本書通過介紹8位MCU的開發(fā)原理和C語言的相關知識,向讀者展示了如何用C語言編寫8位嵌入式MCU程序
上傳時間: 2013-06-10
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本文提出了一種基于USB和FPGA的高性能數(shù)據(jù)采集模塊USB12016(USB總線,A/D垂直分辨率為12位,存儲容量為16兆)的軟硬件設計與實現(xiàn)方法。該數(shù)據(jù)采集卡包括模擬輸入、A/D轉換、數(shù)據(jù)緩存、FPGA控制電路和USB總線接口等,在一張卡上實現(xiàn)了8通道模擬信號調理、采集、處理,并可實現(xiàn)多卡同步觸發(fā)采集,具有高精度,低噪聲,低失真和測試信號范圍寬的特點。USB12016配有系統(tǒng)驅動控制程序軟件,在Windows9X/2000版本的操作平臺下運行,控制面板完全是虛擬儀器軟面板,圖形化界面十分友好。USB12016是USB接口技術、FPGA技術和嵌入式技術融為一體的結晶,已成功應用于軍事測控領域。
上傳時間: 2013-06-12
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隨著計算機技術、通信技術的飛速發(fā)展和3C(計算機、通信、消費電子)的融合,嵌入式系統(tǒng)已經滲透到各個領域。在32位嵌入式微處理器市場上,基于ARM(Advanced RISC Machine)內核的微處理器在市場上處于絕對的領導地位,因此追蹤ARM技術的發(fā)展趨勢顯得尤為重要。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上,Linux一直因其內核精簡、代碼開放、易于移植等特點受到廣大嵌入式系統(tǒng)工程師的青睞。另外,嵌入式系統(tǒng)一旦具備網絡接入功能,其信息處理能力更加強大,因此有必要為嵌入式系統(tǒng)構建Web服務器。 本文主要目的是研究基于ARM的嵌入式Linux開發(fā)平臺構建,并在此基礎上進行網絡應用程序的開發(fā)。 文章深入剖析了ARM9的體系結構,介紹了基于ARM9的S3C2410開發(fā)板的特性及資源;闡述了嵌入式操作系統(tǒng)的相關知識及嵌入式Linux移植的基本方法;搭建了移植所需要的開發(fā)環(huán)境,主要包括在宿主機Linux操作系統(tǒng)下編譯arm-linux交叉編譯工具等;然后詳細闡述了嵌入式Linux開發(fā)平臺的構建過程,包括對BootLoader的分析和移植,Linux2.6內核的結構分析、代碼修改以及內核裁減、配置和移植,網卡驅動程序的移植,以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。按文中提供的方法和技巧可以很方便的建立一個ARM-Linux開發(fā)平臺。 文章最后給出了基于所建平臺的網絡應用,即在上述所建的軟硬件平臺上創(chuàng)建Web服務器Boa,并基于Boa進行應用開發(fā)。最終實現(xiàn)了基于Boa嵌入式Web服務器的服務器端表單處理程序,實現(xiàn)了PC機與目標板的動態(tài)網頁交互功能,并且,通過PC機IE瀏覽器可以直接控制目標板上的硬件和可執(zhí)行程序,以實現(xiàn)對目標板的遠程監(jiān)控功能。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著二十一世紀的到來,人類進入了后PC時代。在這一階段,嵌入式技術得到了飛速發(fā)展和廣泛應用。目前,嵌入式技術及其產品已廣泛應用于智能家用電器、智能建筑、儀器儀表、通訊產品、工業(yè)控制、掌上型電腦、各種智能IC卡的應用等等。將嵌入式系統(tǒng)應用于多媒體移動終端,充分發(fā)揮了嵌入式系統(tǒng)的低功耗、集成度高、可擴充能力強等特點,可以達到集移動、語音、圖像等各種功能于一身的效果。基于以上背景,本文提出了一種基于嵌入式Linux的多媒體播放器設計方案。 本文首先詳細分析了ARM體系結構,研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)在ARM9微處理器的移植技術,包括交叉編譯環(huán)境的建立、引導裝載程序應用、移植嵌入式Linux內核及建立根文件系統(tǒng),并且實現(xiàn)了嵌入式Linux到EP9315開發(fā)板的移植。 由于嵌入式系統(tǒng)本身硬件條件的限制,常用在PC機的圖形用戶界面GUI系統(tǒng)不適合在其上運行。為此,本文選擇了Qt/Embedded作為研究對象,在對其體系結構等方面進行研究基礎上,實現(xiàn)了Qt/Embedded到EP9315開發(fā)板的移植,完成了嵌入式圖形用戶界面開發(fā),使得系統(tǒng)擁有良好的操作界面。 針對現(xiàn)今MP3文件格式廣泛流行的特點,本文設計了MP3播放器。在深入研究了MP3文件編碼原理的基礎上,詳細論述了播放器的設計過程,沒有使用硬件解碼方案,采用了軟件解碼,降低了系統(tǒng)開發(fā)成本:在視頻播放方面,本文實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)下的通用媒體播放器——Mplayer到EP9315開發(fā)板的移植。通過對音頻數(shù)據(jù)輸出的研究,解決了Mplayer播放聲音不正常的問題,實現(xiàn)了一個集音樂和視頻播放于一體的嵌入式多媒體播放系統(tǒng)。 最后,總結了論文所做的工作,指出了嵌入式多媒體播放器所需要進一步解決和完善的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究采用以太網接口芯片RTL8019AS和TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)嵌入式WEB服務器,此服務器可以使各種帶串口的工控設備和數(shù)據(jù)采集設備很容易地連接到Internet,這樣就能夠利用Internet實現(xiàn)對各種嵌入式設備的低成本遠程訪問和資源共享。 本研究實現(xiàn)的嵌入式WEB服務器以STC89C51系列單片機為核心,用其串口作為與嵌入式設備的接口,用RTL8019AS芯片和RJ-45作為以太網接口,并通過軟件實現(xiàn)RS-232與TCP/IP協(xié)議的轉換,通過以太網實現(xiàn)嵌入式設備與遠程計算機之間的雙向數(shù)據(jù)通信,給出了硬件設計和軟件實現(xiàn)方案。硬件主要研究微控制器和以太網控制芯片之間的接口設計和以太網控制芯片RTL8019AS的驅動。軟件部分研究實現(xiàn)了TCP/IP的各層協(xié)議,包含了ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP等,在實際中得以應用,如對于蓄電池電壓的遠程檢測等。 研究結果表明,利用嵌入式WEB服務器將嵌入式設備連入Internet網絡是切實可行的。經實驗測試整個系統(tǒng)占用資源少,成本較低、移植性較好,能夠完成常用的相關網絡通訊功能,網絡數(shù)據(jù)傳輸可靠性較好。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了基于軟PLC(Programmable Logic Controller,可編程控制器)的嵌入式技術起源和背景,綜述了基于軟PLC的嵌入式系統(tǒng)的關鍵技術和優(yōu)點,最后介紹了其設計和實現(xiàn)的方法。 基于軟PLC的嵌入式系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)分為開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)(又稱為虛擬機系統(tǒng))。本文概述了開發(fā)系統(tǒng),其運行于PC機的操作系統(tǒng)如Windows或者Linux等,為用戶提供一個大眾化的編程環(huán)境,它包含編輯器、編譯器、連接器、調試器和通信接口幾個部分。編輯界面友好,可以讓用戶方便的使用LD、ST和FBD三種語言編寫程序,編譯器和連接器將源程序文件編譯和連接成虛擬機系統(tǒng)可執(zhí)行的目標代碼文件;分析了開發(fā)系統(tǒng),其中詳細描述了編譯模塊的編制過程,實現(xiàn)了將指令表語言轉換為運行系統(tǒng)能夠識別的C/C++指令的功能;詳細地研究了梯形圖轉換為指令表語言,以及由指令表語言向梯形圖語言的算法和數(shù)據(jù)結構。調試器借助于虛擬機運行系統(tǒng)提供的服務可完成對應用程序的調試糾錯;討論了uCLinux操作系統(tǒng)和編譯調試技術,以及采用ModBus/TCP工業(yè)通信協(xié)議的通信接口用于開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)之間的通信。 另一方面,本文分析了虛擬機運行系統(tǒng),它運行于安裝了uCLinux的ARM7平臺上,包括運行內核模塊、系統(tǒng)管理模塊和通信接口模塊。由于uCLinux沒有MMU和本身對實時性沒有什么要求,而針對基于軟PLC的嵌入式系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)要求,本文在對其進行了uCLinux小型化研究的同時探討了雙內核實時性方案,解決了uCLinux實時性不足的問題。運行內核模塊調度和執(zhí)行應用程序并管理時鐘。系統(tǒng)管理模塊管理系統(tǒng)狀態(tài)和內存。通信模塊用于開發(fā)系統(tǒng)及I/O設備通信。在此基礎上,對基于軟PLC的嵌入式系統(tǒng)的進行了設計與實現(xiàn),并通過試驗將編譯的目標代碼傳遞到基于軟PLC的嵌入式運行系統(tǒng)中,實現(xiàn)了控制功能,驗證了生成目標代碼的正確性和開發(fā)系統(tǒng)的可行性,實現(xiàn)了編輯界面友好,系統(tǒng)開放,性價比較高的軟PLC嵌入式系統(tǒng),達到了預期的目標,具有一定理論和應用價值。
標簽: PLC 軟 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著通信技術的發(fā)展,視頻傳輸系統(tǒng)因具有方便、實時、準確等特點已成為現(xiàn)代工業(yè)管理、安全防范、城市交通中必不可少的重要部分。而光纖傳輸以大容量、保密性能好、抗干擾能力強、傳輸距離等優(yōu)點越來越受人們的關注。本論文以FPGA為核心芯片,結合數(shù)字化技術和時分復用技術,提出了一種無壓縮多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng)設計方案,并詳細分析方案的設計過程。 系統(tǒng)分A/D轉換、D/A轉換和FPGA數(shù)據(jù)處理三大模塊化進行設計,F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)處理模塊實現(xiàn)了程序的配置下載、IO口的控制功能、各時鐘分頻、鎖相功能和多路數(shù)字信號的復接解復接仿真,同時完成了視頻信號的A/D轉換和數(shù)字視頻信號的D/A轉換功能,最終實現(xiàn)了八路視頻信號在一根光纖上實時傳輸?shù)墓δ堋=邮找曨l圖像輪廓清晰、沒有不規(guī)則的閃爍、沒有波浪狀等條紋或橫條出現(xiàn),基本滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質量指標要求。各路視頻信號的輸入輸出電接口、阻抗和收發(fā)光接口均符合國家標準,系統(tǒng)具高集成度、靈活性等特點,能廣泛應用于各場合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安全防范系統(tǒng)中。 關鍵詞:FPGA,光纖傳輸,視頻信號
標簽: FPGA 多路 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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隨著電子技術的不斷發(fā)展和進步,嵌入式系統(tǒng)也越來越廣泛的滲入到人類生活的方方面面。我們生活中常用的手機、數(shù)碼相機、掌上電腦、便攜式掃描儀等等都應用到了嵌入式系統(tǒng)。 論文首先介紹了嵌入式系統(tǒng),包括嵌入式系統(tǒng)的構成、特點、發(fā)展趨勢以及FPGA在嵌入式中的應用等,指明嵌入式系統(tǒng)設計一般可分為硬件設計和軟件設計兩部分。 硬件設計部分,首先介紹了FPGA的相關知識,包括FPGA構成、特性、開發(fā)工具、開發(fā)流程等,并對論文中選用的Altera公司的CyclonⅡ器件做了詳細的介紹。利用SOPC Builder、NiosⅡ等工具設計創(chuàng)建了NiosⅡ CPU內核,添加以太網、Flash、PIO以及VGA接口等模塊,生成了一個Nios CPU內核,完成硬件設計。 軟件設計部分,研究了嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展、種類、特點等,簡單介紹了幾種代表性的嵌入式操作系統(tǒng)。選擇嵌入式操作系統(tǒng)時,綜合考慮了內核、可移植性、可裁剪性、外掛模塊、成本、服務等各種因素,最終選用μCLinux操作系統(tǒng)。詳細介紹了μCLinux的特點、基本架構、代碼結構等。利用NiosⅡIDE為宿主機建立Linux開發(fā)環(huán)境。在IDE里配置Linux內核和文件系統(tǒng),編譯后上載到做好的硬件平臺上。啟動μCLinux后將一個C語言編寫的九宮格求解程序下載到開發(fā)板中運行,檢驗運行結果,驗證嵌入式系統(tǒng)的正確性。 論文所做的只是嵌入式系統(tǒng)的一個應用實例。實際應用過程中,用戶可以根據(jù)自己的實際需要對軟硬件進行修改,以實現(xiàn)不同的功能。
標簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-19
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ARM嵌入式系統(tǒng)C語言編程資料,歡迎各位朋友 下載
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) C語言編程
上傳時間: 2013-06-06
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)是可編程邏輯器件的一種,它的出現(xiàn)是隨著微電子技術的發(fā)展,設計與制造集成電路的任務已不完全由半導體廠商來獨立承擔。系統(tǒng)設計師們更愿意自己設計專用集成電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit).芯片,而且希望ASIC的設計周期盡可能短,最好是在實驗室里就能設計出合適的ASIC芯片,并且立即投入實際應用之中。現(xiàn)在,F(xiàn)PGA已廣泛地運用于通信領域、消費類電子和車用電子。 本文中涉及的I/O端口模塊是FPGA中最主要的幾個大模塊之一,它的主要作用是提供封裝引腳到CLB之間的接口,將外部信號引入FPGA內部進行邏輯功能的實現(xiàn)并把結果輸出給外部電路,并且根據(jù)需要可以進行配置來支持多種不同的接口標準。FPGA允許使用者通過不同編程來配置實現(xiàn)各種邏輯功能,在IO端口中它可以通過選擇配置方式來兼容不同信號標準的I/O緩沖器電路。總體而言,可選的I/O資源的特性包括:IO標準的選擇、輸出驅動能力的編程控制、擺率選擇、輸入延遲和維持時間控制等。 本文是關于FPGA中多標準兼容可編程輸入輸出電路(Input/Output Block)的設計和實現(xiàn),該課題是成都華微電子系統(tǒng)有限公司FPGA大項目中的一子項,目的為在更新的工藝水平上設計出能夠兼容單端標準的I/O電路模塊;同時針對以前設計的I/O模塊不支持雙端標準的缺點,要求新的電路模塊中擴展出雙端標準的部分。文中以低壓雙端差分標準(LVDS)為代表構建雙端標準收發(fā)轉換電路,與單端標準比較,LVDS具有很多優(yōu)點: (1)LVDS傳輸?shù)男盘枖[幅小,從而功耗低,一般差分線上電流不超過4mA,負載阻抗為100Ω。這一特征使它適合做并行數(shù)據(jù)傳輸。 (2)LVDS信號擺幅小,從而使得該結構可以在2.5V的低電壓下工作。 (3)LVDS輸入單端信號電壓可以從0V到2.4V變化,單端信號擺幅為400mV,這樣允許輸入共模電壓從0.2V到2.2V范圍內變化,也就是說LVDS允許收發(fā)兩端地電勢有±1V的落差。 本文采用0.18μm1.8V/3.3V混合工藝,輔助Xilinx公司FPGA開發(fā)軟件ISE,設計完成了可以用于Virtex系列各低端型號FPGA的IOB結構,它有靈活的可配置性和出色的適應能力,能支持大量的I/O標準,其中包括單端標準,也包括雙端標準如LVDS等。它具有適應性的優(yōu)點、可選的特性和考慮到被文件描述的硬件結構特征,這些特點可以改進和簡化系統(tǒng)級的設計,為最終的產品設計和生產打下基礎。設計中對包括20種IO標準在內的各電器參數(shù)按照用戶手冊描述進行仿真驗證,性能參數(shù)已達到預期標準。
上傳時間: 2013-05-15
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