嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前的一個熱點，Linux由于其獨有的優(yōu)勢成為很多廠家開發(fā)嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)，而ARM作為一種高性能、低成本的嵌入式RISC微處理器，已成為應(yīng)用最廣泛的嵌入式處理器。而引導(dǎo)裝載程序Bootloader作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵之一，針對不同嵌入式處理器開發(fā)相應(yīng)的引導(dǎo)裝載程序也變的越來越重要。 本文主要圍繞著嵌入式Linux系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種Bootloader即RedBoot的建立展開討論，詳細(xì)論述了在嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域里所做的研究和實踐。 首先由設(shè)計完成的RedBoot方案應(yīng)用在醫(yī)療儀器上的測試結(jié)果引入，開始介紹了Bootloader系統(tǒng)的概念，分析了目前嵌入式系統(tǒng)中開放源碼的Bootloader，選擇RedBoot作為文中使用的EW—AM9302開發(fā)平臺引導(dǎo)裝載程序，并詳細(xì)敘述引導(dǎo)過程，重點分析了基于網(wǎng)絡(luò)啟動的RedBoot，這是許多帶有網(wǎng)卡設(shè)備的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中常用的一種Bootloader方案。 最后，詳述如何設(shè)計完成擁有在線自動升級方式的RedBoot，其具有下載速度快，操作簡易性，功能更加完善，并將該RedBoot系統(tǒng)應(yīng)用于基于EW—AM9302開發(fā)平臺的醫(yī)療器械開發(fā)和設(shè)計中，主要以ARM架構(gòu)為基礎(chǔ)，完成該RedBoot在ARM9上的移植。根據(jù)測試結(jié)果，本方案的RedBoot完全達(dá)到開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，為嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)提供了有效的手段。
標(biāo)簽： ARMLinux RedBoot 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-30
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噴油泵是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機(jī)的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機(jī)的各項技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一。基于ARM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優(yōu)異性能，應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成：以80C196KB單片機(jī)為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機(jī)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機(jī)通過RS232串口接收上位機(jī)的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機(jī)是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機(jī)發(fā)送特定的操作命令，完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細(xì)闡述了上位機(jī)的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機(jī)的界面設(shè)計及運行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計所包含的三個主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實，本文設(shè)計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
標(biāo)簽： ARM 處理器 噴油 試驗臺
上傳時間： 2013-06-04
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當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到人們生活的各個領(lǐng)域。同時，隨著嵌入式處理器性能的不斷增強，特別是32位高性能嵌入式微處理器的廣泛使用，嵌入式操作系統(tǒng)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。而在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，IAnux憑借其代碼公開，性能穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)功能強大等多方面的優(yōu)勢，在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛地采用，得到了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者的普遍認(rèn)可。研究Linux操作系統(tǒng)理論，進(jìn)行嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和應(yīng)用程序的開發(fā)，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 研究課題以32位ARM架構(gòu)的嵌入式處理器$3C2410A為硬件平臺核心，系統(tǒng)地介紹了S3C2410A處理器和系統(tǒng)的硬件組成。在此基礎(chǔ)上重點研究了嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)建和移植，其中首先研究了基于Linux的嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建。之后詳細(xì)地研究了系統(tǒng)引導(dǎo)程序的原理，分析了系統(tǒng)引導(dǎo)程序VIVI的結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了VIVI的移植。接下來論文研究了ARM Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)和啟動引導(dǎo)過程，討論了ARM Linux內(nèi)核移植及配置編譯的具體方法和過程。作為嵌入式Linux移植的另外一個重點，課題還詳細(xì)地研究了嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、根文件系統(tǒng)內(nèi)容的構(gòu)建以及如何為嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行多文件系統(tǒng)的選擇。在完成Linux內(nèi)核與文件系統(tǒng)的移植后研究了嵌入式Linux驅(qū)動程序的原理，設(shè)計了S3C2410A微處理器擴(kuò)展CAN總線接口，給出了ARM Linux上CAN設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)方法。課題最后還研究了嵌入式Linux系統(tǒng)下的圖形用戶界面，在分析國內(nèi)外嵌入式GUI的特點和MiniGUI的技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上，介紹了為嵌入式Linux系統(tǒng)配置、編譯和安裝MiniGUI的方法，而且以一個狀態(tài)顯示界面程序為實例介紹了MiniGUI程序的設(shè)計方法。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)近年持續(xù)迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為后PC技術(shù)時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特點，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)、消費電子、國防軍事及自動化控制等領(lǐng)域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優(yōu)異性能，已成為移動通信、手持計算、多媒體數(shù)字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中，Samsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網(wǎng)絡(luò)支持等優(yōu)點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優(yōu)秀嵌入式操作系統(tǒng)，專門針對沒有MMU的處理器設(shè)計，支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優(yōu)秀性能，有良好的網(wǎng)絡(luò)支持，完善的驅(qū)動支持，高度的模塊化，開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統(tǒng)研究領(lǐng)域的首選操作系統(tǒng)之一。 本課題以嵌入式手持式電能質(zhì)量分析儀前期實驗開發(fā)板為研究目標(biāo)，根據(jù)嵌入式體系結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的原理，構(gòu)建了基于Samsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發(fā)平臺，并根據(jù)該硬件平臺的結(jié)構(gòu)特點移植了uClinux操作系統(tǒng)，同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點，結(jié)合uClinux多進(jìn)程和共享內(nèi)存機(jī)制設(shè)計了數(shù)據(jù)采集程序，實現(xiàn)了對三路0～2.5V模擬信號的高性能采集，增強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的實時性，提高了工作效率，為后續(xù)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 論文從嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā)，分析了嵌入式體系結(jié)構(gòu)、uClinux運行機(jī)制和內(nèi)核特點；闡述了Bootloader設(shè)計及操作系統(tǒng)移植的要點；介紹了接口驅(qū)動及上層應(yīng)用程序的設(shè)計方法等問題。
標(biāo)簽： Clinux ARM 嵌入式 應(yīng)用研究
上傳時間： 2013-07-23
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隨著電子設(shè)備的迅猛發(fā)展，“讓全部設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)”已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。通過嵌入式串口服務(wù)器，可以讓現(xiàn)有的串行設(shè)備擁有聯(lián)網(wǎng)功能，避免了投資大量人力、物力，有利于對傳統(tǒng)串行設(shè)備進(jìn)行更換或者升級。 本文設(shè)計的串口服務(wù)器采用嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)，把現(xiàn)有的基于串行接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，將傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)。 論文主要研究了以下內(nèi)容： 第一，在研究串口服務(wù)器網(wǎng)關(guān)工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析高性能串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能需求。 第二，基于AT91ARM9200微處理器及LXT971ALE網(wǎng)絡(luò)接口芯片等構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)，完成RS232-TCP/IP轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)最多32路串行終端同時接入以太網(wǎng)的高性能串口服務(wù)器。 第三，在RH Linux 9.0為ARM處理器提供的交叉開發(fā)工具下移植Linux，為嵌入式串口服務(wù)器設(shè)計服務(wù)器端與客戶端工作模式，同時設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的在線配置功能。 第四，在客戶端和服務(wù)器端分別設(shè)計串口服務(wù)器的基本API函數(shù)，為系統(tǒng)二次開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 多串口 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
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嵌入式系統(tǒng)是為了專用目的內(nèi)建到產(chǎn)品內(nèi)部，實現(xiàn)控制、管理、通信等功能的計算機(jī)電路與軟件的集合體。隨著Internet的發(fā)展和后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。目前嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一，嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)在IT產(chǎn)業(yè)中占有很大的比重，同時大量的嵌入式應(yīng)用也對嵌入式設(shè)備的性能和功能提出了更高的要求。 隨著國內(nèi)嵌入式應(yīng)用的發(fā)展，ARM因其高性能、低功耗、低成本而成為移動通信、便攜設(shè)備、消費與圖像應(yīng)用等嵌入式產(chǎn)品的首選。Linux是使用最廣泛的操作系統(tǒng)，它能運行在包括ARM在內(nèi)的所有主要處理器架構(gòu)上。清晰的結(jié)構(gòu)與開放的源碼使Linux成為一個非常具有活力，節(jié)奏明快的操作系統(tǒng)。近年來對嵌入式Linux的研究正進(jìn)行得如火如荼，并獲得了長足的進(jìn)步。基于ARM與IJnux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點，應(yīng)該被廣泛重視和應(yīng)用。 本設(shè)計的目的正是建立一個完整的基于ARM9核心處理器和嵌入式IJnux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個完整的軟硬件環(huán)境。 論文的背景是教研室的嵌入式圖像處理應(yīng)用項目。作者在項目中承擔(dān)嵌入式系統(tǒng)主板、LCD驅(qū)動板、BootLoader軟件、LCD及鍵盤驅(qū)動程序設(shè)計任務(wù)。因此本論文將研究如何構(gòu)建一個完整的、性能優(yōu)良的ARM嵌入式系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過程，然后進(jìn)行功能分析和總體設(shè)計，分析嵌入式系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵性問題，包括系統(tǒng)框架的設(shè)計、開發(fā)流程和開發(fā)原則以及對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇，這對基于嵌入式平臺的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計具有普遍意義。隨后我們將重點論述基于ARM的嵌入式硬件平臺的設(shè)計、Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、Linux驅(qū)動程序的開發(fā)過程。最后，總結(jié)了本文的主要研究工作，并結(jié)合當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)對該開發(fā)平臺做了展望。 論文提出的基于嵌入式平臺的應(yīng)用系統(tǒng)潛力非常巨大，有待進(jìn)一步的研究和探索。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-06-18
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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)的最大特點之_是其所具有的目的性或針對性，即每一套嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計都有其特殊的應(yīng)用場合與特定功能，這也是嵌入式系統(tǒng)與通剛的計算機(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，并完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和PCI(Peripheral Component Interconnect)橋的固件設(shè)計。設(shè)計過程中采用美國ALTIUM公司的ALTIUM DESIGNER 6.0 EDA軟件開發(fā)了系統(tǒng)的硬件部分。在整個硬件開發(fā)環(huán)節(jié)中，充分采用高速PCB(Printed Circuit Board)的設(shè)計原則，并進(jìn)行全面的電路仿真試驗，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，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。基于該硬件平臺，可以實現(xiàn)許多基于ARM架構(gòu)處理器的嵌入式應(yīng)剛而無需對硬什系統(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)計實踐中，總結(jié)出了嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計原則及設(shè)計方法。 2．完成了基于CPLD的PCI橋接芯片的同什設(shè)計，在ARM硬件平臺上成功擴(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．完成了對所開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的測試工作，完成了基于AT89C51的PCI測試卡軟硬件設(shè)計。基于此測試卡，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中的PCI通訊功能進(jìn)行有效測試，以保證整個硬件系統(tǒng)正常、高效、穩(wěn)定地運行。本系統(tǒng)的設(shè)計完成，使其可以作為嵌入式應(yīng)用的二次開發(fā)或?qū)嶒炂脚_，用于工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)及高校相關(guān)專業(yè)的實踐教學(xué)。
標(biāo)簽： CPLD ARM 擴(kuò)展 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-05-22
上傳用戶：sztfjm
近年來，隨著計算機(jī)、微電子、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字化產(chǎn)品的普及，嵌入式系統(tǒng)滲透到了各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為計算機(jī)領(lǐng)域的一個重要組成部分，成為新興的研究熱點，嵌入式軟件也在整個軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位。一個好的調(diào)試工具對軟件產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)周期的促進(jìn)作用是不言而喻的，使得嵌入式調(diào)試工具成為了人們關(guān)注的重點。目前使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG調(diào)試器進(jìn)行開發(fā)是目前采用最多的一種嵌入式軟件開發(fā)調(diào)試方式。國內(nèi)在JTAG調(diào)試器開發(fā)領(lǐng)域中相對落后，普遍采用的是國外的工具產(chǎn)品。因此開發(fā)功能強大的嵌入式調(diào)試系統(tǒng)具有重要的實際意義。 當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)中尤其流行和值得關(guān)注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標(biāo)就是設(shè)計并實現(xiàn)一個應(yīng)用于ARM平臺的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。GDB是一個源碼開放的功能強大的調(diào)試器，可以調(diào)試各種程序，包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語言，還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語言。此外GDB同目標(biāo)板交換信息的能力相當(dāng)強，勝過絕大多數(shù)的商業(yè)調(diào)試內(nèi)核，因此使用GDB不僅能夠保證強大的調(diào)試功能，同時可以降低調(diào)試系統(tǒng)的開發(fā)成本。為此本課題在對邊界掃描協(xié)議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議RSP做了深入研究的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了GDB調(diào)試器對嵌入式JTAG調(diào)試的支持。此外設(shè)計中還把可重夠計算技術(shù)引入到硬件JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換器的開發(fā)設(shè)計中，使調(diào)試器硬件資源可復(fù)用、易于升級，并大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。從而實現(xiàn)了一個低成本的、高效的、支持源代碼級調(diào)試的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 嵌入式 調(diào)試系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-04
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傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用的大多是專用的封閉式結(jié)構(gòu)，它能提供給用戶的選擇有限，用戶無法對現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的功能進(jìn)行修改以滿足自己的特殊要求；各種廠商提供給用戶的操作方式各不相同，用戶在培訓(xùn)人員、設(shè)備維護(hù)等方面要投入大量的時間和資金。這些問題嚴(yán)重阻礙了CNC制造商、系統(tǒng)集成者和用戶采用快速而有創(chuàng)造性的方法解決當(dāng)今制造環(huán)境中數(shù)控加工和系統(tǒng)集成中的問題。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正朝向柔性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。針對數(shù)控系統(tǒng)已存在的問題和未來發(fā)展的趨勢，本文致力于建立一個適合現(xiàn)場加工特征的開放結(jié)構(gòu)數(shù)控平臺，使系統(tǒng)具備軟硬件可重構(gòu)的柔性特征，同時把監(jiān)控診斷和網(wǎng)絡(luò)模塊融入數(shù)控系統(tǒng)的框架體系之內(nèi)，滿足智能化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。 本文在深入研究嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入可重構(gòu)的設(shè)計方法，選擇具體的硬件平臺和軟件平臺進(jìn)行嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)平臺的研發(fā)。硬件結(jié)構(gòu)以MOTOROLA的高性能32位嵌入式處理器MC68F375和ALTERA的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片為核心，配以系統(tǒng)所需的外圍模塊；軟件系統(tǒng)以性能卓越的VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)為核心，開發(fā)所需要的應(yīng)用軟件，將VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)擴(kuò)展為一個完整、實用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強的優(yōu)點，而且具有良好的可移植性和軟硬件可裁減性，便于根據(jù)實際需求進(jìn)行功能的擴(kuò)展和重構(gòu)。 本論文的主要研究工作如下： (1)深入研究了以高性能微處理器MC68F375為核心的主控制板的硬件電路設(shè)計，以及存儲、采集、通訊和網(wǎng)絡(luò)等模塊的設(shè)計。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重構(gòu)設(shè)計方法，設(shè)計出基于FPGA的電機(jī)運動控制、機(jī)床IO控制、鍵盤陣列和液晶顯示控制等接口模塊電路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)在硬件平臺上的移植和任務(wù)調(diào)度原理，合理分配控制系統(tǒng)的管理任務(wù)，開發(fā)系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。 最后，本文總結(jié)了系統(tǒng)的開發(fā)工作，并對嵌入式可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提出了自己的一些想法，以指引后續(xù)研究工作。
標(biāo)簽： 嵌入式 可重構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，指紋識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種不同的領(lǐng)域。對于一般的指紋識別系統(tǒng)，其設(shè)計要求具有很高的實時性和易用性，因此識別算法應(yīng)該具有較低的復(fù)雜度，較快的運算速度，從而滿足實時性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識別算法采用不同的實現(xiàn)平臺，使得指紋識別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實時性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera．公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核，可以將它嵌入到FPGA內(nèi)部，與用戶自定義邏輯組建成一個基于FPGA的片上專用系統(tǒng)。 本文在綜合考慮各種應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、指紋識別技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為理論基礎(chǔ)，提出了一種有效可行的系統(tǒng)架構(gòu)方案。對指紋識別技術(shù)中各個環(huán)節(jié)的算法和原理進(jìn)行了深入研究，合理的改進(jìn)了部分指紋識別算法；同時為了提高系統(tǒng)的實時性，采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個方面： 1、對指紋圖像預(yù)處理、特征提取和特征匹配算法原理進(jìn)行闡述，同時改進(jìn)了指紋圖像的細(xì)化算法，提高了算法的性能，并設(shè)計了一套實用的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 2、針對指紋圖像預(yù)處理模塊，包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向濾波，采用基于FPGA的硬件電路的方式實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明，在保證系統(tǒng)誤識率較低、可靠性高的基礎(chǔ)上，大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度； 3、改變了傳統(tǒng)的單枚指紋識別方法，提出采用多枚指紋唯一標(biāo)識身份，大大降低了識別系統(tǒng)的誤識率； 4、改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準(zhǔn)點的方法，同時結(jié)合可變界限盒思想進(jìn)行指紋特征匹配。 5、結(jié)合COM+技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)了后臺指紋特征匹配服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了嵌入式指紋識別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫的實時信息交換。 實驗結(jié)果表明，本文所提出的系統(tǒng)構(gòu)架方案有效可行，基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、擴(kuò)展性等方面具有獨特的優(yōu)勢，擁有廣闊的發(fā)展前景。
標(biāo)簽： FPGA 嵌入式 指紋識別 系統(tǒng)研究
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