本文對(duì)G.729語音編碼算法的基本原理和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)方面進(jìn)行了深入研究。針對(duì)G.729語音編碼算法在實(shí)際應(yīng)用中存在的一些問題,在大量分析和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了新的改進(jìn)算法。G.729語音編碼算法硬件實(shí)現(xiàn)方面,國內(nèi)外現(xiàn)在主要以DSP為實(shí)現(xiàn)平臺(tái),這是由于DSP以其卓越的運(yùn)算能力為數(shù)字語音信號(hào)處理領(lǐng)域的研究及開發(fā)提供了有力的工具。但G.729語音編碼算法具有計(jì)算復(fù)雜和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大的固有缺陷,隨著通信量的不斷增加和服務(wù)的擴(kuò)展,對(duì)G.729語音編碼實(shí)時(shí)性的要求也越來越高。隨著微電子制造工藝的發(fā)展,越來越多的語音編碼平臺(tái)采用DSP與FPGA或MCU相互結(jié)合的系統(tǒng),通過進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)提高編碼效率。
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域。目前,常用的頻率合成技術(shù)有直接式頻率合成,鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。本次設(shè)計(jì)是利用FPGA完成一個(gè)DDS系統(tǒng)并利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化調(diào)頻。 DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號(hào)的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲(chǔ)器作查尋表,然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個(gè)典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括:相位累加器,可在時(shí)鐘的控制下完成相位的累加;相位碼—幅度碼轉(zhuǎn)換電路,一般由ROM實(shí)現(xiàn);DA轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細(xì)且相位連續(xù)的信號(hào),也可以通過改變相位字改變信號(hào)的相位,因此也廣泛用于數(shù)字調(diào)頻和調(diào)相。本次數(shù)字化調(diào)頻的基本思想是利用AD轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),同時(shí)用該數(shù)字信號(hào)與一個(gè)固定的頻率字累加,形成一個(gè)受模擬信號(hào)幅度控制的頻率字,從而獲得一個(gè)頻率受模擬信號(hào)的幅度控制的正弦波,即實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。該DDS數(shù)字化調(diào)頻方案的硬件系統(tǒng)是以FPGA為核心實(shí)現(xiàn)的。使用Altera公司的ACEX1K系列FPGA,整個(gè)系統(tǒng)由VHDL語言編程,開發(fā)軟件為MAX+PLUSⅡ。經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,該系統(tǒng)在頻率較低時(shí)與理論值完全符合,但在高頻時(shí),受器件速度的限制,波形有較大的失真。
標(biāo)簽: FPGA DDS 數(shù)字化 調(diào)頻
上傳時(shí)間: 2013-06-14
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在衛(wèi)星遙感設(shè)備中,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和對(duì)傳輸式觀測(cè)衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量要求的不斷提高,航天遙感圖像的分辨率和采樣率也越來越高,由此引起高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和傳輸數(shù)據(jù)量的急劇增長,然而衛(wèi)星信道帶寬有限。為了盡量保持高分辨率遙感圖像所具有的信息,必須解決輸入數(shù)據(jù)碼率和傳輸信道帶寬之間的矛盾。所以星載高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)的高保真、實(shí)時(shí)、大壓縮比壓縮技術(shù)就成了解決這一矛盾的關(guān)鍵技術(shù)。FPGA器件為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮提供了一種壓縮算法的硬件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)理想的平臺(tái)。FPGA器件集成度高,體積小,通過用戶編程實(shí)現(xiàn)專門應(yīng)用的功能。它允許電路設(shè)計(jì)者利用基于計(jì)算機(jī)的開發(fā)平臺(tái),經(jīng)過設(shè)計(jì)輸入,仿真,測(cè)試和校驗(yàn),直到達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,減少了開發(fā)周期。小波變換能夠適應(yīng)現(xiàn)代圖像壓縮所需要的如多分辨率、多層質(zhì)量控制等要求,在較大壓縮比下,小波圖像壓縮質(zhì)量明顯好于DCT變換,因此小波變換成為新一代壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000的核心算法。同時(shí),小波變換的提升算法結(jié)構(gòu)簡單,能夠?qū)崿F(xiàn)快速算法,有利于硬件實(shí)現(xiàn),因此提升小波變換對(duì)于采用FPGA或ASIC來實(shí)現(xiàn)圖像變換來說是很好的選擇。本文針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的數(shù)據(jù)流,主要研究可以對(duì)衛(wèi)星圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)二維小波變換的方案。針對(duì)提升小波變換的VLSI結(jié)構(gòu)和FPGA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù),從邊界延拓、濾波器結(jié)構(gòu)、整數(shù)小波、定點(diǎn)運(yùn)算、原位運(yùn)算等方面進(jìn)行了研究和討論,并且完成了針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的分塊二維9/7提升小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)。采用VerIlog語言對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并將仿真結(jié)果同matlab仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,比較結(jié)果表明該方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)流的二維提升小波變換的功能。同時(shí)QuartusII綜合結(jié)果也表明,系統(tǒng)時(shí)鐘能夠工作在很高的頻率,可以滿足高速實(shí)時(shí)對(duì)衛(wèi)星圖像的小波變換處理。
標(biāo)簽: FPGA 提升機(jī) 二維 離散小波
上傳時(shí)間: 2013-06-15
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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: 2013-07-13
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微處理器技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)的進(jìn)步,推動(dòng)了無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、遙感遙測(cè)等領(lǐng)域。在各種信息的獲取中,對(duì)高速數(shù)據(jù)采集的需求非常廣泛。隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,移動(dòng)通信與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合使得各種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)成為當(dāng)前遠(yuǎn)距離無線通訊領(lǐng)域最為廣泛的應(yīng)用。本課題將廣泛應(yīng)用的嵌入式控制器引入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,并結(jié)合GPRS優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)特性,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)低功耗、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、軟硬件可根據(jù)具體測(cè)量任務(wù)適當(dāng)裁減的無線高速數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。 本設(shè)計(jì)采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件,配以FPGA+DDRSDRAM高速數(shù)據(jù)采集模塊,GPRS數(shù)據(jù)通信模塊,在Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的支持下,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化高速采集,數(shù)字化無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該平臺(tái)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數(shù)據(jù)采集模塊的FPGA控制高速AD轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量信號(hào)采集后,存儲(chǔ)在由DDRSDRAM構(gòu)成的大容量緩存中,再經(jīng)過嵌入式系統(tǒng)中的微控制器進(jìn)行各種處理,然后將處理結(jié)果保存在ARM系統(tǒng)的SDRAM內(nèi)存,最后通過在ARM系統(tǒng)模塊擴(kuò)展的GPRS模塊,將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能等特點(diǎn),在許多的嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢(shì)。因此本課題將其作為硬件平臺(tái)的操作系統(tǒng)?;贏RM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴(kuò)展性強(qiáng),可為各種嵌入式應(yīng)用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測(cè)量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM_Linux 無線數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著當(dāng)今生產(chǎn)力的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高,傳統(tǒng)的監(jiān)控手段已不能滿足生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需求。智能巡檢終端作為生產(chǎn)安全的重要輔助設(shè)備,能在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)多設(shè)備多信號(hào)量的實(shí)時(shí)采集和處理,可以作為解決生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行的主要手段之一。近來年嵌入式技術(shù)以其強(qiáng)大的處理能力、高度的可靠性在微控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。無線通信技術(shù),特別是GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。使互聯(lián)網(wǎng)等寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),能夠大大提高無線監(jiān)控效率。在分析研究了當(dāng)前國內(nèi)、外設(shè)備巡檢系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,并結(jié)合嵌入式技術(shù)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目企業(yè)的具體生產(chǎn)要求,論文提出了一種基于GPRS無線通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)的無線智能設(shè)備巡檢系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用三星公司的ARM920TS3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器,處理器從外部傳感器采集到的相關(guān)數(shù)據(jù),如:溫度、濕度、壓力等,通過SIM—300GRPS無線通訊模塊的AT命令將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動(dòng)運(yùn)營商GPRS網(wǎng)絡(luò)中,然后將數(shù)據(jù)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控中心(指定IP地址或域名)監(jiān)控中心,監(jiān)控中心可以通過專門軟件對(duì)從各監(jiān)控點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)作出分析處理,并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)控制命令反饋給各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。 本課題主要工作集中在兩個(gè)方面:一方面是GPRS無線收發(fā)設(shè)備硬件實(shí)現(xiàn),在這一部分涉及到模塊硬件功能設(shè)計(jì)、無線模塊、嵌入式處理器的選型;另一方面是軟件設(shè)計(jì),給出了系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,完成了各模塊的開發(fā)工作。研究和試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),能滿足遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際需求。
標(biāo)簽: ARMGPRS 無線智能 巡檢 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活節(jié)奏的加快以及信息技術(shù)的進(jìn)步,人們?cè)絹碓蕉嗟慕柚咝阅艿囊苿?dòng)手持設(shè)備來完成日常工作,目前手持設(shè)備處理性能有了很大的提高,其所能處理的數(shù)據(jù)量也越來越大,傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)方式已經(jīng)越來越滿足不了需求,嵌入式數(shù)據(jù)庫就隨之誕生,為手持設(shè)備提供專業(yè)的數(shù)據(jù)管理。嵌入式數(shù)據(jù)庫的輕量級(jí)、被軟件產(chǎn)品包含、無需人工數(shù)據(jù)庫管理等特點(diǎn)使其適合被應(yīng)用于各類嵌入式系統(tǒng)及手持設(shè)備中。使用嵌入式數(shù)據(jù)庫與使用文件系統(tǒng)進(jìn)行客戶端數(shù)據(jù)管理相比更加靈活方便、可以高效地實(shí)時(shí)更新客戶端本地?cái)?shù)據(jù)。使用數(shù)據(jù)庫完成大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理,同圖形界面軟件結(jié)合構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的支撐系統(tǒng)。 SQLite數(shù)據(jù)庫作為一種開源的嵌入式數(shù)據(jù)庫,具有體積小,速度快,存儲(chǔ)量大,API使用方便等諸多的優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)成為被廣泛應(yīng)用的嵌入式數(shù)據(jù)庫之一。同樣的,嵌入式圖形界面MINIGUI的開源版本也具有體積小,控件比較豐富,編程難度不高等優(yōu)點(diǎn),受到廣大嵌入式開發(fā)者的喜愛。 本文的主要任務(wù)是將MINIGUI和SQLite進(jìn)行有針對(duì)的裁剪或添加部分功能后移植到開發(fā)板上,然后將圖形界面和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合在arm—linux平臺(tái)上建立一個(gè)具有基本功能的嵌入式信息管理系統(tǒng)。首先分析了系統(tǒng)所使用的硬件平臺(tái)并研究了軟件環(huán)境的搭建過程,包括移植Bootloader、移植linux內(nèi)核、建立NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)進(jìn)行程序調(diào)試,然后分別給出了嵌入式圖形界面MINIGUI和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite移植到開發(fā)板的過程和它們各自的開發(fā)技術(shù),最后詳細(xì)研究了如何在MINIGUI中連接SQLite數(shù)據(jù)庫,從而將二者結(jié)合起來編程以實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)并給出了系統(tǒng)在開發(fā)過程中所遇到的關(guān)鍵問題的解決方案,包括屏幕旋轉(zhuǎn)及校正、設(shè)計(jì)軟鍵盤進(jìn)行屏幕輸入、利用SQLite存儲(chǔ)圖片文件。從而證明了當(dāng)前條件下在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較簡單的信息管理系統(tǒng)是完全可行的。最后討論了該領(lǐng)域存在的一些問題和今后需要進(jìn)一步研究的課題。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式 信息管理系統(tǒng)
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)集計(jì)算機(jī)的交互性、多媒體信息的綜合性、通信的分布性和監(jiān)控的實(shí)時(shí)性等技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬,計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高,以及各種實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn),視頻監(jiān)控進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心功能主要包括兩大部分,一是視頻圖像采集和壓縮處理,一是圖像數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)的主要硬件模塊分為監(jiān)控終端和監(jiān)控控制終端兩個(gè)部分。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM和嵌入式Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了視頻圖像的采集壓縮和圖像數(shù)據(jù)流基于RTP協(xié)議的傳輸。本系統(tǒng)的核心硬件平臺(tái)采用韓國SamSung公司的S3C2410微處理器,ARM端作為視頻監(jiān)控終端,PC機(jī)作為監(jiān)控控制終端。ARM端主要承載了圖像采集、編碼和對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行RTP打包并傳輸?shù)墓δ?,PC端主要承載的功能是圖像數(shù)據(jù)的接收、顯示和對(duì)監(jiān)控終端的控制、訪問。 在視頻圖像采集和壓縮處理部分,利用Video for Linux提供的接口函數(shù),實(shí)現(xiàn)了利用攝像頭采集圖像的過程,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了V4L視頻采集及壓縮模塊,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)JEPG圖像采集和壓縮模塊和MPEG-4圖像采集和壓縮模塊的具體編程流程和實(shí)現(xiàn)過程,并實(shí)現(xiàn)了基于這兩種編碼方式的視頻壓縮。用Visual C++實(shí)現(xiàn)了用戶控制終端,可對(duì)應(yīng)JPEG和MPEG-4兩種編碼方式進(jìn)行解碼并顯示。 在圖像數(shù)據(jù)的傳輸部分,系統(tǒng)采用了RTP協(xié)議作為視頻數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議,并實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)的實(shí)時(shí)性傳輸。移植了現(xiàn)在比較常用的JRTPLIB源碼庫,為RTP的實(shí)現(xiàn)提供了可調(diào)用的庫函數(shù),按照MPEG-4數(shù)據(jù)流的RTP封裝格式和流程,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了RTP編程。 最后對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示MPEG-4在保證與JPEG相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量時(shí),大大減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。同時(shí),使用RTP協(xié)議進(jìn)行傳輸,保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,也保證了圖像的傳輸質(zhì)量。
標(biāo)簽: ARMLinuz 視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)作為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的國際標(biāo)準(zhǔn),其開放性和先進(jìn)性得到了廣泛關(guān)注和充分肯定。開發(fā)符合DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化產(chǎn)品意義重大,也是必要的。 文中從現(xiàn)場(chǎng)通用的老式串口(RS232和RS485)與新興DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的兼容問題以及模擬量,數(shù)字量和多種總線等多功能的一體化問題為出發(fā)點(diǎn),以Atmel的32位ARM7高速處理器為開發(fā)平臺(tái),充分發(fā)揮其處理高速和功能多樣的優(yōu)勢(shì),同時(shí)結(jié)合DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線高效和診斷的優(yōu)點(diǎn),開發(fā)了一個(gè)帶8路數(shù)字量輸入,8數(shù)字量輸出,4路模擬量輸入以及RS232為底層自定義協(xié)議串口,RS485為底層的在線可配置Modbus協(xié)議的DevciceNet一體化通訊網(wǎng)關(guān)。 最后文中還利用雙口RAM的協(xié)同處理能力,構(gòu)成雙CPU處理能力的結(jié)構(gòu),將avr162的8位處理器處理PROFIBUS總線數(shù)據(jù),而將32位的ARM7處理器處理DeviceNet總線數(shù)據(jù)。文中特別從系統(tǒng)硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩方面加以闡述,并結(jié)合OMRON PLC主站測(cè)試系統(tǒng),最終成功給于測(cè)試。 為了便于讀者理解和文章的完整性,本文首先對(duì)DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)做了簡單介紹;后根據(jù)DeviceNet標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所需求的產(chǎn)品的進(jìn)行總體設(shè)計(jì),以及相應(yīng)的DeviceNet網(wǎng)關(guān)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)。最后,搭建了DeviceNet-Modbus測(cè)試系統(tǒng)和DeviceNet-PROFIBUS DP兩套測(cè)試系統(tǒng)對(duì)所開發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行的了功能測(cè)試。本課題按照預(yù)期設(shè)計(jì)思想完成了DeviceNet多功能網(wǎng)關(guān)的軟硬件的開發(fā),并將系統(tǒng)程序下載到處理器中,在測(cè)試平臺(tái)下能夠長時(shí)間的正常運(yùn)行,達(dá)到了期望效果。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實(shí)現(xiàn)方式的一種,是近年來嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。嵌入式設(shè)備要與Internet網(wǎng)絡(luò)直接交換信息,就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡、實(shí)時(shí)性高、功耗和環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn),所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入有兩種選擇,第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫簡化版的通信協(xié)議;第二種是將已有小型的,適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究內(nèi)容,分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個(gè)操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務(wù)。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能,而且減少了對(duì)RAM的占用。 其次,移植中實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個(gè)接口,使協(xié)議對(duì)操作系統(tǒng)透明,可以不依賴操作系統(tǒng)運(yùn)行,需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)量、郵箱、線程和臨界保護(hù)。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動(dòng)程序,需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測(cè)試設(shè)計(jì)框架,在ARM開發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對(duì)移植的協(xié)議進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,移植協(xié)議可以正常工作,實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能。
標(biāo)簽: LwIP ARM 協(xié)議棧 移植
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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