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信息科學與技術(shù)

單片機解讀GPS信息的程序設計

單片機解讀GPS信息(KeilC環(huán)境)(文中僅介紹時間處理方法，其他方法類似)

標簽： GPS 單片機程序設計

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：Alibabgu
基于ARMLinux的2n偽隨機信息系統(tǒng)研究與開發(fā)

隨著計算機軟硬水平的不斷提高，嵌入式領域的發(fā)展也取得了長足的進步。目前，嵌入式與Linux技術的結合正在推動著嵌入式技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應用產生了顯著的變化。硬件上，嵌入式平臺由51系列內核的8位機系統(tǒng)逐步上升到以ARM內核為主流的32位系統(tǒng)；軟件上Linux作為操作系統(tǒng)的發(fā)展史上一個重要的里程碑，以高安全性和穩(wěn)定性、開源免費等的優(yōu)勢使得其在政府、國防、教育、工業(yè)等領域獲得了廣泛的運用。 2n偽隨機多頻道激電理論(簡稱偽隨機理論)，是由何繼善院士率先提出并命名的，其實質是將含有3，5，7…等多個奇數主頻率的復合波同時向大地發(fā)送，接收機同時接收經大地介質傳導的復合波中各主頻率電流響應。在地球物理勘探領域，基于偽隨機理論的數據采集系統(tǒng)具有抗干擾能力強、測量精度高、觀測速度快、裝置輕便等優(yōu)點而得到廣泛應用。本文在分析偽隨機理論基礎上，結合當前嵌入式軟硬件發(fā)展的最新成果，開展對ARM Linux嵌入式數據信息系統(tǒng)的研究與實現。首先，通過需求分析，對各種采集方案比較后，設計系統(tǒng)總體方案。通過數據信息系統(tǒng)驅動總體分析，選用嵌入式板載的音頻芯片實現數據A/D轉換，完成Linux下采集設備驅動程序設計。其次，在ARM9內核的S3C2410嵌入式處理器硬件平臺，按照嵌入式軟件開發(fā)流程，搭建嵌入式Linux交叉開發(fā)平臺；裁剪并移植Linux內核，構建嵌入式文件系統(tǒng)。再次，利用當前流行的嵌入式圖形開發(fā)庫Qtopia Core，結合Sqlite數據庫與Linux多線程技術，設計數據采集應用程序，建立數據信息系統(tǒng)的應用軟件模型，此基礎上對整個系統(tǒng)進行測試，與理論值進行對比實驗。最后，就課題的不足做出總結，并且提出系統(tǒng)后期的改進建議。

標簽： ARMLinux 偽隨機信息系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-11

上傳用戶：CETM008
基于ARM的嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現

視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內容豐富而廣泛應用于許多場合，已經滲透到交通、城市治安、國防等多種領域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結構復雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來，隨著計算機、網絡、電子與通信、圖像處理等技術的飛速發(fā)展，嵌入式網絡視頻監(jiān)控技術應用而生。本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求，結合嵌入式技術、圖像處理技術和網絡技術，設計并實現了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺，以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網作為網絡傳輸介質，并使用TCP/IP網絡協(xié)議。視頻數據的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實現了基于SDL庫視頻顯示。論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術的發(fā)展及相關技術，分析了國內外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現狀和發(fā)展趨勢，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述，并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案，對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構，并逐步對硬件平臺和軟件模塊設計進行了選擇和細化。其中，硬件平臺根據視頻數據采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器；軟件設計中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建，針對ARM-Linux特性，完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網絡傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。此外，對系統(tǒng)構建過程中所用到的某些關鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究，這對于從事相關科研工作的同仁們具有一定的參考價值。

標簽： ARM 嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：emouse
基于ARM和Linux的車載信息顯控終端的研究

汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數字電路的方式設計。它體積大，精確和穩(wěn)定性低，顯示信息少，控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎，設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面，以CAN總線和其他接口為信息采集渠道，以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計，用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計，編寫測試程序對主要硬件進行測試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅動程序。論文設計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心，以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器，以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網等標準接口，和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng)，并移植了相應的LCD驅動程序。論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計，詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植，并將在軟硬件調試過程中總結的經驗與大家分享。本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試，離最后的實用化和產品化還待進一步研究。

標簽： Linux ARM 車載信息

上傳時間： 2013-05-30

上傳用戶：hechao3225
基于ARM和uCOS-Ⅱ嵌入式平臺的NAND Flash存儲驅動系統(tǒng)設計

隨著現代計算機技術和互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。ARM以其高性能低功耗的特點成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數碼產品中廣泛使用，隨著數碼相機的普及，數碼相框產品得到推廣，數碼相框通過一個液晶的屏幕顯示數碼照片而非紙質照片，數碼相框比普通相框更靈活多變，也給現在日益使用的數碼相片一個新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，uC/OS—Ⅱ憑借其小內核、多任務、豐富的系統(tǒng)服務、容易使用以及源碼公開等特點被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設備開發(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存儲器由于其大容量數據存儲、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點被廣泛應用于便攜式電子設備的數據存儲、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲載體中。本論文的硬件工作平臺是艾科公司研發(fā)的數碼相框芯片方案ARK1600，該平臺集成了嵌入式系統(tǒng)設計所需的相關硬件模塊。本論文的主要設計目標是在該平臺上實現NAND Flash存儲設備驅動的系統(tǒng)級方案，即在ARK1600平臺上通過構建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實現NAND Flash設備驅動掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實現代碼的編譯，通過Multi—ICE進行前期調試以及USB—Debug進行后期的系統(tǒng)整合調試。本論文的主要研究工作具體涉及以下三個的方面：首先研究了ARM相關構架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點，并在此基礎上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺，分析ARK1600硬件體系結構的基礎上詳細分析了BootLoader的相關概念，并重點闡述了NAND BootLoader程序設計與實現過程；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，在移植的過程中采用了動態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數據傳輸效率；最后重點討論了NAND Flash驅動在ARK1600的實現，主要分析了NAND Flash的數據存儲結構，并從物理層，邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個方面具體分析了NAND Flash驅動程序的實現，并在NAND Flash邏輯層驅動實現時通過采用壞塊處理表算法實現了NAND的磨損均衡問題。

標簽： Flash uCOS NAND ARM

上傳時間： 2013-07-31

上傳用戶：xcy122677
環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)設計開發(fā)

為污染源遠程監(jiān)測系統(tǒng)設計開發(fā)了Client/Server模式的管理信息系統(tǒng)軟件，整套管理軟件采用Delphi開發(fā)，后臺支持數據庫采用SQL Server 2000。可完成系統(tǒng)管理、排污企業(yè)信息管理、實

標簽： 環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng) 設計開發(fā)

上傳時間： 2013-07-27

上傳用戶：nbdedu
基于ARM平臺的存儲卡系統(tǒng)設計與實現

隨著現代計算機技術和互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。而ARM以其高性能低功耗的特點成為目前應用最廣泛的32位嵌入式處理器。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，Linux憑借其性能優(yōu)異、結構清晰、平臺支持廣泛、網絡支持強勁及開放源代碼等多方面的優(yōu)勢，被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛地采用。Linux 2.6包含許多新的特性，為其在嵌入式領域的應用提供了強有力的支持，新的內核越來越多地應用于嵌入式Linux系統(tǒng)中。本文的工作基于艾科公司研發(fā)的硬件平臺Ark1600開展。該平臺上集成了多個功能模塊，例如LCD、12S、GPIO、12C等，同時支持XD、CF、MMC、SD等多種硬件存儲設備，在設備通信方面提供了USB、串行通信等傳輸方式。本文的主要工作是研究Linux在ARM芯片上的移植，并在此基礎上闡述Linux設備驅動的開發(fā)。首先構建了交叉編譯環(huán)境，然后在分析Ark1600硬件體系結構的基礎上詳細闡述了BootLoader程序設計與實現、Linux2.6內核移植、Ramdisk文件系統(tǒng)移植的全過程，為后續(xù)項目的實施搭建了一個良好的開發(fā)平臺。論文最后闡述了Linux 2.6內核中開發(fā)塊設備驅動程序的實現方法，并以XD塊設備驅動程序為例，詳細闡述了Linux驅動程序的開發(fā)流程。主要工作量在于BootLoader程序的設計與實現、Linux系統(tǒng)移植和XD塊設備驅動程序的開發(fā)。因為項目平臺獨特的硬件環(huán)境，一些程序代碼要嚴格依賴硬件設備設計。在Linux移植中的主要工作包括串口控制臺的驅動、設置系統(tǒng)的存儲布局、初始化系統(tǒng)定時器、初始化系統(tǒng)中斷、在Linux系統(tǒng)中建立標識本硬件平臺的結構體變量、配置并編譯Linux內核等。

標簽： ARM 存儲卡系統(tǒng)設計

上傳時間： 2013-05-18

上傳用戶：wzr0701
64位MIPS微處理器的模塊設計和FPGA驗證

　　作為嵌入式系統(tǒng)核心的微處理器，是SOC不可或缺的“心臟”，微處理器的性能直接影響著整個SOC的性能。　　與國際先進技術相比，我國在這一領域的研究和開發(fā)工作還相當落后，這直接影響到我國信息產業(yè)的發(fā)展。本著趕超國外先進技術，填補我國在該領域的空白以擺脫受制于國外的目的，我國很多科研單位和公司進行了自己的努力和嘗試。經過幾年的探索，已經有多種自主知識產權的處理器芯片完成了設計驗證并逐漸進入市場化階段。我國已結束無“芯”的歷史，并向設計出更高性能處理器的目標邁進。　　艾科創(chuàng)新微電子公司的VEGA處理器，是公司憑借自己的技術力量和科研水平設計出的一款64位高性能RSIC微處理器。該處理器基于MIPSISA構架，采用五級流水線的設計，并且使用了高性能處理器所廣泛采用的虛擬內存管理技術。設計過程中采用自上而下的方法，根據其功能將其劃分為取指、譯碼、算術邏輯運算、內存管理、流水線控制和cache控制等幾個功能塊，使得我們在設計中能夠按照其功能和時序要求進行。　　本文的首先介紹了MIPS微處理器的特點，通過對MIPS指令集和其五級流水線結構的介紹使得對VEGA的設計有了一個直觀的認識。在此基礎上提出了VEGA的結構劃分以及主要模塊的功能。作為采用虛擬內存管理技術的處理器，文章的主要部分介紹了VEGA的虛擬內存管理技術，將VEGA的內存管理單元(MMU)尤其是內部兩個翻譯后援緩沖(TLB)的設計作為重點給出了流水線處理器設計的方法。結束總體設計并完成仿真后，并不能代表設計的正確性，它還需要我們在實際的硬件平臺上進行驗證。作為論文的又一重點內容，介紹了我們在VEGA驗證過程中使用到的FPGA的主要配置單元，FPGA的設計流程。VEGA的FPGA平臺是一完整的計算機系統(tǒng)，我們利用在線調試軟件XilinxChipscope對其進行了在線調試，修正其錯誤。　　經過模塊設計到最后的FPGA驗證，VEGA完成了其邏輯設計，經過綜合和布局布線等后端流程，VEGA采用0.18工藝流片后達到120MHz的工作頻率，可在其平臺上運行Windows-CE和Linux嵌入式操作系統(tǒng)，達到了預計的設計要求。　　

標簽： MIPS FPGA 微處理器模塊設計

上傳時間： 2013-07-07

上傳用戶：標點符號
基于FPGA的直擴調制解調器

擴頻通信系統(tǒng)與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比，具有很強的抗窄帶干擾，抗多徑干擾，抗人為干擾的能力，并具有信息隱蔽、多址保密通信等優(yōu)點。在近年來得到了迅速的發(fā)展。本論文主要討論和實現了基于FPGA的直接序列擴頻信號的解擴解調處理。論文對該直擴通信系統(tǒng)和FPGA設計方法進行了相關研究，最后用Altera公司的最新的FPGA開發(fā)平臺Quarus Ⅱ5.0實現了相關設計。整個系統(tǒng)分為兩個部分，發(fā)送部分和接收部分。發(fā)送部分主要有串并轉換、差分卷積編碼、PN碼擴頻、QPSK調制、成型濾波等模塊。接收部分主要有前端抗干擾、數字下變頻、解擴解調等模塊。論文首先介紹了擴頻通信系統(tǒng)的特點以及相關技術的國內外發(fā)展現狀，并介紹了本論文的研究思路和內容。然后，論文分析了幾種常用的窄帶干擾抑制、載波同步及PN碼同步算法，結合實際需要，設計了一種零中頻DSSS解調解擴方案。給出了抗窄帶干擾、PN碼捕獲及跟蹤以及載波同步的算法分析，采用了基于數字外差調制的自適應陷波器來進行前端窄帶干擾抑制處理，用基于自適應門限技術的滑動相關捕獲和分時復用單相關器跟蹤來改善PN碼同步的性能，用基于硬判決的COSTAS(科斯塔斯)環(huán)來減少載波提取的算法復雜度，用改進型CORDIC算法實現NCO來方便的進行擴展。接著，論文給出了系統(tǒng)總體設計和發(fā)送及接受子系統(tǒng)的各個功能模塊的實現分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的實現細節(jié)，給出了仿真結果。然后論文介紹了整個系統(tǒng)的硬件電路設計和它在真實系統(tǒng)中連機調試所得到的測試結果，結果表明該系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定，靈活性好，生產調試容易，體積小，便于升級等特點并且達到課題各項指標的要求。最后是對論文工作的一些總結和對今后工作的展望。

標簽： FPGA 調制解調器

上傳時間： 2013-07-04

上傳用戶：yd19890720
實時三維信息獲取系統(tǒng)

三維彩色信息獲取系統(tǒng)目的是獲取對象的三維空間坐標和顏色信息。它是計算機視覺研究的重要內容，也是當前信息科學研究中的一個重要熱點。本文首先介紹了三維信息獲取技術的意義和實時可重構三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)總體方案。該方案合理劃分了系統(tǒng)的圖像處理任務，充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統(tǒng)結構及其工作原理和系統(tǒng)工作時序。本文還研究了圖像處理系統(tǒng)中的數字邏輯設計，總結出了較完整、規(guī)范化的設計流程和方法，介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規(guī)范化映射方法，總結了在視頻系統(tǒng)中的高級設計技巧，包括并行流水線技術和循環(huán)結構的硬件實現方式等。為了說明提出的設計方法，本文分析了基于自適應閾值的結構光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實現。該算法是把自適應閾值法與可變方向模板法相結合，具有穩(wěn)定性好、精度高、計算簡單、數據存儲量小、實現速度快的特點，此外，該方法有利于硬件快速實現。實踐證明這種方法是實用的、有效的。本文的重點在于研制了具有完全自主知識產權的實時可重構三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實現系統(tǒng)快速算法的核心，使用現場可編程器FPGA器件EPlK50實現提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法；該集成電路還要實現系統(tǒng)所需的控制邏輯。控制部分包括將視頻采集輸出端口信號轉化為RGB真彩色信號的數據鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統(tǒng)需要的其它信號控制模塊。提出提取輪廓線快速算法，即由FPGA處理器與主機交互式共同快速完成提取人頭正側影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實時可重構三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實現的關鍵。

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上傳時間： 2013-07-23

上傳用戶：lguotao