和實踐。 首先由設(shè)計完成的RedBoot方案應(yīng)用在醫(yī)療儀器上的測試結(jié)果引入,開始介紹了Bootloader系統(tǒng)的概念,分析了目前嵌入式系統(tǒng)中開放源碼的Bootloader,選擇RedBoot作為文中使用的EW—AM9302開發(fā)平臺引導(dǎo)裝載程序,并詳細(xì)敘述引導(dǎo)過程,重點分析了基于網(wǎng)絡(luò)啟動的RedBoot,這是許多帶有網(wǎng)卡設(shè)備的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中常用的一種Bootloader方案。 最后,詳述如何設(shè)計完成擁有在線自動升級方式的RedBoot,其具有下載速度快,操作簡易性,功能更加完善,并將該RedBoot系統(tǒng)應(yīng)用于基于EW—AM9302開發(fā)平臺的醫(yī)療器械開發(fā)和設(shè)計中,主要以ARM架構(gòu)為基礎(chǔ),完成該RedBoot在ARM9上的移植。根據(jù)測試結(jié)果,本方案的RedBoot完全達(dá)到開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),為嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)提供了有效的手段。
標(biāo)簽: ARMLinux RedBoot 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-30
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作為一種全數(shù)字化的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場總線以其可控性強、可靠性高、開放性好等優(yōu)點。在實際應(yīng)用中常常需要在不同種類的現(xiàn)場總線間進行數(shù)據(jù)通信以及用戶需要對不同種類的現(xiàn)場總線設(shè)備進行操作和控制。同時,工業(yè)測控系統(tǒng)在控制層采用現(xiàn)場總線技術(shù),而在管理層采用以太網(wǎng)構(gòu)成的企業(yè)信息網(wǎng)
標(biāo)簽: ARMVxWorks BSP 現(xiàn)場總線 網(wǎng)關(guān)
上傳時間: 2013-05-25
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船舶機艙中集中了船上大部分的設(shè)備裝置的儀表,是船舶航運的關(guān)鍵部分,隨著網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)以及電子制造工藝水平的快速發(fā)展,現(xiàn)代化船舶自動化程度越來越高,機艙的環(huán)境和自動監(jiān)控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數(shù)據(jù)通信的接口,為了要實現(xiàn)檢測自動化,需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來實現(xiàn)儀器儀表讀數(shù)的高速自動識別。 傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點,不能滿足日益發(fā)展的機器視覺應(yīng)用的需要,尤其是在一些新型應(yīng)用領(lǐng)域比如嵌入式視覺、智能監(jiān)控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設(shè)計并完成了一個數(shù)字圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)充分考慮了ARM技術(shù)與CMOS圖像傳感技術(shù)的優(yōu)勢及特點,把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現(xiàn),具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優(yōu)點。系統(tǒng)的特色為:構(gòu)建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺;研究并移植了引導(dǎo)程序Bootloader和操作系統(tǒng)uClinux;實現(xiàn)了實時多任務(wù)的處理,從而大幅提高系統(tǒng)的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構(gòu)建一個嵌入式圖像識別系統(tǒng)的設(shè)計和解決方案。這種圖像采集系統(tǒng)帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能,體積很小,可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數(shù)據(jù)識別設(shè)備之外,也可以直接做為其它應(yīng)用系統(tǒng)的一個智能集成部件使用。
標(biāo)簽: CMOS ARM 數(shù)字圖像 傳感器
上傳時間: 2013-05-26
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發(fā)電機互感器是電力系統(tǒng)行業(yè)進行電能計量和繼電保護的重要設(shè)備之一,其伏安特性與發(fā)電機安全、可靠、經(jīng)濟的運行密切相關(guān)。針對目前傳統(tǒng)基于8位單片機所開發(fā)的伏安特性測試系統(tǒng)的不足,利用流行的嵌入式處理技術(shù),選取性價比高的ARM內(nèi)核處理器LPC2214和性能穩(wěn)定的實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為開發(fā)平臺,設(shè)計并實現(xiàn)了發(fā)電機伏安特性測試系統(tǒng)。 該系統(tǒng)主要包括在線測試、設(shè)置參數(shù)、查詢數(shù)據(jù)、串口通訊等功能。本文完成了上述功能的軟件設(shè)計和開發(fā),尤其是在線測試功能中對于伏案特性曲線顯示方案的設(shè)計,本文在深入研究顯示模塊的工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合系統(tǒng)的顯示要求,改進了伏案特性顯示方法,從而使得本系統(tǒng)不僅能夠?qū)崟r顯示伏安特性曲線,并且能夠動態(tài)顯示測量曲線,為系統(tǒng)的進一步開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。此外,基于系統(tǒng)與上位機之間的串口通訊功能,利用LabWindow/CVI7.0開發(fā)平臺實現(xiàn)了系統(tǒng)虛擬環(huán)境,以滿足用戶對測量數(shù)據(jù)進一步分析的需求。 經(jīng)過長時間的現(xiàn)場測試證明,該系統(tǒng)不僅減少了傳統(tǒng)測試中所用的儀器數(shù)量,特別在簡化發(fā)電機互感器的測試流程,增加現(xiàn)場操作的自動化程度,提高互感器測試的精度等方面表現(xiàn)突出,從而為提升發(fā)電機繼電保護裝置的正確動作率創(chuàng)造了有利條件。
標(biāo)簽: ARM 發(fā)電機 互感器 伏安特性
上傳時間: 2013-06-26
上傳用戶:郭靜0516
二維條碼的識別和RFID技術(shù)是當(dāng)今最主要的自動識別技術(shù),分別適用于不同場合,具有保密性強、無接觸式信息傳遞等特點,目前廣泛應(yīng)用于物流、公共交通、倉儲、車輛識別等領(lǐng)域。 本文以RFID和條碼技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計出了一種新的應(yīng)用模式:將RFID技術(shù)和條碼技術(shù)與可移動的智能終端相結(jié)合,移動智能終端設(shè)備作為RFID模塊和二維條碼掃描模塊的載體,RFID模塊和二維條碼掃描模塊作為數(shù)據(jù)的采集主體,將采集到的數(shù)據(jù)傳送給后臺數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對RFID標(biāo)簽和二維條碼信息的采集、處理與傳輸。物流終端以WinCE5.0操作系統(tǒng)為平臺,具有可擴展功能的特性,支持基于WinCE開發(fā)的第三方軟件的使用,縮短了開發(fā)周期。 本文針對手持式設(shè)備的特點和實際要求,對終端軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進行了規(guī)劃,在研究了基于ARM9體系結(jié)構(gòu)的Samsung S3C2440A處理器的基礎(chǔ)上,完成了時鐘電路、包括Nand Flash和SDRAM的存儲器電路、RFID讀寫模塊接口電路、條碼掃描模塊接口電路、串口電路、ⅡS音頻電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計,并利用Platform Builder工具定制了適用于終端的WinCE操作系統(tǒng)。最后提出了設(shè)計的不足和改進之處。
標(biāo)簽: ARM 射頻識別技術(shù) 手持式 物流終端
上傳時間: 2013-06-08
上傳用戶:zhoujunzhen
隨著電力電子器件及其它非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中大量的投入使用,致使電網(wǎng)的非線性、不穩(wěn)定性和不對稱性日趨嚴(yán)重。通過對電能質(zhì)量進行在線實時監(jiān)測、記錄和分析,可以為改善電能質(zhì)量、制定有關(guān)電能質(zhì)量的治理措施以及確定治理裝置的技術(shù)參數(shù)提供必要的依據(jù)。 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計算機技術(shù)為基礎(chǔ),軟/硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。它正逐步成為當(dāng)今計算機技術(shù)發(fā)展的熱點,己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器、通信設(shè)備、消費電子等各個方面。隨著信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)必將更加廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個方面。 本文將電能質(zhì)量監(jiān)測與基于ARM技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合起來,設(shè)計基于ARM技術(shù)的嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對電能質(zhì)量指標(biāo)的實時在線監(jiān)測。 論文介紹了電能質(zhì)量的概念,電能質(zhì)量問題的危害及電能質(zhì)量監(jiān)測的重要意義,分析了電能質(zhì)量監(jiān)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,詳細(xì)介紹了電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)及其測量原理。重點闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、組成,分析了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核的調(diào)度機制,完成其在ARM處理器上的移植,構(gòu)建電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的嵌入式軟/硬件開發(fā)平臺;在此平臺上詳細(xì)設(shè)計了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路,提出嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計的整體方案,詳細(xì)說明了在嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ下的軟件開發(fā)方法。
標(biāo)簽: ARM 技術(shù)的嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
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本文對TCN中的MVB技術(shù)進行了研究,并在深入了解MVB的通信機制的基礎(chǔ)上,提出了采用FPGA替代MVB控制器專用芯片的解決方法。根據(jù)TCN協(xié)議,連接在MVB上的設(shè)備可以分為5類,其中1類設(shè)備可以在不需要CPU的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動通信,最為常用。本設(shè)計的目的就是采用FPGA替代MVB1類設(shè)備控制器。 文章采用自頂向下的模塊化設(shè)計方法,根據(jù)MVB1類設(shè)備控制器要實現(xiàn)的功能,將設(shè)計劃分為3個模塊:發(fā)送模塊、接收模塊和MVB1類模式控制模塊。其中發(fā)送模塊又劃分為位控制單元、CRC生成單元、FIFO單元和曼徹斯特編碼單元等。接收模塊又劃分為幀起始檢測單元、時鐘恢復(fù)單元、幀分界符檢測單元、數(shù)據(jù)譯碼單元、CRC校驗單元、譯碼控制單元和長度錯誤檢測單元等。MVB1類模式控制模塊又劃分為報文錯誤處理單元、主幀寄存器單元、TM控制單元和主控單元等。上述各模塊的RTL級設(shè)計都是采用硬件描述語言Verilog實現(xiàn)的。
標(biāo)簽: MVB1 FPGA 設(shè)備 控制器
上傳時間: 2013-07-21
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