超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展,使超聲設(shè)備不斷更新,超聲檢查已成為預(yù)測和評價(jià)疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn),其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實(shí)現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺(tái)、LINUX嵌入式操作系統(tǒng),是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能,能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理,從而使操作更加方便,圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高,并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲(chǔ)、拷貝等打下基礎(chǔ),是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點(diǎn)是用數(shù)字硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時(shí)處理,它的實(shí)現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理(DSP)應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計(jì)者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r,提出了課題研究內(nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計(jì)入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計(jì)做了描述后,接著分析了超聲信號進(jìn)行數(shù)字化處理的各個(gè)子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理、設(shè)計(jì)流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著,本論文介紹了基于ARM9硬件平臺(tái)的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā),詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后對整個(gè)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽: ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計(jì) 超聲診斷
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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目前國內(nèi)的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設(shè)備,精度等級一般為0.5級或0,2級,精度更高的測量儀表(校表)一般為0.1~0.05級。而數(shù)字儀表使用的CPU大多數(shù)仍采用8位或16位單片機(jī),由于其處理速度慢,不易實(shí)現(xiàn)更多的功能。軟件上還是采用匯編語言編程,流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序,不便于軟件的升級和維護(hù)。而國外高精度的測量設(shè)備往往價(jià)格很高。為了更好地滿足計(jì)算過程中準(zhǔn)確性、精確性、快速性以及日后客戶對儀表功能上的升級要求,克服目前國內(nèi)現(xiàn)行的直流電參數(shù)測量儀器存在的局限,同時(shí)獲得更高的性價(jià)比,本文在充分分析和吸收當(dāng)前國內(nèi)外數(shù)字儀表的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)后,研制了一種基于32位ARM和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的智能直流校驗(yàn)表,精度已達(dá)到了0.05級,該儀器是目前國內(nèi)直流電參數(shù)測量的最高性能儀器之一,可廣泛用于實(shí)驗(yàn)室、計(jì)量院所、電力系統(tǒng)等部門作為0.1級、0.05級直流電壓、電流測量標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場檢測。 本文首先對直流表的各種測量功能和精度要求進(jìn)行了分析,提出了儀器的總體框架和滿足測量精度要求的措施。本裝置硬件上采用ARM結(jié)構(gòu),以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)為控制核心,實(shí)現(xiàn)測量、校準(zhǔn)、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了儀表的總體程序設(shè)計(jì)。 在介紹了對直流表硬件電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序的編寫后,再簡單闡述了μC/OS-Ⅱ的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植,并詳細(xì)介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺(tái)應(yīng)用程序的任務(wù)劃分,在設(shè)計(jì)了全部程序后,探討了誤差的分類和產(chǎn)生原因,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到今天,應(yīng)用越來越復(fù)雜,功能越來越強(qiáng)大,這就使得我們在嵌入式開發(fā)中必須加入對操作系統(tǒng)的支持,由此,產(chǎn)生了Bootloader的應(yīng)用。作為嵌入式系統(tǒng)中的啟動(dòng)模塊,Bootloader的作用就是引導(dǎo)和加載操作系統(tǒng)內(nèi)核鏡像。Bootloader的設(shè)計(jì)與移植工作已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。 在實(shí)際的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目中,人們經(jīng)常選擇移植通用Bootloader,例如U-Boot到自己的目標(biāo)板。U-Boot雖然支持多種嵌入式操作系統(tǒng)和處理器架構(gòu),功能設(shè)置高度靈活,設(shè)備驅(qū)動(dòng)豐富,但U-Boot代碼組織結(jié)構(gòu)過于龐大,啟動(dòng)流程機(jī)理和文件間的依賴關(guān)系復(fù)雜,這使得采用U-Boot進(jìn)行Bootloader的開發(fā)往往會(huì)不得要領(lǐng);另一方面,嵌入式系統(tǒng)是資源受限的,為了更好的適應(yīng)市場,嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)極其重視成本。以U-Boot-1.1.4來說,其源代碼大小就有38.4M,移植后生成的可執(zhí)行bin文件一般也要500K以上,這對于寶貴的Flash資源來說無疑是種浪費(fèi)。 論文以ARM內(nèi)核處理器應(yīng)用為切入點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種小型ARMBootloader-MicroBootloader。在理論上,通過對Bootloader的分析,總結(jié)了其主要功能、啟動(dòng)過程,提出了Bootloader設(shè)計(jì)的典型框架,并按照這一典型框架對MicroBootloader進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)上,采用模塊化設(shè)計(jì)原則組織源文件,使得整個(gè)MicroBootloader組織結(jié)構(gòu)清晰簡潔,便于維護(hù)與擴(kuò)展,方便針對不同硬件平臺(tái)的移植進(jìn)行修改。 論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于做到了代碼量大小與功能的平衡。整個(gè)文件組織只有37個(gè)文件,代碼總計(jì)為208K,生成的可執(zhí)行bin文件僅35K。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,MicroBootloader完全能夠完成Bootloader的基本功能,其擴(kuò)展功能也能實(shí)現(xiàn)下載操作系統(tǒng)鏡像,并讓其在目標(biāo)板上成功運(yùn)行,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和后續(xù)應(yīng)用開發(fā)價(jià)值。
標(biāo)簽: Bootloader ARM 內(nèi)核
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域,一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于模擬過程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時(shí)間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型,重點(diǎn)解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn),以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級語言的描述,其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時(shí)間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟,同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實(shí)現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫訪問實(shí)現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗(yàn)證方案,并按照該方案對仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證,最后對進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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射頻識(shí)別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)是目前自動(dòng)識(shí)別技術(shù)發(fā)展的趨勢所在,更被譽(yù)為21世紀(jì)最重要的十大技術(shù)之一。當(dāng)成本這一始終阻礙RFID得到全面發(fā)展的問題在全球各國政府政策的支持下得到解決后,RFID得到了前所未有的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。在條形碼逐步被RFID標(biāo)簽取代的今天,作為RFID系統(tǒng)核心組成部分的RFID閱讀器,有著極其廣泛的技術(shù)開發(fā)空間和市場前景。如何根據(jù)應(yīng)用的需要,設(shè)計(jì)出性能良好、使用方便并且具有相當(dāng)通用性的RFID閱讀器產(chǎn)品,是眾多企業(yè)和單位在應(yīng)用中會(huì)遇到的課題。 本文首先簡單介紹了RFID基本原理和RFID閱讀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu),然后結(jié)合工程項(xiàng)目的要求,介紹了一個(gè)基于ARM嵌入式平臺(tái)的便攜式RFID閱讀器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中,首先進(jìn)行了系統(tǒng)需求和特點(diǎn)的分析,結(jié)合系統(tǒng)便攜化和功能復(fù)雜性方面的特點(diǎn)以及ARM嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢制定了系統(tǒng)方案并進(jìn)行了功能模塊劃分。然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各模塊的硬件電路,編寫了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和測試程序。并且利用這些驅(qū)動(dòng)和測試代碼在ADS環(huán)境下通過JTAG接口對電路進(jìn)行了調(diào)試和功能驗(yàn)證。接著采用802.11b/g方案對閱讀器進(jìn)行了無線組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。此后在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,簡述了Linux嵌入式操作系統(tǒng)下閱讀器軟件的開發(fā)。文章最后還介紹了將所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的樣機(jī)投入實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的測試情況,詳細(xì)描述了測試的內(nèi)容、方法和結(jié)果。 文章試圖通過對一個(gè)閱讀器開發(fā)實(shí)例的詳細(xì)介紹,提出一套完整的閱讀器設(shè)計(jì)思路和流程,為學(xué)習(xí)和開發(fā)人員提供幫助。
標(biāo)簽: RFID ARM 嵌入式平臺(tái)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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以電子計(jì)算機(jī)為中心,以最佳統(tǒng)計(jì)理論為方法,將載體上的某些或全部的導(dǎo)航設(shè)備綜合在一起,形成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體,提高導(dǎo)航信息精度,擴(kuò)大單一導(dǎo)航設(shè)備或系統(tǒng)的功能,這樣的系統(tǒng)通稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 本文以某校研制的綜導(dǎo)顯控臺(tái)為工程背景,在對綜導(dǎo)顯控臺(tái)進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上提出了基于ARM-Linux平臺(tái)的綜導(dǎo)顯控臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。在對系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)給出了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上闡述了系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的思想和基本原則,然后對應(yīng)用軟件的任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的劃分并完成了系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。研究了基于ARM-Linux平臺(tái)的綜合導(dǎo)航顯控臺(tái)的CAN總線、串口通信、以太網(wǎng)接口通信技術(shù)并完成了相應(yīng)的軟件。 本文對嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)技術(shù)作了詳細(xì)而深入的研究,介紹了嵌入式系統(tǒng)的組成原理及特點(diǎn)。深入研究了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Linux及l(fā)inux環(huán)境下應(yīng)用程序的開發(fā),包括linux下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、符合硬件環(huán)境的系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader和文件系統(tǒng)的、Linux內(nèi)核的裁剪和移植、嵌入式GUI的開發(fā)。依照軟件工程學(xué)的一般流程對綜導(dǎo)顯控臺(tái)從分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)進(jìn)行完整的論述。最后從系統(tǒng)運(yùn)行的情況來看本論文所設(shè)計(jì)的基于ARM-Linux的綜導(dǎo)顯控臺(tái)基本上滿足了用戶系統(tǒng)的要求,提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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(臺(tái)達(dá))開關(guān)電源基本原理與設(shè)計(jì)介紹,比較實(shí)用
標(biāo)簽: 開關(guān)電源
上傳時(shí)間: 2013-06-15
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QuartusII軟件設(shè)計(jì)流程:比較清楚的介紹了QuartusII軟件設(shè)計(jì)流程,適合初學(xué)者
標(biāo)簽: QuartusII 軟件設(shè)計(jì) 流程
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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本文在分析研究部隊(duì)執(zhí)勤信息化建設(shè)對無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)需求的基礎(chǔ)上,以無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)研究為背景,按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程和方法,以設(shè)計(jì)通用化、模塊化軟硬件平臺(tái)為重點(diǎn),解決無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)為核心,設(shè)計(jì)了由32位嵌入式系統(tǒng)主控模塊和射頻收發(fā)模塊組成的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原型;并通過移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)--uC/OS-II,構(gòu)造了系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái);在此基礎(chǔ)上,完成了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序和通信協(xié)議等底層軟件設(shè)計(jì),為進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 首先,論文比較了系統(tǒng)微處理器的選擇,無線通信方式的選擇,系統(tǒng)接口方式的選擇等相關(guān)方案,分析了應(yīng)用32位ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)主控模塊的優(yōu)勢,提出了系統(tǒng)的軟硬件整體結(jié)構(gòu)框架。 其次,從構(gòu)建通用軟、硬件平臺(tái)的角度,重點(diǎn)介紹了LPC2138(ARM)微處理器和nRF401無線射頻芯片主要特性及相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì),并對系統(tǒng)的硬件抗干擾措施進(jìn)行了分析。在完成硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,針對主控模塊設(shè)計(jì)了啟動(dòng)代碼,分析了uC/OS-II操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),進(jìn)行了系統(tǒng)移植,形成了完整的軟硬件開發(fā)平臺(tái)。 最后,在學(xué)習(xí)研究uC/OS-II操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,討論了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序和通信協(xié)議等底層軟件的開發(fā)方法,完成了基本的層次化,模塊化軟件設(shè)計(jì),對系統(tǒng)無線傳輸功能進(jìn)行了驗(yàn)證,并對系統(tǒng)將來的功能擴(kuò)展和工程應(yīng)用提出了構(gòu)想。
標(biāo)簽: ARM 無線數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結(jié)合,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)用的嵌入式實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng),并說明了其系統(tǒng)組成和軟、硬件的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是具有快速的采集和響應(yīng)速度、低功耗。本文內(nèi)容主要包括以下部分: 1.溫度控制系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內(nèi)容。 2.簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)開發(fā)的基本知識(shí)、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內(nèi)核的處理器S3C44B0X和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)核。 3.硬件方面制定了系統(tǒng)核心板和溫度控制系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)核心板包括系統(tǒng)模塊、存儲(chǔ)器模塊、人機(jī)交互模塊三部分;外圍電路包括溫度檢測電路和功率控制電路兩部分。 4.軟件方面編寫了S3C44B0X的啟動(dòng)代碼、μC/OS—Ⅱ向S3C44B0X的移植代碼、嵌入式溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序及相關(guān)流程等。 5.本系統(tǒng)成功運(yùn)行后的結(jié)果顯示和心得。
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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