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(shè)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(shù)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(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。本文將針對基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(shè)計了結(jié)合編譯技術(shù)速度和解釋技術(shù)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(shè)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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SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用,其應(yīng)用的擴展面臨軟件擴充的問題,而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺,則可以在一定程度上解決軟件擴充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用,以智能手機的應(yīng)用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進制翻譯模塊,達到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標準。對Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結(jié)果的比較,驗證了利用二進制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
上傳時間: 2013-06-28
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水泵效率是反映水泵經(jīng)濟性能和綜合性技術(shù)指標的參數(shù)。隨著我國節(jié)能減排工作的深入開展,用泵企業(yè)要求準確、經(jīng)常性地測試水泵的效率值,掌握設(shè)備的能源利用率和設(shè)備自身狀況,評估設(shè)備運行經(jīng)濟狀況的合理程度。目前,國內(nèi)水泵效率檢測儀器的測量精度低、實時性和可靠性較差,現(xiàn)場可操作性差,人機界面不夠友好。 本課題是利用ARM嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)水泵效率檢測儀器的研制,旨在開發(fā)一種操作簡單、便于攜帶又能滿足指導經(jīng)濟運行精度要求的泵效測量裝置,將計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)水泵效率檢測的同時,也實現(xiàn)了水泵各項主要參數(shù)的測試、數(shù)據(jù)保存、傳輸及曲線擬合等功能。研究了數(shù)據(jù)采集與處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、通信等實現(xiàn)中的重點、難點問題,并采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施,確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 本文以模塊化和結(jié)構(gòu)化的思想搭建了基于ARM9的硬件平臺,設(shè)計了專用模擬電路,研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE4.2的移植,利用Platform Builder進行了操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和編譯,分析了WinCE4.2 Bootloader的工作原理和架構(gòu),根據(jù)系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配、設(shè)計了設(shè)備的Bootloader。 應(yīng)用層開發(fā)使用embedded Visual C++4.0開發(fā)工具,集成IDE環(huán)境,快速的開發(fā)Windows CE應(yīng)用程序。主要內(nèi)容包括:開發(fā)友好的人機界面、實現(xiàn)儀器的基本功能、顯示水泵機組的性能參數(shù)、繪制水泵性能曲線并顯示和構(gòu)建水泵性能數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)通信。 在樣機試制完成后,對多臺水泵進行了試驗,試驗結(jié)果證明本檢測儀器具有穩(wěn)定可靠、測試精度和自動化程度高、管理維護方便的特點,具有較好的技術(shù)經(jīng)濟性能。
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 水泵
上傳時間: 2013-06-02
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信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化產(chǎn)品的普及,導致了對嵌入式開發(fā)的巨大需求。以Linux為宿主機系統(tǒng),搭配一個交叉編譯環(huán)境,為嵌入式設(shè)備生成可執(zhí)行程序己成為現(xiàn)在日益流行的編譯嵌入式軟件的解決方案。而開放源代碼的GNUT具鏈是一套開源的開發(fā)環(huán)境,是嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但現(xiàn)有GNUI具鏈支持的平臺并不能滿足層出不窮的嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)需要,仍有許多平臺得不到支持,例如我們進行的minix向ARM-MINIX平臺的移植。 本文以在linux環(huán)境下構(gòu)建MINIX嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯工具鏈為背景,首先介紹了交叉編譯系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu),以及利用GCC構(gòu)建交叉編譯環(huán)境的優(yōu)越性。然后對目標平臺作了介紹。分析了GCC編譯器,說明了GCC的設(shè)計思想,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),介紹了GNU Binutils的功能,使用方法;接著分析了GNU工具鏈中的GAS和GLD的實現(xiàn)機制及源代碼結(jié)構(gòu),由于BFD是GNUBinutils的基礎(chǔ),GAS和GLD都是使用BFD庫來操作目標文件,因此在這一部分本文對BFD庫的工作機制,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也作了重點分析。緊接著說明了GCC交叉編譯系統(tǒng)的移植思路和方法,實現(xiàn)難點,以及一些相關(guān)技術(shù)細節(jié),這涉及到了若干重要的C源文件,Makefile,配置文件的修改,重點給出了BFD庫,GAS和GLD的分析及其重定向(通常GCC生成的目標程序是針對GNU/Linux系統(tǒng)的)的實現(xiàn);然后本文給出了在GNU/Linux宿主機上構(gòu)建針對ARM-MINIX的參數(shù)設(shè)置及過程:最后對本文所做的工作進行了總結(jié)。
標簽: ARM-MINIX GNU 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-31
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隨著通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多。以前,工業(yè)中大多采用有線或人工的方式進行數(shù)據(jù)采集與傳輸,雖然簡單實用,卻耗費了大量人力、物力資源,且很大程度上限制了應(yīng)用場所的拓展。因此,選取一種相對經(jīng)濟、穩(wěn)定而又高效的無線傳輸方式就變得緊迫和必要。 隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸成熟,GPRS無線網(wǎng)絡(luò)逐漸顯露出其在遠距離通信應(yīng)用中的優(yōu)勢。于此同時,嵌入式軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展也使得嵌入式產(chǎn)品進入千家萬戶。因此,采用基于嵌入式系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)進行無線通信漸漸成為當今應(yīng)用的熱點之一。 本系統(tǒng)采用高性能嵌入式微處理器S3C2410和GPRS無線通訊模塊MC39i構(gòu)建硬件平臺,以嵌入式Linux操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議建立軟件平臺,完成基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)設(shè)計。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)的概況進行了綜述,接著對嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行了概要介紹,然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)的設(shè)計方案,并從硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn)兩方面具體闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)過程,包括搭建以S3C2410和MC39i為核心的硬件平臺以及在該硬件平臺上建立基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺,并最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與遠傳功能。 此系統(tǒng)由于采用了高性能的ARM處理器和嵌入式Linux系統(tǒng),因此在多任務(wù)并行處理和進程實時處理等方面具有一定的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于燃氣、油田和電力等部門,具有較好的發(fā)展前景。
標簽: ARMLinux 嵌入式 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-07-08
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嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故,導致在嵌入式系統(tǒng)上很難實現(xiàn)復雜計算算法。此外,當前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計階段和實現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀,致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題,本書提出了一種低成本、可重復使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本,該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件,如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計算平臺等。 本文主要包括以下內(nèi)容: 1、構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺,首先詳細的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器,并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關(guān)工具,最后詳細的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構(gòu)建Scilab-EMB嵌入式計算平臺,首先介紹了數(shù)值計算軟件Scilab,然后詳細的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包,實現(xiàn)Scilab與底層設(shè)備通訊,該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口,且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構(gòu)建虛擬控制實驗室,驗證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點: 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計算平臺方案,并在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植; 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包,有效的實現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。 通過虛擬實驗室的建立,驗證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復雜算法。 該嵌入式計算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關(guān)注,并被多家科研機構(gòu)、學校和公司所采納和使用。
標簽: Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計算
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:acon
本文以無線多媒體終端項目的需求為背景,提出了一種適用于嵌入式系統(tǒng)的媒體播放器架構(gòu)設(shè)計方案。論文給出了一種嵌入式系統(tǒng)中音視頻同步的解決方案,有效的提高了嵌入式媒體播放器軟件的音視頻同步性能
上傳時間: 2013-07-05
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隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內(nèi)容豐富的特點而被廣泛的應(yīng)用。本文利用ARM+DSP的雙核結(jié)構(gòu),對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了設(shè)計和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應(yīng)用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片,利用它們各自的優(yōu)勢在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區(qū)域采集視頻圖像,并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號放入DSP內(nèi)通過視頻運動檢測算法進行圖像處理,以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生,則立刻由DSP向ARM實時控制應(yīng)用部分施加中斷信號,并將識別處理后的結(jié)果全部發(fā)送過去。 ARM的實時控制應(yīng)用部分實現(xiàn)對DSP圖像采集處理部分的實時控制,實現(xiàn)支持Linux平臺的硬件架構(gòu),實現(xiàn)網(wǎng)口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應(yīng)用部分本身不參與圖像識別和處理相關(guān)的算法實現(xiàn),而只是配合DSP將圖像處理的結(jié)果顯示出來,并在恰當?shù)臅r機觸發(fā)外部控制器實現(xiàn)一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計思想與實現(xiàn)原理,本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊,二者獨立開發(fā)和調(diào)試,通過HPI并行方式連接,提高了軟硬件任務(wù)的模塊化程度,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求,可以面對日益復雜的視頻應(yīng)用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開發(fā)板的底層BootLoader程序的開發(fā)和對Linux操作系統(tǒng)移植的過程。最后論文在設(shè)計并實現(xiàn)的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的改進提出了一些新的方法和建議。
標簽: ARMDSP 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-19
上傳用戶:金宜
多媒體正在使我們的生活變得越來越豐富多彩。報紙,相片,CD機,電視,電影已經(jīng)被PC機很好地整合到了一起,而互聯(lián)網(wǎng)又使得多媒體資源的交流成為可能。跨越網(wǎng)絡(luò)時代、信息時代、多媒體時代,后PC時代的到來,呼喚新一代的多媒體系統(tǒng),它體積更小,功能更全,界面更友好。本系統(tǒng)就是面向這一需求而設(shè)計的。 嵌入式多媒體系統(tǒng)除了具有播放音樂,視頻,瀏覽圖片,電子書的基本功能外,一些方案還集成了視頻錄制、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、FM收音機、衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)、掌上游戲機和移動電視等等各種附加功能以滿足不同的市場需求。本課題開發(fā)一套具有音頻、視頻、圖片和電子書等功能的嵌入式多媒體系統(tǒng)解決方案,硬件部分以ARM處理器S3C241O為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進行開發(fā),系統(tǒng)具有體積小,成本低等特點。 本論文按照硬件、固件、軟件三個層面分析了基于ARM Linux的嵌入式多媒體系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。硬件部分分處理器和外圍電路兩部分進行介紹。固件部分包括引導加載程序vivi的移植,Linux 2.6內(nèi)核的移植,配置Cramfs根文件系統(tǒng),Linux設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)。軟件部分對Linux應(yīng)用開發(fā)作出了討論,包括系統(tǒng)的功能模塊和軟件構(gòu)架,重點是基于MiniGUI的圖形界面設(shè)計。在論文的最后,分析了系統(tǒng)的優(yōu)缺點,以及單片解決方案和多處理器方案的比較,并展望了嵌入式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展方向。
標簽: ARMLinux 嵌入式多媒體 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-03
上傳用戶:xfbs821
大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用,使電能質(zhì)量(Power Quality)問題日益突出。電能質(zhì)量問題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,對系統(tǒng)中用戶也造成嚴重威脅。因此,對電能質(zhì)量的實時監(jiān)測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念,分析了國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測的研究現(xiàn)狀及開發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的意義,同時對影響電能質(zhì)量的指標參數(shù)的數(shù)字測量原理與算法進行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的總體設(shè)計思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發(fā)環(huán)境,完成了基本的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面,根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實際特點,在前置測量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設(shè)計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路;利用鎖相環(huán)保證了多路信號的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式,從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計方面,依據(jù)裝置所要實現(xiàn)的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中;完成了各應(yīng)用程序的編制,給出了詳細的程序流程圖;設(shè)計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強、人機交互性好、系統(tǒng)升級簡單、還能進行遠程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進一步開發(fā),向微型化、高度智能化等方向發(fā)展,以滿足不同場合的需求,具有較大的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
標簽: ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測儀
上傳時間: 2013-05-16
上傳用戶:frank1234
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