雕刻機的數控系統是三維雕刻機的控制核心,其控制系統的性能直接關系著三維雕刻機的加工質量和加工效率,對雕刻機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機系統的結構和功能進行分析的基礎上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ為嵌入式控制系統的解決方案,充分利用ARM微處理器的高速運算能力與CPLD的高速并行運算能力,大大減少了系統的外圍接口器件,有效的降低系統成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實現,該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84,作為處理器的外圍器件。同時對整個系統的硬件開發作了詳細說明:電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設計;液晶顯示模塊及鍵盤的應用設計;電機的輸入輸出電路設計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應用程序的設計等。其中,Rot Loader支持系統Boot、程序下載到RAM中執行和燒寫到Flash存儲器等功能;RTOS包括操作系統的移植、任務管理、任務間的通信等,應用程序的設計包括設備驅動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機控制等。同時用VB6.0開發了PC機下載控制界面,并對液晶模塊和電機進行調試。
上傳時間: 2013-06-06
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當代科學技術突飛猛進,極大促進了自動識別技術的發展——條形碼、光學字符識別、磁條(卡)、工C卡、語音識別、視覺識別、RFID等,其中,RFID無疑是最為前沿的自動識別技術,是一種非接觸式的識別技術;同時,隨著另外一項技術——嵌入式技術的飛速發展,機構小巧、性能優越、價格便宜、操作簡便的手持式數據自動讀寫設備發展尤為迅速。具體說來,一款好的手持式RFID讀寫器適用于工作現場,可以供工作人員對現場物品信息進行自動收集,而隨著嵌入式操作系統和網絡技術的應用,使讀寫器不僅有數據采集功能,而且可以對數據進行分析以供管理決策。在這其中,操作系統、芯片、總線、接口技術成為讀寫器的內核,嵌入式系統成為技術的代表。 隨著嵌入式操作系統(如linux、wirice.net)的出現,使得軟件開發人員在嵌入式系統和普通pc機上進行應用軟件開發不會感到太大的差別(借助于交叉開發環境,即在pc機上編譯連接,但生成的是目標機代碼)。但是,對于那些應用軟件開發者,往往對某一行業軟件開發比較熟悉卻對硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構、部件工作原理等)恰恰是構建一個嵌入式系統所必須的。因此,構建一個性能穩定、持續工作時間長、完善數據接口、方便讀寫器接口的手持式設備成為了當今一個比較熱門的技術領域。本項目就是根據以上事實,先分析了國內外研究現狀,再根據項目需求、生產成本以及RFID應用開發者的要求,決定采用以ARM920T為內核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統,設計開發了供RFID應用軟件開發者使用的手持式RFID讀寫器。針對手持式設備的特點和實際要求,對讀寫器軟硬件系統整體結構進行了規劃,完成了時鐘電路、nand flash存儲器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫模塊接口電路、USB接口電路、無線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設計,并開發了讀寫器的二次發API;在wince.net平臺下,利用platform builder工具定制了適于讀寫器的操作系統,實現了嵌入式操作系統的設計,最后對整個系統進行了測試。
上傳時間: 2013-06-21
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隨著嵌入式技術的不斷發展和現代通訊技術的日臻成熟與完善,手機作為這兩種技術緊密結合的典型代表,成為眾多開發人員設計與創新的焦點。為了適應社會的需求,目前很多高校都開設了與此相關的課程。本文首次提出一套基于嵌入式系統的手機編程開發平臺教學系統。如何合理設計開發平臺,為高等院校提供一種功能完備、價格低廉、技術流行、能滿足教學和開發雙重需求的手機編程開發平臺正是本課題研究和解決的重點。 本論文在研究手機硬件體系結構和軟件體系結構的基礎上,主要研究了已有手機平臺的基本結構特點以及所需要的基本核心技術,進而提出了本課題研究的手機平臺結構,共分以下三部分: 1.硬件平臺:劃分為通訊模塊單元、基于ARM的應用處理模塊單元以及輸入輸出模塊單元,這三部分相互獨立設計并能單獨完成各自任務,同時設計統一接口規范,使這三大部分能夠方便的連接在一起,協同工作,完成手機功能。這種模塊化的設計方法,為整體系統的開發、調試與升級提供了便利。 2.軟件平臺:分為Bootloader、操作系統、驅動程序以及GUI。這四部分彼此獨立又相互聯系。設計時可以根據實際需要,開發的難易程度,開銷與維護成本等多方面考慮,靈活設計。 3.應用軟件:這部分主要是基于通訊協議的軟件開發與編程實戰。 本課題最終完成了硬件的全部設計并調試成功,實現了手機編程開發平臺軟件平臺的設計及應用軟件的開發。同時針對各部分內容編寫配套的實驗指導手冊并在教學實踐中取得初步成功。
上傳時間: 2013-05-17
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近年來,隨著計算機和通信技術的飛速發展,特別是網絡的迅速普及和3C(計算機、通信、消費電子)合一的加速,微型化和專業化成為發展的新趨勢,嵌入式產品已經成為了信息產業的主流,嵌入式系統技術也成為目前電子產品設計領域最為熱門的技術之一,目前已經廣泛地應用于軍事國防、消費電子、網絡通信、工業控制等各個領域。本文在研究視頻采集發展現狀和趨勢的基礎上,設計了一種基于32位處理器的嵌入式圖像采集和傳輸系統。此套硬件系統可應用于LCD顯示屏、桌面視頻、多媒體、數字電視機、圖像處理、可視電話和遠程戶外圖像采集等領域。 該圖像采集系統在硬件系統上以ARM芯片S3C44BOX為核心,利用CMOS圖像傳感器采集圖像;以FIFO幀存儲器暫存圖像數據,解決了ARM芯片與圖像傳感器之間速率的不同步問題;并充分利用了FPGA/CPLD高性能、低功耗、低成本的優點,用CPID器件控制整個圖像采集的時序邏輯。在軟件平臺移植了嵌入式操作系統’uClinux,并在此基礎上開發了底層的驅動程序和應用程序。體積小巧,具備圖像采集、顯示和遠程傳輸功能和良好的可擴展性。 全文共分為五個章節,第一章主要介紹了論文的課題背景和圖像采集技術的發展現狀,介紹了論文的研究目標和研究內容。第二章從硬件和軟件兩方面闡述了嵌入式圖像采集系統的總體設計方案,詳細介紹了硬件開發平臺嵌入式系統和軟件開發平臺嵌入式操作系統各自的定義和特點。第三章主要介紹基于ARM的圖像采集系統硬件設計方面的內容,包括各個模塊的具體實現方案、系統硬件性能分析和硬件電路的抗干擾設計等。第四章研究了基于uClinux平臺的幾個主要模塊的軟件設計,主要包括圖像傳感芯片的初始化和采集程序的實現、LCD控制器的初始化和圖像顯示程序的實現、以太網控制器的初始化和圖像數據傳輸程序的實現。第五章是對全文的一個總結,概括了作者所做的工作,提出所存在的不足并對后續的研究工作做了進一步的展望。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題是江蘇省“十一五”工業攻關項目“總線化智能多參數高精度檢測及控制儀表開發與產業化(BE2006090)”。本項目要求多環境參數測控、多總線接口,選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項目的核心。為滿足多參數測控精度和多網絡接口通訊可靠性,嵌入式設計是應用系統的理想選擇。本文所研究的多參數測控裝置是以三星公司生產的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統,該系統能實時地獲取水環境參數,為水環境和多總線接口提供基本的數據和控制信息。 本文詳細地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協議和通訊原理,闡述了水產養殖幾個重要環境參數一溶解氧、溫度、PH值的檢測算法原理、以及傳感器調理電路和溫度、溶解氧的控制策略,進行了測控系統的硬件架構和各個模塊的原理設計,實現了操作系統的移植,編寫了驅動程序。在基于QT/E環境下實現了系統的測控和總線通訊部分上層軟件設計。提出并實施了系統測試方案,成功地完成了測控系統的硬件、軟件測試、以及通信功能測試和現場在線測試。 本論文的研究開發工作是在實踐的基礎上完成的,實驗結果證明該系統充分利用了S3C2410芯片提供的資源,具有高性能、低功耗、低成本的優點,在各個方面的性能比傳統的水環境參數測控系統有很大提高,通過測試實現了預期的各種功能,完全達到預期要求。
上傳時間: 2013-06-28
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隨著我國經濟建設的快速發展,人們的生活消費水平也越來越高,對餐飲業的服務質量和服務方式也不斷地提出新的要求。基于計算機處理和無線通信技術的餐飲服務系統應運而生,本文就基于ARM9的無線餐飲服務終端系統進行了研究和開發,通過對終端的操作,實現無線點菜功能。 在參考閱讀了大量信息資料的基礎上,確定了以嵌入式系統為終端、基于微功率短距離無線通信技術進行無線通信的整體設計方案。嵌入式系統成本低、體積小、功耗低且可靠性高,是開發餐飲服務終端系統的絕佳選擇,而微功率短距離無線通信技術開發容易,成本低廉。所以本課題選擇ARM嵌入式開發板和短距離RF無線數據傳輸模塊作為開發餐飲服務終端的硬件。 本文配置了適合嵌入式系統開發的交叉編譯環境,在此環境下,通過對系統引導程序的配置、對Linux內核的裁減和對root文件系統的定制,開發了基于本平臺的嵌入式Linux操作系統;用C語言編寫了基于無線數據傳輸模塊的無線通信應用程序,通過數據發送和數據接收,實現了點菜數據在餐飲服務終端和服務器之間的無線傳輸;設計了點菜終端的圖形用戶界面,操作者可在此界面上進行點菜操作,實現點菜功能。 在開發過程中,對Linux操作系統的內核源碼、運行和管理機制進行了深入研究,就啟動代碼的更改和內核的裁減進行了探討和開發;應用程序采用共享內存的Linux多線程技術進行功能處理,就線程管理問題的進行了分析探討。
上傳時間: 2013-06-12
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隨著計算機技術的發展,嵌入式系統已成為計算機領域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。ARM9TDMI是一種高效、低功耗的RISK處理器,以該內核為核心的S3C2410X是一款基于以太網應用的高性價比16/32位微控制器,非常適合嵌入式產品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式產品平臺,完成了系統的硬件和軟件設計、實現了操作系統的裁減和移植。并且系統充分利用ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優點,擴展平臺通用接口,為今后開發基于該平臺的應用系統提供了捷徑。 Linux由于其代碼開放性以及強大的網絡功能等特點,在許多的嵌入式網絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統相比,具有著更多的優勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統,并在這個系統中實現Linux的一些基本操作。論文中介紹的硬件和軟件平臺也可以為實際應用提供很好的開發起點。 USB作為一種總線技術,已經得到快速的普及和應用,本文實現了Linux操作系統下USB驅動程序的編程設計;此外,本文將嵌入式技術與無線通信技術結合起來,實現了基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發。 歸納起來本課題具體工作如下: 1)調研了國內外嵌入式系統開發的現狀和發展趨勢。并且詳細論述了基于ARM-9處理器的硬件結構、嵌入式操作系統以及開發流程。 2)詳細研究了Linux在ARM-9硬件平臺上的移植。包括移植環境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁減和移植、根文件的制作等。 3)詳細分析并開發了Linux下USB驅動,包括主機控制器驅動以及設備驅動等內容。 4)基于ARM-9嵌入式微處理器,利用其性價比高,功能豐富,接口完善,可擴展性強等優點將移動通信技術與嵌入式系統融合在一起。實現基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發。
上傳時間: 2013-04-24
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當今繡花機市場蓬勃發展,繡花機控制系統作為繡花機最核心的部分,是提高性能和降低成本的關鍵。本文結合浙江虎王科技有限公司與浙江大學的合作項目“繡花機控制系統”,設計出一套基于ARM的技術先進、功能精簡、高性價比的繡花機控制系統。論文按照嵌入式系統的開發過程,先根據市場需求劃分了控制系統的功能模塊并構建了總體架構,選擇了系統的軟硬件平臺,然后采用先進的設計方法對繡花機控制系統的硬件和軟件進行了設計。 第一章介紹了繡花機及其控制系統的發展過程和現狀,論述了嵌入式系統的定義、特點和發展,闡述了ARM的發展歷史、研究和應用現狀,提出了論文的主要研究內容,最后給出了論文的總體結構。 第二章闡述了嵌入式系統的開發過程,選擇了軟硬件協同設計法為本系統的設計方法,論述了EDA技術的工作范圍和設計步驟,詳細討論了軟件的結構化設計方法和面向對象設計方法的原理,最后給出了繡花機控制系統的設計原則。 第三章根據市場需求劃分了繡花機控制系統的功能模塊,構建了系統總體架構,并分析了每個模塊的具體功能;根據選型原則選出了適用于繡花機控制系統的上位機和下位機CPU芯片、操作系統及開發環境。 第四章根據總體架構,在選好的CPU芯片的基礎.卜確定了繡花機控制系統的硬件框架,詳細設計了電源電路、復位電路、存儲器接口電路、鍵盤與顯示電路、USB接口電路、串行通信接口電路和下層機電接口電路。 第五章按照上位機和下位機的層次構建了繡花機控制系統的軟件框架,設計了鍵盤輸入模塊、圖形顯示模塊、USB驅動模塊、花樣存儲與管理模塊、串口通信模塊、機電控制模塊的程序。 第六章回顧與總結全文的主要研究內容,歸納了本文的主要研究成果,并對今后的研究工作作了展望。
上傳時間: 2013-04-24
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進入20世紀90年代后,隨著全球信息化、智能化、網絡化的發展,嵌入式系統技術獲得了前所未有的發展空間。 嵌入式系統的最大特點之_是其所具有的目的性或針對性,即每一套嵌入式系統的開發設計都有其特殊的應用場合與特定功能,這也是嵌入式系統與通剛的計算機系統最主要的區別。由于嵌入式系統是為特定的目的而設計的,且常常受到體積、成本、功能、處理能力等各種條件的限制。因此,如果可以最大限度地提高應用系統硬件上和軟件上的靈活性,就可以用最低的成本,最少的時間,快速的完成功能的轉換。 本課題的目的在于提出并設計一種基于ARM(Advanced RISC Machines)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)的可擴展功能嵌入式系統平臺,并完成了系統的硬件設計和PCI(Peripheral Component Interconnect)橋的固件設計。設計過程中采用美國ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA軟件開發了系統的硬件部分。在整個硬件開發環節中,充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的設計原則,并進行全面的電路仿真試驗,保證了硬件系統的高度可靠性。本系統承襲了ARM7系列處理器高性能、低功耗、低成本的優點,并充分考慮到用戶的需要,擴展了多種常用的外部設備接口以及藍牙無線接口等,為將米各種可能的應用提供了完善的硬件基礎。概括總結起來本文具體工作如下: 1.完全自主設計了具有高擴展性的基于LPC2292嵌入式處理器的嵌入式系統應用開發平臺。基于該硬件平臺,可以實現許多基于ARM架構處理器的嵌入式應剛而無需對硬什系統作出大的改變,如多協議轉換器、CAN(Control Area Network)總線網關、以太網關、各種工業控制應用等。并在具體的設計實踐中,總結出了嵌入式系統硬件平臺的設計原則及設計方法。 2.完成了基于CPLD的PCI橋接芯片的同什設計,在ARM硬件平臺上成功擴展了PCI設備,成功解決了ARM處理器和PCI從設備之間通訊的問題。 3.完成了對所開發的嵌入式系統硬件平臺的測試工作,完成了基于AT89C51的PCI測試卡軟硬件設計。基于此測試卡,可以實現對系統中的PCI通訊功能進行有效測試,以保證整個硬件系統正常、高效、穩定地運行。本系統的設計完成,使其可以作為嵌入式應用的二次開發或實驗平臺,用于工業產品開發及高校相關專業的實踐教學。
上傳時間: 2013-05-22
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隨著超聲檢測理論逐漸成熟,以及現代集成電路的快速發展,超聲檢測技術以其快速、準確、無污染、低成本等特點,成為國內外應用廣泛、發展迅速、使用頻率最高的一種無損檢測技術。其中超聲儀器的發展水平直接影響著超聲檢測技術的發展。數字化、圖像化、小型化和實時化等是超聲檢測儀器的發展趨勢。傳統的超聲檢測系統中,PC機存在難以適應惡劣的工作環境,體積大,攜帶不方便,功耗大,數據傳輸率不高等問題,并且大部分便攜式超聲探傷儀缺乏對復雜數字信號處理算法的支持,因此開發與設計一種高性能、小型化的便攜式超聲探傷檢測系統尤為重要。 ARM的數字信號處理能力和DSP的系統控制能力都有其各自弱點,所以文中提出了一種基于ARM與DSP雙CPU方案的便攜式超聲探傷儀,充分利用了ARM與DSP的處理性能,接口簡單。ARM利用DSP的主機接口與DSP通信,不會打斷DSP的正常運行。本方案為復雜的信號處理算法提供硬件支持,可以有效的提高便攜式超聲探傷儀器的信號處理能力。 超聲探傷回波中的缺陷信號往往與系統的電噪聲、金屬組織噪聲混在一起,影響超聲檢測回波的信噪比。粗晶材料由于其微觀結構對超聲的強烈散射,造成嚴重的材料噪聲和信號衰減,致使超聲檢測靈敏度和信噪比嚴重下降。目前,對粗晶材料的檢測仍然是超聲檢測技術的一大難題。采用信號處理技術提高超聲檢測能力和信噪比是無損檢測領域的重要研究課題。本文在設計具備復雜信號處理能力的便攜式探傷儀的基礎上,進行了適合在便攜式儀器上實現的小波變換算法的研究,嘗試提高便攜式儀器對粗晶材料缺陷的檢測能力。
上傳時間: 2013-04-24
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