隨著微處理器技術與信息技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對以上問題，免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內(nèi)核，其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎上，將其運用于實際課題，完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核，重點研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務管理與調(diào)度算法機理，得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點：任務調(diào)度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu)，重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關中斷、任務切換和首次任務切換等函數(shù)。 4.針對國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性，本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究，并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經(jīng)多次采樣后會產(chǎn)生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設計，并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應采樣驅(qū)動和串口驅(qū)動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較，得出重要結(jié)論：該補償算法實現(xiàn)簡單，計算機工作量小，精度較高。
上傳時間： 2013-04-24
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洗衣機液位傳感器是模糊洗衣機和全自動洗衣機重要零部件，負責控制洗衣機的水位。洗衣機水位的精確控制對洗衣機在節(jié)水、節(jié)能和減少洗滌時間方面起到重要作用。 洗衣機液位傳感器出廠時需要調(diào)整傳感器的調(diào)整螺母，使傳感器的輸出滿足設計要求，傳感器的調(diào)整精度和調(diào)整速度直接關系到傳感器的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 液位傳感器生產(chǎn)廠家對傳感器的調(diào)整的傳統(tǒng)方法為人工升壓、人工調(diào)整。人工調(diào)整一次只能調(diào)整一個，生產(chǎn)效率極低；調(diào)整過程中含有較多人為因素，調(diào)整方法因人而異，很難對調(diào)整精度進行有效管理；不能記錄并反饋批次傳感器的質(zhì)量情況，較難實現(xiàn)對傳感器生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控；工人的培養(yǎng)周期較長、培養(yǎng)成本高。 為此開發(fā)一套液位傳感器自動檢驗調(diào)整系統(tǒng)。該系統(tǒng)以PC機作為核心的上位機和16個以ARM為核心的下位機，上位機負責協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)工作、氣室氣壓控制、記錄和處理調(diào)整數(shù)據(jù)。下位機是一個測控系統(tǒng)，負責對傳感器測量和調(diào)整。上位機與下位機通過CAN總線通信。 論文介紹了液位傳感器的原理；介紹了基于PC機的氣室氣壓控制模塊的設計并針對系統(tǒng)特點設計了改進PID算法；對于下位機部分，研制了ARM主控模塊、測頻模塊、步進電機控制模塊、CAN總線模塊并設計了新的測頻方法、以及傳感器調(diào)整算法。最后介紹了系統(tǒng)的自檢與調(diào)試。 系統(tǒng)一次能調(diào)整16個傳感器，生產(chǎn)效率大大提高；自動調(diào)整排除人工調(diào)整的人為因素，調(diào)整精度提高；PC機能記錄傳感器的調(diào)整數(shù)據(jù)，分析批次傳感器的質(zhì)量，從而達到對傳感器生產(chǎn)質(zhì)量的控制。
上傳時間： 2013-07-19
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使用單片機和DAC 芯片，采用多周期綜合技術，可以組成電路十分簡單，但頻率、幅度和波形都具有較高精度的信號源，輸出波形參數(shù)可以在編程時設定，能滿足一些特定場合的需要。關鍵字：單片機，數(shù)字頻率合
上傳時間： 2013-06-29
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隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)的車輛導航系統(tǒng)的市場需求也越來越大。目前國內(nèi)推出的一些車載導航定位系統(tǒng)還沒有在車載系統(tǒng)中得到廣泛的應用，還須在改進技術、提高精度的同時降低開發(fā)成本。 車載導航終端結(jié)合了導航定位技術、地理信息系統(tǒng)(GIS)、通訊技術以及嵌入式計算機技術，為用戶提供導航定位、地理信息等服務。車載導航終端由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。導航終端接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號，得到車輛的即時位置，通過GPS信號處理系統(tǒng)傳送給主機，再配合嵌入式系統(tǒng)上的空間數(shù)據(jù)庫，將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。 本論文首先討論了車載導航系統(tǒng)的原理和硬件結(jié)構(gòu)，然后分析設計了軟件系統(tǒng)的工作流程及實現(xiàn)方案；介紹了Boot Loader和Linux內(nèi)核的定制、移植；重點介紹了在ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)車載導航終端各功能模塊的詳細過程，以及地圖匹配和路徑規(guī)劃算法及實現(xiàn)。 為了縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，本設計采用了基于開源軟件二次開發(fā)的方式。
上傳時間： 2013-06-01
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現(xiàn)在，下一代嵌入式微處理器和軟件面臨著不斷減小的產(chǎn)品壽命。而由此產(chǎn)生的縮短的研發(fā)周期則要求設計者能夠在更短的時間內(nèi)開發(fā)出更為復雜的處理器和軟件。為了解決這個問題，嵌入式系統(tǒng)的仿真逐漸成為在新的可編程結(jié)構(gòu)的開發(fā)中必不可少的工具。對于嵌入式系統(tǒng)仿真核心的指令集仿真器，由于普遍使用的解釋型仿真器的性能較低，從十幾年前開始，人們就開始了對編譯型指令集仿真器的研究。但是，由于編譯技術的限制，它從來沒有能夠在商業(yè)產(chǎn)品中推廣。 ARM公司06年新推出的Cortex-M3系列芯片已經(jīng)廣泛應用在無線傳感器網(wǎng)絡等領域。本文將針對基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設計出一個仿真平臺，以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標指令集，設計了其仿真器，給出了一種優(yōu)化的解釋型指令仿真機。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型，包括目標指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲器的組織。 2.其次建立了仿真平臺。在平臺的建立過程中，設計了結(jié)合編譯技術速度和解釋技術靈活性的仿真機；完成了Thumb-2 指令集體系結(jié)構(gòu)的描述；實現(xiàn)了存儲器接口，從而可以滿足目標指令集對存儲器的訪問要求；介紹了ELF 文件格式，并設計了將ELF 文件中的指令和數(shù)據(jù)裝入存儲器的裝載程序。 3.最后以一個基于ARM Cortex-M3 處理器的機器小車嵌入式系統(tǒng)為例，對仿真平臺進行功能上的驗證。
標簽： Cortex-M ARM txt 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-19
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在當前的電子信息技術和網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的后PC時代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學研究、工程設計、軍事技術、商業(yè)文化藝術、娛樂業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｅc此同時，PDA因其小巧，功能強大，日益受到人們的青睞。因此，對嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意義。 本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA軟硬件平臺的開發(fā)。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式處理器，外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash，硬件平臺還集成了液晶、觸摸屏等人機接口和嵌入式GPS模塊，同時提供了USB主機、SD卡擴展接口。該平臺技術先進，結(jié)構(gòu)合理，功能較完備，整體性、可擴充性強，還可以作為其他嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的良好平臺和有益借鑒。 在此硬件平臺的基礎上，本文深入探討和解決了Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶接口移植過程中所面臨的任務和難題。論文首先研究了硬件平臺下引導Linux啟動的Bootloader的設計方法和實現(xiàn)過程。然后，給出了Linux2.4內(nèi)核和YAFFS文件系統(tǒng)的啟動分析和移植到硬件平臺的整個過程。并且，在Linux內(nèi)核驅(qū)動模型的基礎上，實現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設備Framebuffer、觸摸屏、USB驅(qū)動程序的開發(fā)。最后，實現(xiàn)了圖形化用戶接口Qt/E在嵌入式Linux平臺上的移植。通過Linux操作系統(tǒng)和圖形化用戶接口Qt/E等軟件平臺的實現(xiàn)，為PDA平臺提供了良好的圖形化操作系統(tǒng)支持，從而大大減少了PDA產(chǎn)品的開發(fā)難度和開發(fā)周期。 另外，在開發(fā)實現(xiàn)的PDA軟硬件平臺的基礎上給出了—個地圖的顯示以及實現(xiàn)放大、縮小等功能的程序，為綜合應用了PDA平臺軟硬件資源提供了—個有用的實例。
上傳時間： 2013-04-24
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為了解決當前PVC軟標生產(chǎn)技術落后、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、工作環(huán)境差等問題，本文提出研制集注標、烘烤、冷卻的數(shù)控PVC軟標機方案。 數(shù)控PVC軟標機控制系統(tǒng)采用“ARM9+RT-Linux”開發(fā)模式，將數(shù)控技術與嵌入式系統(tǒng)應用有機結(jié)合起來，一方面發(fā)揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點，使PVC軟標機數(shù)控系統(tǒng)有較強的數(shù)據(jù)處理和運動控制能力；另一方面利用實時操作系統(tǒng)RT-Linux的開放性、強大的功能，簡化了數(shù)控系統(tǒng)軟件的開發(fā)，縮短了應用系統(tǒng)開發(fā)周期。 本文研究的主要內(nèi)容是基于嵌入式的PVC軟標機數(shù)控系統(tǒng)硬件設計和軟件開發(fā)。首先詳細介紹了系統(tǒng)各功能模塊的硬件電路設計，包括嵌入式最小系統(tǒng)搭建、伺服驅(qū)動器接口電路設計、電磁閥接口電路設計、人機交互模塊設計、通信模塊設計、開關量模塊設計等方面內(nèi)容；然后，基于RT-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件實現(xiàn)機理的理論指導下，提出了系統(tǒng)軟件的架構(gòu)，在此基礎上詳細闡述了軟件實現(xiàn)過程：通過對PVC軟標機數(shù)控系統(tǒng)功能需求及多任務間數(shù)據(jù)依賴關系的分析，同時結(jié)合RT-Linux平臺上實時應用軟件的結(jié)構(gòu)特點，本文在邏輯架構(gòu)上對控制系統(tǒng)的實時任務和非實時任務進行了劃分，并設計了模塊間數(shù)據(jù)緩沖機制；在時序架構(gòu)上提出了系統(tǒng)的多任務運行時機分配以及各任務之間正確合理的時序關系，以保證實時任務的實時性和非實時任務能夠得到適當運行；在應用軟件架構(gòu)上利用RT-Linux多線程編程技術實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的基本功能。最后，針對本系統(tǒng)插補所需的精度和系統(tǒng)實時性要求，利用數(shù)據(jù)采用直線插補算法實現(xiàn)了系統(tǒng)的插補功能。 目前，PVC軟標機數(shù)控系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)實現(xiàn)，系統(tǒng)能夠在實驗平臺上穩(wěn)定運行，基本達到預期目標。關鍵字：PVC軟標；數(shù)控系統(tǒng)；插補；RT-Linux；ARM9
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力電子設備得到廣泛應用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重，極大地危害了電力設備的安全運行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復雜，因此諧波的檢測分析，是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關技術的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應用優(yōu)勢，設計了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)各模塊進行了設計，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關的運算處理工作，可以得到各次諧波含量。 通過文中設計的硬件同步電路，可以準確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點，為了減小響應時間，提高運算速度，采用了實序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運算，即通過一次快速傅立葉變換運算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關系，避免了傅立葉反變換運算，提高了運算速度，實現(xiàn)諧波的準確檢測。 最后經(jīng)過樣機測試證明，本文設計的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準確、可靠的實現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。
標簽： ARM 電網(wǎng)諧波 檢測 分
上傳時間： 2013-07-10
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嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁減，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]。廣泛應用于軍事，信息家電，無線通信設備，消費類電子產(chǎn)品，移動計算平臺等諸多領域，是當今熱門的計算機開發(fā)技術。 隨著科學技術發(fā)展，人們生活水平提高，數(shù)字高清電視逐漸普及，在各大賣場，對銷售過程中展示設備也隨之提出了更高的要求。但據(jù)調(diào)查，在中國現(xiàn)有的高清播放系統(tǒng)普遍存在價格昂貴，損耗高，壽命短及外部接口少等缺陷，導致無法普及。 針對這一現(xiàn)狀，本課題設計了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺，嵌入式實時操作系統(tǒng)uclinux為系統(tǒng)軟件平臺的高清播放系統(tǒng)。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構(gòu)，又是公司的名稱，該公司主要設計處理器架構(gòu)，并將其技術授權(quán)給其他芯片廠商。該處理器架構(gòu)具有外型小，性能高等特點，多用于便攜式通訊工具，多媒體數(shù)字式消費類儀器和嵌入式系統(tǒng)解決方案等領域。本課題在充分考慮系統(tǒng)實用性和開發(fā)成本的基礎上，采用EM8623芯片為CPU，片外擴展FLASH和SDRAM存儲器。 uclinux系統(tǒng)從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來，雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內(nèi)存管理單元)的處理器而設計，但保留了操作系統(tǒng)的所有特性，為硬件平臺更好地運行提供了保證，也降低了軟件設計復雜度，提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性，縮短了開發(fā)周期。 該高清播放系統(tǒng)具有工作時間長，性能穩(wěn)定等特點，采用面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程綜合編程方法，ASM，C，C++多種語言混合編程方式實現(xiàn)，使系統(tǒng)具有很高的健壯性和可擴展性。 基于ARM的高清播放系統(tǒng)在現(xiàn)場運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和實際要求。而且由于該高清播放系統(tǒng)外接接口豐富(包括常見的HDMI，S-Video，VGA，YPbPr，YCbCr)，連接使用方便，所以具有很好的市場價值，可廣泛應用于電視銷售柜臺，化妝品展示柜臺，聯(lián)網(wǎng)廣告機等領域。
標簽： ARM 播放 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著嵌入式技術的發(fā)展，ARM處理器以其獨特的優(yōu)勢在計算機、電子和通信的各個領域得到廣泛應用，將網(wǎng)絡技術、控制技術和視頻監(jiān)控技術相融合，在更大程度上促進了家庭生活的信息化和自動化。系統(tǒng)采用先進的ARM處理器作為控制平臺，與使用C51單片機相比，提高了性能，縮短了開發(fā)周期；與使用傳統(tǒng)的PC機相比，兼顧了系統(tǒng)功能，又節(jié)約了成本，在家庭自動化領域具有較好的理論價值和廣闊的應用前景。 本文在分析國內(nèi)外家庭自動化發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，采用先進的ARM技術，給出了多模式網(wǎng)絡通信方案，解決了家庭自動化系統(tǒng)對不同通信網(wǎng)絡的兼容性問題，在公用電話網(wǎng)語音通信中，提出了通信狀態(tài)機模型，討論了電話按鍵檢測和超時無選擇的問題，對語音處理技術的實現(xiàn)進行了研究；在無線網(wǎng)絡通信中，通過短消息的發(fā)送和接收，實現(xiàn)了遠程用戶和系統(tǒng)之間的信號傳輸，對系統(tǒng)無線GPRS通信的實現(xiàn)進行了技術研究；在遠程圖像監(jiān)控的實現(xiàn)中，給出了單幀圖像采集的實現(xiàn)方法，對C/S模式下遠程監(jiān)控技術進行了研究；為實現(xiàn)系統(tǒng)與終端之間的信號傳輸，給出了家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡接口設計方案，實現(xiàn)了家電設備控制和自動報警功能，在系統(tǒng)安全問題方面，給出了系統(tǒng)身份認證的實現(xiàn)方法。在此基礎上，構(gòu)建了一個低成本、高性能、高可靠性的家庭自動化系統(tǒng)。
標簽： ARM 家 自動化系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-21
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