針對(duì)現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及諧波治理的需要，論文綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內(nèi)諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測(cè)量原理；對(duì)被測(cè)信號(hào)的交流參量通過(guò)抽樣方法獲得，由多點(diǎn)的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果可以減小隨機(jī)誤差的影響；基于DFT和FFT的諧波測(cè)量原理，將FFT應(yīng)用于諧波分析獲得信號(hào)的頻域參數(shù)；針對(duì)諧波測(cè)量中的混疊誤差設(shè)計(jì)了二階抗混疊濾波器；分析了非同步采樣和對(duì)非時(shí)限信號(hào)的截?cái)嘣斐傻念l譜泄露和柵欄效應(yīng)及其對(duì)諧波測(cè)量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對(duì)頻譜泄漏的抑制作用，在此基礎(chǔ)上選擇加海明窗對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理；針對(duì)DDS具有高精度頻率合成的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到電網(wǎng)信號(hào)的采樣上，提高了采樣的同步性，使得測(cè)量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運(yùn)算，系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)供電電源采用了開關(guān)電源、減小了體積，提高了效率；完成了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測(cè)頻電路及通信模塊電路的設(shè)計(jì)；最后介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，主要包含了數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，F(xiàn)FT程序的設(shè)計(jì)，給出了各部分程序的流程圖；系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序，該軟件以LabWindows/CVI6.0為開發(fā)平臺(tái)，利用CVI豐富的庫(kù)函數(shù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作，并采用雙線程運(yùn)行模式，在數(shù)據(jù)采集和處理的同時(shí)完成了顯示、命令的發(fā)送和運(yùn)行曲線等功能。 按上述方案設(shè)計(jì)的樣機(jī)經(jīng)過(guò)三次電路制作與軟件調(diào)試，主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，通過(guò)了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能電表、水表、煤/燃?xì)獗怼崃勘淼却罅康爻霈F(xiàn)在人們的生活中，同時(shí)這些儀表的抄錄工作變得越來(lái)越煩瑣，工作量大，工作效率低，不僅給用戶帶來(lái)不便，而且會(huì)存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工抄表已經(jīng)逐步被自動(dòng)抄表所代替。 集中器是一個(gè)數(shù)據(jù)集中處理器，是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)各智能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和管理，及時(shí)有效地向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的指令。提高多對(duì)象集中器數(shù)據(jù)處理能力，有效完成上下行通信是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)AMRS（Automation Meter Reading System）目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 本文針對(duì)多對(duì)象集中器這樣一個(gè)較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng)，提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本，集成了相當(dāng)多的硬件資源，硬件的擴(kuò)展和設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，ARM9（S3C2410）為工業(yè)級(jí)芯片，抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的較惡劣環(huán)境，8/16位微控制器運(yùn)算能力有限，對(duì)于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成；硬件平臺(tái)依賴性強(qiáng)，不利于軟件的開發(fā)、升級(jí)與移植；在缺乏多任務(wù)調(diào)度機(jī)制的情況下，應(yīng)用軟件不僅實(shí)現(xiàn)難度大，且可靠性難以保證。 本文首先對(duì)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，主要研究了多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)硬件資源進(jìn)行了外圍擴(kuò)展，對(duì)S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進(jìn)行了擴(kuò)展設(shè)計(jì)，使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源，包括時(shí)鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲(chǔ)、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計(jì)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘為多對(duì)象集中器定時(shí)抄表提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；電源電路為多對(duì)象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源；看門狗電路的設(shè)計(jì)保證多對(duì)象集中器系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止系統(tǒng)死機(jī)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù)，負(fù)責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對(duì)象集中器與上位機(jī)之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信；下行通道即多對(duì)象集中器與智能表之間的通信，采用RS-485總線進(jìn)行通信。軟件設(shè)計(jì)上，主要針對(duì)多對(duì)象集中器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和串行通訊功能進(jìn)行程序編寫。基于ARM的多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器可以實(shí)現(xiàn)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
標(biāo)簽： ARM 對(duì)象 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時(shí)間： 2013-06-07
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目前，國(guó)內(nèi)礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)、繼電器控制的方法。傳統(tǒng)方法設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低、可靠性較差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、應(yīng)急能力不足，存在一定的安全隱患，不適應(yīng)數(shù)字化礦井發(fā)展的需要。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)排水系統(tǒng)采用嵌入式微控制器作為就地控制系統(tǒng)與上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，提高了工作的可靠性和穩(wěn)定性，具有運(yùn)行成本低、調(diào)試方便等特點(diǎn)。 本文首先根據(jù)某礦井下排水的實(shí)際情況，對(duì)各種排水形式和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了分析和比較，選擇其中一種典型的排水系統(tǒng)形式作為模型。根據(jù)井下排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理展開研究和論證，制定了井下水位監(jiān)控和水泵啟動(dòng)方案。在綜合自動(dòng)控制的相關(guān)理論和傳感器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了排水系統(tǒng)中需要監(jiān)控的、能夠反映排水系統(tǒng)工作特征的關(guān)鍵參數(shù)，并提出了這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，詳細(xì)研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點(diǎn)，充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統(tǒng)，選用μc/OS-Ⅱ?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)。并根據(jù)排水系統(tǒng)工作方案和要求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)和接口硬件電路，完成了系統(tǒng)運(yùn)行程序代碼的編寫。 應(yīng)煤礦信息化發(fā)展趨勢(shì)的要求，選用LabVIEW作為上位機(jī)監(jiān)控軟件，以串行通訊協(xié)議與井下就地控制系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)工作人員能夠在地面監(jiān)控室輕松了解到井下水倉(cāng)水位、各排水設(shè)備工作狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)了排水系統(tǒng)運(yùn)行的“避峰就谷”和水泵房的無(wú)人化值守。此項(xiàng)研究對(duì)礦井的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗和數(shù)字化建設(shè)等工作具有一定參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 自動(dòng) 排水 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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比例-積分-微分（PID）是過(guò)程控制中最常用的一種控制算法。算法簡(jiǎn)單而且容易理解，應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，功能上差別很大，系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對(duì)象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越，因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性，很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問(wèn)題，經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實(shí)際電路，控制主電路電壓，旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元，內(nèi)部的10位ADC作為信號(hào)采集模塊，采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口；串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊，輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過(guò)一階低通濾波器得到0～5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器，實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面，分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼，實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植，作為管理各個(gè)子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法，采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C＃語(yǔ)言進(jìn)行編寫。另外，采用了RTC（Real Time Clock）作為系統(tǒng)時(shí)鐘，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用。總結(jié)了調(diào)試中遇到的問(wèn)題，對(duì)今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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基于51單片機(jī)的低價(jià)型遠(yuǎn)程多用途無(wú)線遙控模塊:開發(fā)完成了一種基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線遙控系統(tǒng), 其主控制器為W78E516B 微處理器, 網(wǎng)絡(luò)通訊采用RTL8019AS 芯片, 實(shí)現(xiàn)了低成本和低功耗; 遠(yuǎn)
標(biāo)簽： 51單片機(jī) 遠(yuǎn)程 多用 無(wú)線遙控
上傳時(shí)間： 2013-05-19
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時(shí)代的到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，并成為近年來(lái)新興的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對(duì)嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求，8/16位單片機(jī)所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效，低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片，它集成了許多外圍設(shè)備，非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括以下幾方面： (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念，并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進(jìn)行了BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點(diǎn)，分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件，并經(jīng)過(guò)剪裁后成功移植到ARM處理器上： (3)介紹了AD、多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤4個(gè)模塊的硬件工作原理，著重開發(fā)了這4個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤這3個(gè)模塊的工作穩(wěn)定性； (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了多任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運(yùn)行，可以驗(yàn)證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-05
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在特定的工業(yè)測(cè)控應(yīng)用中對(duì)處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對(duì)PC/104總線有支持，所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī)，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對(duì)基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，軟硬件選型部分對(duì)當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對(duì)系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對(duì)PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論，分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序，最后使用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng)，分析了驅(qū)動(dòng)初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過(guò)程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)通過(guò)鐵標(biāo)高低溫測(cè)試和射頻干擾測(cè)試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車試運(yùn)行，試運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們防火、防盜意識(shí)的提高，人們對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)狀況的了解提出了更高的需求。如何有效解決由于各監(jiān)控點(diǎn)分布范圍散、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，甚至地處偏僻，有效管理多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)等難題，僅依靠架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、且不切合實(shí)際(并且即使架設(shè)了通訊線路其速度慢、運(yùn)營(yíng)成本也高)。本文在分析研究了當(dāng)前國(guó)內(nèi)、外視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)、嵌入式處理器ARM、GPRS等相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出了一套基于ARM和GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)空系統(tǒng)。它是利用GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、傳輸特性好與嵌入式系統(tǒng)低功耗方便實(shí)用相結(jié)合的系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器的檢測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)溫度異常監(jiān)測(cè)，并將采集的圖像信息數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。 本系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要了采用三星公司的ARM920T S3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器、USB攝像頭和DSl8B20溫度傳感器。S3C241O處理器通過(guò)外部溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，并與最近采集的溫度數(shù)據(jù)比較、判斷，發(fā)出圖像采集命令，最后將溫度和圖像數(shù)據(jù)通過(guò)其串口利用GPRSDTU將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心服務(wù)器。監(jiān)控中心接受各個(gè)監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的集中管理。 本課題軟件方面分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面主要是ARM的BootLoader和嵌入式Linux的分析及移植；應(yīng)用軟件方面包含終端ARM平臺(tái)嵌入式溫度采集和視頻采集軟件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)發(fā)送程序，監(jiān)控中心程序設(shè)計(jì)三個(gè)部分。
標(biāo)簽： GPRS ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點(diǎn)之一。ARM以其高性能低功耗的特點(diǎn)成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產(chǎn)品中廣泛使用，隨著數(shù)碼相機(jī)的普及，數(shù)碼相框產(chǎn)品得到推廣，數(shù)碼相框通過(guò)一個(gè)液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片，數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變，也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個(gè)新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，uC/OS—Ⅱ憑借其小內(nèi)核、多任務(wù)、豐富的系統(tǒng)服務(wù)、容易使用以及源碼公開等特點(diǎn)被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設(shè)備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性，可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內(nèi)核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲(chǔ)器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)載體中。 本論文的硬件工作平臺(tái)是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600，該平臺(tái)集成了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的相關(guān)硬件模塊。本論文的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)NAND Flash存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)級(jí)方案，即在ARK1600平臺(tái)上通過(guò)構(gòu)建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)NAND Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過(guò)ARM ADS實(shí)現(xiàn)代碼的編譯，通過(guò)Multi—ICE進(jìn)行前期調(diào)試以及USB—Debug進(jìn)行后期的系統(tǒng)整合調(diào)試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個(gè)的方面：首先研究了ARM相關(guān)構(gòu)架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái)，分析ARK1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了BootLoader的相關(guān)概念，并重點(diǎn)闡述了NAND BootLoader程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程；其次在文件系統(tǒng)方面，本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái)，在移植的過(guò)程中采用了動(dòng)態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率；最后重點(diǎn)討論了NAND Flash驅(qū)動(dòng)在ARK1600的實(shí)現(xiàn)，主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并從物理層，邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個(gè)方面具體分析了NAND Flash驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)，并在NAND Flash邏輯層驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)通過(guò)采用壞塊處理表算法實(shí)現(xiàn)了NAND的磨損均衡問(wèn)題。
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進(jìn)行信息交互，以控制終端為突破口作為對(duì)家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實(shí)際項(xiàng)目為背景，對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)智能家居的特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出了目前市場(chǎng)上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 接著對(duì)智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無(wú)線家居控制系統(tǒng)的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問(wèn)與控制的需求，以及低成本實(shí)現(xiàn)的實(shí)際需要，及設(shè)備互連對(duì)傳輸帶寬和使用靈活性等特點(diǎn)的需要，設(shè)計(jì)了以無(wú)線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計(jì)了新型無(wú)線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來(lái)實(shí)現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無(wú)線通訊的成本和提高無(wú)線通訊的可靠性，可以單獨(dú)使用，也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費(fèi)、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無(wú)線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們?cè)趯?lái)的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程客戶端訪問(wèn)和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程圖。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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