JPEG2000是新一代的靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它相比JPEG有很多新的特性，如漸進(jìn)傳輸和感興趣區(qū)域編碼等，因而它具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在數(shù)碼相機(jī)、PDA等便攜式設(shè)備中。 JPEG2000的核心主要包括小波變換和基于最優(yōu)化截?cái)帱c(diǎn)的嵌入式塊編碼(EBCOT)算法，其計(jì)算復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于JPEG，完全采用軟件方案實(shí)現(xiàn)將會(huì)占用大量的處理器時(shí)間和內(nèi)存開銷，而且速度較慢，實(shí)時(shí)處理的能力較差。為了推廣JPEG2000在便攜式產(chǎn)品、消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，打開巨大的潛在市場(chǎng)，研究硬件實(shí)現(xiàn)的算法實(shí)時(shí)處理方案具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 EBCOT算法是一個(gè)兩層的編碼引擎，其中的上下文編碼的運(yùn)算量約占到總運(yùn)算量的50％，是提高編碼速度的關(guān)鍵算法之一。由于上下文編碼大部分都是邏輯運(yùn)算，沒有復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，但邏輯控制流程復(fù)雜繁瑣，對(duì)存儲(chǔ)器訪問頻繁，采用DSP或者其他的通用處理器通過指令控制實(shí)現(xiàn)該算法，未能顯著提高編碼速度。本文采用FPGA芯片，以電路邏輯的方式來實(shí)現(xiàn)該算法并進(jìn)行優(yōu)化，在研究和分析了上下文編碼算法運(yùn)算特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了列判斷和交錯(cuò)存儲(chǔ)相結(jié)合的硬件實(shí)現(xiàn)方案，并采用硬件描述語言Verilog在寄存器傳輸級(jí)描述了相應(yīng)的硬件電路。通過功能仿真和邏輯綜合后，所獲得的上下文編碼模塊最大時(shí)鐘頻率為101MHz，且能在130ms內(nèi)完成對(duì)一幅512×512灰度圖像的編碼，性能比Jasper軟件中的實(shí)現(xiàn)方案提高了75％。 JPEG2000的一個(gè)重要特性是其具有漸進(jìn)傳輸?shù)哪芰Γa流組織是獲得漸進(jìn)傳輸特性的技術(shù)關(guān)鍵。碼流組織通過在輸出碼流中安排數(shù)據(jù)包的先后順序來實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)傳輸?shù)哪康摹１疚膶?duì)JPEG2000中實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)傳輸?shù)臋C(jī)制進(jìn)行了分析，并研究了碼流組織的算法實(shí)現(xiàn)。 為了對(duì)JPEG2000算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證，本文設(shè)計(jì)了基于FPGA和ARM的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其中FPGA主要完成算法中運(yùn)算量較大的小波變換、上下文編碼和算術(shù)編碼，而ARM處理器則完成碼流組織、數(shù)據(jù)打包以及和PC機(jī)的通信。本文在該平臺(tái)上對(duì)所設(shè)計(jì)的上下文編碼算法和碼流組織模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的算法模塊功能正確，并在一定程度上提高了編碼速度。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子偵察設(shè)備面臨電磁環(huán)境日益復(fù)雜多變,發(fā)展寬帶化、數(shù)字化、多功能、軟件化的電子偵察設(shè)備已是一項(xiàng)重要的任務(wù).然而,目前的寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的工作速率總有一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的差別,二者之間的瓶頸成為電子偵察系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙.通信領(lǐng)域軟件無線電的成功應(yīng)用為電子偵察系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種理想模式.另一方面,微電子技術(shù)的快速發(fā)展,以及FPGA的廣泛應(yīng)用,在很大程度上影響了數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與開發(fā).這也為解決高速A/D與DSP處理能力之間的矛盾提供了一種有效的解決方法.為了解決寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的瓶頸問題,本文給出了一種基于多相濾波的寬帶數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu),并從軟件無線電原理出發(fā),從理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)仿真兩方面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證,并進(jìn)一步給出該結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以及改進(jìn)的多相濾波數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方法.本文將多相濾波下變頻的并行結(jié)構(gòu)應(yīng)用到數(shù)字下變頻電路中,并在后繼的混頻模塊中也采用并行混頻的方式來實(shí)現(xiàn),不僅在一定程度上解決了二者之間的瓶頸問題,同時(shí)也大大提高了實(shí)時(shí)處理速度.經(jīng)過多相濾波下變頻處理后的數(shù)據(jù),在速率和數(shù)據(jù)量上都有大幅減少,達(dá)到了現(xiàn)有通用DSP器件處理能力的要求.另外,本人還用FPGA設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路,利用微機(jī)串口,與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)板進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換.利用FPGA的在線編程特性,可以方便靈活的對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方法加以驗(yàn)證和比較.
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代控制理論在機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，多電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)控制技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，給嵌入式系統(tǒng)的數(shù)控應(yīng)用提供了巨大機(jī)遇。傳統(tǒng)的伺服運(yùn)動(dòng)控制很難在處理大數(shù)據(jù)量、復(fù)雜算法時(shí)保證系統(tǒng)的靈活性和實(shí)時(shí)性。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的以應(yīng)用為中心并且軟硬件可裁剪的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是高度自動(dòng)化，響應(yīng)速度快等，非常適合于要求實(shí)時(shí)的和多任務(wù)的場(chǎng)合。 本文以嵌入式數(shù)控系統(tǒng)為項(xiàng)目背景，研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM和FPGA的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的方案。設(shè)計(jì)中，通過QuartusⅡ、ModelSim和Protel 99等電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化開發(fā)工具完成了一個(gè)高性能嵌入式軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證；采用了實(shí)用小巧的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ，為應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提供了保證。該嵌入式數(shù)控系統(tǒng)滿足了用戶對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和快速處理的要求，具有較廣泛的應(yīng)用前景。 通過本課題實(shí)踐表明，基于ARM和FPGA構(gòu)建嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用方案完全可行、合理，同傳統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，能大量地減輕研發(fā)任務(wù)，提高研發(fā)速度，能夠在短時(shí)間內(nèi)得到控制性能優(yōu)秀的數(shù)控系統(tǒng)。而μC／OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的加入，使得系統(tǒng)很好地進(jìn)行多任務(wù)處理，并保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
標(biāo)簽： FPGA ARM 嵌入式 數(shù)控
上傳時(shí)間： 2013-07-22
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本文研究基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)。論文完成了ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了ARMLinux系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設(shè)計(jì)以及各種顯示算法設(shè)計(jì)等。同時(shí)進(jìn)行了信號(hào)的高速采集和處理的實(shí)際測(cè)試，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手，闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，以及基于ARMLinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 硬件方面，在FPGA平臺(tái)上，我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數(shù)據(jù)信號(hào)，再將這四路數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到4個(gè)FIFO中，然后再對(duì)這4個(gè)FIFO中的數(shù)據(jù)拼接并存儲(chǔ)在FPGA片上的雙端口雙時(shí)鐘RAM中，最后將FPGA的雙端口雙時(shí)鐘RAM掛載到ARM系統(tǒng)的總線上，實(shí)現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲(chǔ)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使ARM處理器可以直接讀取這個(gè)雙端口雙時(shí)鐘的RAM中的數(shù)據(jù)，從而大大提高了數(shù)據(jù)采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設(shè)計(jì)方面，我們通過使FIFO的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)鐘降低為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1/n實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率降為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1/n，從而實(shí)現(xiàn)了由FPGA控制的可變頻率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 軟件方面，為了更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能，我們移植了ARMLinux操作系統(tǒng)，并在S3C2410平臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、LCD驅(qū)動(dòng)程序移植、自定義的FPGA模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、LCD顯示程序設(shè)計(jì)、多線程的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。應(yīng)用程序能夠控制FPGA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下，系統(tǒng)可以正常工作。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頻率在5MHz以下的信號(hào)波形的直接顯示；對(duì)5MHz至40MHz的信號(hào)，使用正弦插值算法進(jìn)行處理，顯示效果良好。同時(shí)這種硬件結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)8路甚至16路緩沖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以使系統(tǒng)支持更高的采樣頻率。
標(biāo)簽： FPGA ARM 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時(shí)間： 2013-07-04
上傳用戶：林魚2016
近年來，基于DSP和FPGA的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)己成為新一代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強(qiáng)，而且具有開放性、實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn)，因此在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 論文從步行康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)與制作出發(fā)，主要進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究。文章首先提出了多種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點(diǎn)，選定以DSP和FPGA為核心進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 論文詳細(xì)研究了以DSP和FPGA為核心實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，利用DSP實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與相關(guān)功能模塊，利用FPGA實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號(hào)處理電路，并對(duì)以上電路系統(tǒng)進(jìn)行了功能仿真和時(shí)序仿真。 結(jié)果表明，基于DSP和FPGA為核心的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能要求，同時(shí)提高了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開放性、實(shí)時(shí)性和可靠性，并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標(biāo)簽： FPGA DSP 機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-22
上傳用戶：debuchangshi
進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著全球信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)展空間。 嵌入式系統(tǒng)的最大特點(diǎn)之_是其所具有的目的性或針對(duì)性，即每一套嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)都有其特殊的應(yīng)用場(chǎng)合與特定功能，這也是嵌入式系統(tǒng)與通剛的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最主要的區(qū)別。由于嵌入式系統(tǒng)是為特定的目的而設(shè)計(jì)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(yīng)用系統(tǒng)硬件上和軟件上的靈活性，就可以用最低的成本，最少的時(shí)間，快速的完成功能的轉(zhuǎn)換。 本課題的目的在于提出并設(shè)計(jì)一種基于ARM(Advanced RISC Machines)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)的可擴(kuò)展功能嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，并完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和PCI(Peripheral Component Interconnect)橋的固件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中采用美國(guó)ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA軟件開發(fā)了系統(tǒng)的硬件部分。在整個(gè)硬件開發(fā)環(huán)節(jié)中，充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的設(shè)計(jì)原則，并進(jìn)行全面的電路仿真試驗(yàn)，保證了硬件系統(tǒng)的高度可靠性。本系統(tǒng)承襲了ARM7系列處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)，并充分考慮到用戶的需要，擴(kuò)展了多種常用的外部設(shè)備接口以及藍(lán)牙無線接口等，為將米各種可能的應(yīng)用提供了完善的硬件基礎(chǔ)。概括總結(jié)起來本文具體工作如下： 1．完全自主設(shè)計(jì)了具有高擴(kuò)展性的基于LPC2292嵌入式處理器的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)。基于該硬件平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)許多基于ARM架構(gòu)處理器的嵌入式應(yīng)剛而無需對(duì)硬什系統(tǒng)作出大的改變，如多協(xié)議轉(zhuǎn)換器、CAN(Control Area Network)總線網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)關(guān)、各種工業(yè)控制應(yīng)用等。并在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，總結(jié)出了嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法。 2．完成了基于CPLD的PCI橋接芯片的同什設(shè)計(jì)，在ARM硬件平臺(tái)上成功擴(kuò)展了PCI設(shè)備，成功解決了ARM處理器和PCI從設(shè)備之間通訊的問題。 3．完成了對(duì)所開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的測(cè)試工作，完成了基于AT89C51的PCI測(cè)試卡軟硬件設(shè)計(jì)。基于此測(cè)試卡，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的PCI通訊功能進(jìn)行有效測(cè)試，以保證整個(gè)硬件系統(tǒng)正常、高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成，使其可以作為嵌入式應(yīng)用的二次開發(fā)或?qū)嶒?yàn)平臺(tái)，用于工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)及高校相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)。
標(biāo)簽： CPLD ARM 擴(kuò)展 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-22
上傳用戶：sztfjm
電能是一種使用最為廣泛的能源，其應(yīng)用程度已成為一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的主要標(biāo)志之一。隨著計(jì)算機(jī)、電力電子和信息技術(shù)等高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和普及，電能質(zhì)量已成為電力部門及其用戶日益關(guān)注的問題，對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和分析也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析的相關(guān)理論和技術(shù)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了基于DSP和ARM的雙CPU電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 本文首先對(duì)電能質(zhì)量當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)電能質(zhì)量相關(guān)分析方法進(jìn)行了闡述，提出了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)思路。本文采用雙CPU的硬件結(jié)構(gòu)方式，利用ARM管理鍵盤和顯示等人機(jī)接口，采用高速數(shù)字信號(hào)處理器。TMS320LF2407作為運(yùn)算單元，采用專門的14位AD轉(zhuǎn)換芯片來實(shí)現(xiàn)高精度的采樣，同時(shí)利用鎖相環(huán)電路硬件跟蹤電網(wǎng)頻率。軟件系統(tǒng)方面采用了模塊化設(shè)計(jì)，以便于軟件功能的改進(jìn)和升級(jí)。在理論方面也有所研究，以諧波源-六脈動(dòng)整流橋?yàn)檠芯繉?duì)象，分析控制角和換相重疊角與諧波電流大小之間的關(guān)系，并通過PSCAD/EMTDC仿真驗(yàn)證理論分析的準(zhǔn)確性；對(duì)于暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)采用小波變換進(jìn)行檢測(cè)，并通過Matlab仿真驗(yàn)證檢測(cè)效果。 本文最后對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，指出當(dāng)前電能質(zhì)量中存在的問題，并給出了相應(yīng)的改善措施。對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行了誤差分析，并結(jié)合誤差的原因提出了軟件校正方法。
標(biāo)簽： ARM DSP 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)儀
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國(guó)入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，使得國(guó)內(nèi)交通車輛與日劇增，隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運(yùn)用無線通信技術(shù)、ARM技術(shù)和GPS定位技術(shù)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題，滿足運(yùn)輸效率和安全保障的需要，并且?guī)順O大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 通過對(duì)車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的研究與分析，本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機(jī)控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)克服了單片機(jī)系統(tǒng)因其功能簡(jiǎn)單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡(jiǎn)單控制的缺點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的監(jiān)控，例如顯示復(fù)雜的電子地圖、數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算、高端產(chǎn)品甚至有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時(shí)該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式，具有資源利用率高、傳輸速率高、計(jì)費(fèi)合理等特點(diǎn)，解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費(fèi)用高、消息延時(shí)和消息丟失等問題，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)和GPRS通用無線分組業(yè)務(wù)，在GPS定位技術(shù)中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號(hào)和編碼、定位原理以及GPS誤差；在GPRS通訊技術(shù)中介紹了GPRS的概念、GPRS網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、GPRS的主要優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向。 論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能、車載端的研究與設(shè)計(jì)、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)三大部分進(jìn)行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成，車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數(shù)據(jù)處理與控制模塊這三大模塊構(gòu)成；監(jiān)控中心包括Internet接入設(shè)備、中心服務(wù)器、監(jiān)控端計(jì)算機(jī)以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個(gè)移動(dòng)車輛上，負(fù)責(zé)接受OPS衛(wèi)星定位信息，通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過GPRS模塊，最后將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務(wù)器，信息服務(wù)器將收到的車臺(tái)數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。
標(biāo)簽： ARM GPS 車輛監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-14
上傳用戶：wang0123456789
自上世紀(jì)90年代Linux首次應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，至今已過了近10年。10年間，隨著芯片技術(shù)、總線技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式處理器也從8位單片機(jī)時(shí)代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時(shí)代。32位、16位處理器的價(jià)格不再是那么高不可攀。在這種背景下，本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)的，低成本的，具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進(jìn)行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今，很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺(tái)，以單片機(jī)、PLC、DSP等作為DDC控制器，通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短，但成本總體較高，通訊方式單一。 本課題首先對(duì)幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行比較，確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺(tái)的處理器和操作系統(tǒng)；其次研究了Linux在ARM上的移植以及運(yùn)行過程，包括引導(dǎo)加載程序vivi、Linux2.6內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、各種外設(shè)(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅(qū)動(dòng)程序的移植，以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā)；最后對(duì)CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺(tái)以S3C2410處理器為核心，以Linux2.6內(nèi)核為操作系統(tǒng)，以觸摸屏為主要人機(jī)界面，具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式，其成本較低，體積較小，功能較為靈活；其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉(zhuǎn)換板組成，其控制功能更加強(qiáng)大，通訊方式也更加多樣化；另外，監(jiān)督平臺(tái)與DDC控制器均可在線更新程序，降低了系統(tǒng)維護(hù)難度。 經(jīng)過實(shí)踐調(diào)試，本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。本監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于電力、化工、機(jī)電等多個(gè)領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)，具有較強(qiáng)的通用性。
標(biāo)簽： Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-07-08
上傳用戶：zhch602
隨著Internet的發(fā)展和后PC時(shí)代的到來，嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前IT產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)之一，呈現(xiàn)了巨大的市場(chǎng)需求。具有良好的網(wǎng)絡(luò)支持和多任務(wù)處理能力的嵌入式系統(tǒng)為數(shù)據(jù)通信提供了新的解決方案。 本文的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)接口模塊的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。該任務(wù)來自于某軍事預(yù)研項(xiàng)目中的定位與指揮系統(tǒng)部分。為了提高終端和接口模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，本文采用帶有完整網(wǎng)絡(luò)支持的嵌入式系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)為了將本次的設(shè)計(jì)成果應(yīng)用于以后的項(xiàng)目開發(fā)中，本課題還進(jìn)行了文件系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性等多方面的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的功能完善的嵌入式軟件平臺(tái)。 本文選用某S3C4480開發(fā)板作為系統(tǒng)硬件平臺(tái)，嵌入式操作系統(tǒng)選用了專門為無MMU的處理器設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)uClinux。 本文的主要工作有： ●分析系統(tǒng)功能需求，提出系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)； ●構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸功能所需的系統(tǒng)平臺(tái)，完成uClinux，Blob的移植工作，并實(shí)現(xiàn)斷電可保存的jffs2文件系統(tǒng)； ●為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備RTL8019AS編寫驅(qū)動(dòng)；同時(shí)為了增強(qiáng)系統(tǒng)的人機(jī)交互性能，本文對(duì)4x4鍵盤編寫了驅(qū)動(dòng)程序； ● uClinux在實(shí)時(shí)性方面的缺陷對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送有一定影響，所以做了基于RTLinux的外部擴(kuò)展的實(shí)時(shí)性的改造，并對(duì)任務(wù)切換時(shí)間進(jìn)行了測(cè)試； ●網(wǎng)絡(luò)傳輸程序設(shè)計(jì)。首先完成了遵循定位與指揮系統(tǒng)中接口通信協(xié)議規(guī)定的通信數(shù)據(jù)的打包和解包。然后對(duì)比測(cè)試了TCP和UDP的傳輸速度。考慮到UDP協(xié)議傳輸?shù)乃俣葍?yōu)勢(shì)，在應(yīng)用層做出了可靠性改造，經(jīng)過對(duì)停等協(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議的分析和比較，最終采用基于停等協(xié)議的改造方法，并完成了具體測(cè)試。
標(biāo)簽： uClinux ARM 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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