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基于ARM和DSP的數(shù)控系統(tǒng)研究

機械手是自動裝配生產(chǎn)線上必不可少的設備，它可以模擬人手臂的部分動作，按預定的程序、軌跡和要求，實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度和提高裝配質(zhì)量和在惡劣環(huán)境下作業(yè)等方面，起到了積極的作用。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統(tǒng)，它的特點是高度自動化，響應速度快等，非常適合于要求實時的和多任務的場合。本文分析了機械手控制系統(tǒng)的功能要求，研究設計了一種基于ARM和DSP的機械手數(shù)控系統(tǒng)的方案。嵌入式ARM處理器，具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點，但其很難在處理大數(shù)據(jù)量、復雜算法時保證系統(tǒng)的靈活性和實時性。DSP作為數(shù)字信號處理的核心器件，能夠?qū)崟r快速的完成控制算法運算，由于DSP普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微秒左右，不適合高速輸入輸出；FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù)，時間可縮短至幾十納秒。另外利用FPGA可以方便的實現(xiàn)各種接口的邏輯時序，豐富的接口使得該系統(tǒng)能夠方便的進行移植，擴展了該系統(tǒng)的應用領域，從而提升了其性價比，通過ARM處理器和DSP以及FPGA技術的有機結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使系統(tǒng)具有程序設計靈活、以太網(wǎng)通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸出、可移植等特點，既滿足高速機械手自動控制的要求，同時又具有一定的通用性。通過本課題實踐表明，基于ARM和DSP構(gòu)建嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的應用方案全可行、合理，同傳統(tǒng)的人機交互系統(tǒng)設計相比，能大量地減輕研發(fā)任務，提高發(fā)速度，能夠在短時間內(nèi)得到控制性能優(yōu)秀的數(shù)控系統(tǒng)。

標簽： ARM DSP 數(shù)控系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-06-11

上傳用戶：康郎
基于ARM和DSP的鐵路信號測試儀設計（DSP部分）

UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國鐵路的主流制式，軌道電路的正常工作對行車安全意義重大。軌道信號失真或者受到噪聲污染有可能導致鐵路信號設備錯誤動作進而發(fā)生行車事故。通過對鐵路信號做出監(jiān)測以及判斷，可以幫助信號設備維護人員對故障設備進行及時修復從而避免事故發(fā)生。本文設計了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號測試儀，用以幫助設備維護人員及時檢修故障設備。其中，DSP芯片選用TI公司的32位浮點處理器TMS320VC33作為信號分析與處理的核心，實現(xiàn)信號的解調(diào)、頻譜分析和細化處理等功能。本測試儀作為一種實時的信號檢測設備，充分利用了浮點DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性，因而更適合于現(xiàn)場環(huán)境的應用。本測試儀主要針對目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路，實現(xiàn)對移頻信號的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測、信號幅度檢測、站內(nèi)軌道信號的相位角及其幅度檢測等功能。本文著重分析了頻譜細化技術中的ZFFT算法在實時信號分析中的應用，采用ZFFT算法可以在保證運算效率的同時提高頻譜的分辨率。在此基礎上，本文就這種算法提出了若干改進措施并且通過MATLAB對該算法及其改進措施進行了軟件仿真。同時本文完成了基于這種算法的DSP軟件設計：為了提高系統(tǒng)實時性，DSP算法均采用匯編語言實現(xiàn)。理論分析和實驗表明調(diào)制頻率的分辨率可以達到0.03Hz，滿足實際應用要求。此外，本文設計了測試儀的硬件結(jié)構(gòu)，主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路，以及基于這個接口電路的通信規(guī)程。

標簽： DSP ARM 鐵路信號試儀設計

上傳時間： 2013-06-29

上傳用戶：qazwsxedc
基于ARM和GPRS電力負荷管理系統(tǒng)的研究與設計

國內(nèi)電力市場的開放給電力公司帶來了新的挑戰(zhàn)。各家電力公司都在尋求提高公司效率，增加客戶、改善服務的方案。在此競爭的舞臺上，采用先進技術的自動抄表和負荷管理系統(tǒng)就成為一個強有力的工具。它可以加強企業(yè)內(nèi)部管理，加強對電網(wǎng)負載能力的控制。集軟硬件于一體的一整套電力負荷控制系統(tǒng)就成為滿足當前市場需求、順應國家電力改革的解決方案。論文是基于ARM和GPRS電力負荷管理系統(tǒng)的研究與設計，主要工作是研制應用于電力負荷管理系統(tǒng)的GPRS終端，包括終端的軟硬件系統(tǒng)的設計和調(diào)試。自主開發(fā)了PPP協(xié)議，成功地將PPP協(xié)議應用于GPRS終端，所以此終端具有很強的后續(xù)擴展性和移植性。論文首先介紹了電力負荷管理系統(tǒng)的研究背景、目的及意義，結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展情況，指出了現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，伴隨GPRS、CDMA等新一代無線通信技術的發(fā)展對其進行改進。其次對GPRS無線通信技術進行研究，了解GPRS終端數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議——TCP/IP、PPP協(xié)議的基本原理。并對電力負荷系統(tǒng)的整體架構(gòu)和通信方式進行了研究分析。再次是對GPRS終端硬件的設計，主要包括ARM微處理器硬件系統(tǒng)的設計、串行擴展電路以及GPRS模塊的電路的設計。最后本文著重對PPP協(xié)議做重點研究和設計。按照自身狀態(tài)機機制，從PPP的協(xié)議結(jié)構(gòu)、運行機制、協(xié)商分析過程來展開，對PPP協(xié)議的實現(xiàn)進行詳細設計說明。同樣也對GPRS終端撥號上網(wǎng)程序進行了設計與實現(xiàn)。經(jīng)測試，GPRS終端能夠順利地進行撥號，并發(fā)送數(shù)據(jù)。證明了GPRS終端運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和設計要求，有利于配電網(wǎng)絡運行的安全性和經(jīng)濟性管理，對加強用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。

標簽： GPRS ARM 電力負荷管理系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：cee16
基于ARM和GPRS遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們防火、防盜意識的提高，人們對遠程現(xiàn)場狀況的了解提出了更高的需求。如何有效解決由于各監(jiān)控點分布范圍散、數(shù)量多、距離遠，甚至地處偏僻，有效管理多個監(jiān)控點等難題，僅依靠架設光纜、鋪設電纜難度大、且不切合實際(并且即使架設了通訊線路其速度慢、運營成本也高)。本文在分析研究了當前國內(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等相關領域的研究進展的基礎上，提出了一套基于ARM和GPRS的遠程監(jiān)空系統(tǒng)。它是利用GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、傳輸特性好與嵌入式系統(tǒng)低功耗方便實用相結(jié)合的系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)通過溫度傳感器的檢測信息，實現(xiàn)溫度異常監(jiān)測，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)通過其串口利用GPRSDTU將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的遠程監(jiān)控中心服務器。監(jiān)控中心接受各個監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對終端的集中管理。本課題軟件方面分為系統(tǒng)軟件和應用軟件開發(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；應用軟件方面包含終端ARM平臺嵌入式溫度采集和視頻采集軟件設計，數(shù)據(jù)發(fā)送程序，監(jiān)控中心程序設計三個部分。

標簽： GPRS ARM 遠程監(jiān)控系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：mingaili888
基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設計與實現(xiàn)

UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID(Radio Frequency Identification，射頻身份識別)技術是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應用的一門新技術。該技術已被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。但是，基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段，傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎上實現(xiàn)的，這類讀寫器很難實現(xiàn)復雜的多任務功能；隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題，本文設計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器，主要內(nèi)容有： (1)分析了射頻識別技術的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術為研究背景，結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺，給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設計思路，指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應用，分析了讀寫器和標簽之間進行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關技術；在給出超高頻讀寫器主要技術性能指標及功能要求的基礎上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設計，同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設計，主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊；闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法，完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求，構(gòu)建了一個進行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境；移植了系統(tǒng)啟動所需的引導程序bootloader；實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植；給出了Linux系統(tǒng)下典型設備(觸摸屏、網(wǎng)絡接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境，對超高頻讀寫器輸出功率，讀寫器發(fā)送命令以及標簽應答波形進行了測試與分析；對讀寫器的整機性能進行了聯(lián)機測試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖，同時對測試結(jié)果進行了總結(jié)。實際應用結(jié)果表明，基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡的功能，其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術性能指標均達到或優(yōu)于設計標準要求，該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理，樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的設計目標。

標簽： Linux ARM 超高頻讀寫器

上傳時間： 2013-07-25

上傳用戶：saharawalker
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(shù)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?qū)χ饕布M行測試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅(qū)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(wǎng)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(qū)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(diào)試過程中總結(jié)的經(jīng)驗與大家分享。本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數(shù)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(chǎn)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Linux的導航終端的設計與實現(xiàn)

本文首先提出了課題的意義。然后對導航終端的設計進行了概述，分析了導航終端實現(xiàn)所需要的主要技術，研究了嵌入式系統(tǒng)的基本組成以及ARM9嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)方法。之后本文給出了總體設計，研究了系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建。最后詳盡地給出了導航終端的實現(xiàn)。設計的導航終端以嵌入式微處理器為核心，包括GPS模塊、LCD和觸摸屏模塊。主要完成了人機交互界面的設計、電子地圖的繪制。在研究了Maplnfo矢量地圖格式的基礎上提出了采用衛(wèi)星遙感地圖的設想，并且利用MiniGUI在嵌入式開發(fā)平臺上顯示出來，實現(xiàn)了支持矢量地圖與衛(wèi)星遙感地圖顯示的雙重功能，完成了地圖的放大縮小與漫游功能。最后實現(xiàn)了通過串口接收GPS數(shù)據(jù)，并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)成功實現(xiàn)了導航定位功能。本課題的研究是在Linux操作系統(tǒng)與HHARM9-EDU開發(fā)平臺下完成，重點是操作系統(tǒng)與圖形用戶接口的移植，及電子地圖的顯示與導航功能的實現(xiàn)。本課題給出了一個導航終端的具體實現(xiàn)方案，并進行了設計與實現(xiàn)。實現(xiàn)了導航終端接收GPS定位信息，并結(jié)合GIS技術，在電子地圖上實時顯示終端當前位置和移動狀態(tài)的功能。本系統(tǒng)設計新穎，功能完善，有很強的實用價值。

標簽： Linux ARM 導航

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：lgs12321
基于ARM和Linux的橫機控制系統(tǒng)設計

本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負責編織工藝和人機接口設計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件，并向前端電路提供硬件接口。基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作，實現(xiàn)整個編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機界面，方便操作。最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設計方案的橫機技術含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。

標簽： Linux ARM 橫機控制系統(tǒng)設計

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ikemada
基于ARM和Linux的汽車試驗記錄儀的研究與開發(fā)

隨著汽車電子和現(xiàn)代化交通的飛速發(fā)展，人們對汽車的行駛性能和安全性能提出了更高的要求。在汽車測試試驗中使用記錄儀，可以實現(xiàn)實時測量，控制汽車的車速，對超速進行報警，滿足汽車試驗中對汽車運行情況的了解，特別是根據(jù)汽車試驗要求而制定的試車計劃得到的準確實施，從而進一步提高汽車制造商的市場競爭力。隨著微電子技術的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路技術的成熟，嵌入式計算機系統(tǒng)的功能越來越強大，在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機，并且其獨特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價比高，便于攜帶，使得它非常適合應用到汽車試驗記錄儀中。本論文在嵌入式系統(tǒng)平臺的構(gòu)建中做了探索性研究，以汽車試驗記錄儀的發(fā)展和功能要求為目標，以嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件設計入手，深入研究了嵌入式計算機硬件系統(tǒng)設計和電磁兼容性問題和能夠長時間可靠運行的嵌入式計算機主板。主要模塊包括電源、復位、JATG模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊。在軟件部分，實現(xiàn)了嵌入式計算機系統(tǒng)的引導程序(u-boot-1.1.4)的移植，嵌入式Limux2.6.14內(nèi)核的移植，根文件系統(tǒng)的制作，新增硬件驅(qū)動程序編寫以及嵌入式圖形界面GUI系列MiniGUI的移植，完成了嵌入式計算機系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺的構(gòu)建。目前，國內(nèi)市場上缺乏專門應用與汽車試驗中的記錄儀，本文設計中的汽車記錄儀正是基于此目的而設計和研制的，該新型的汽車試驗記錄儀使用方便，性價比高，適用于國內(nèi)中小型汽車制造廠商。

標簽： Linux ARM 汽車記錄儀

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：aeiouetla
基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng)的研究以及打印模塊的實現(xiàn)

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面，ARM技術已經(jīng)在當今的嵌入式微處理器領域中占據(jù)了領先地位，另一方面，結(jié)構(gòu)清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來，基于ARM和Linux的嵌入式技術已經(jīng)成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經(jīng)廣泛應用在票據(jù)打印領域，但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中，某些參數(shù)，比如環(huán)境的溫度、濕度等，需要被嚴格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來，能夠讓技術人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。本次設計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上，此次設計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，使用串行接口連接該型號打印機，并輔助軟件設計擴展了坐標圖形打印的功能。軟件設計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅(qū)動程序設計和實現(xiàn)坐標圖形打印功能的應用程序設計。驅(qū)動程序和應用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行，打印效果理想。

標簽： Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：xc216

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