無刷直流電機(jī)具有輸出轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景,其傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已經(jīng)比較成熟。它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,在很大程度上有賴于對其控制策略的研究。本文主要研究了無刷直流電機(jī)的速度控制問題。 無刷直流電機(jī)是一種多變量和非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法很難滿足對它的精確控制。近代模糊控制理論在無刷直流電機(jī)的控制中得到了廣泛的應(yīng)用,提高了控制系統(tǒng)的性能。但是,在模糊控制器控制規(guī)則優(yōu)化和參數(shù)在線調(diào)整方面還存在著許多不足。針對這些問題,本文提出了一種使用遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器,并且應(yīng)用到無刷直流電機(jī)的控制中。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,內(nèi)環(huán)采用電流負(fù)反饋對電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié);外環(huán)應(yīng)用模糊控制器進(jìn)行速度控制,通過遺傳算法離線優(yōu)化模糊控制規(guī)則和在線調(diào)節(jié)模糊控制器的參數(shù)以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。同時(shí)本文使用Matlab和電機(jī)仿真軟件VisSim對無刷直流電機(jī)的速度控制進(jìn)行了軟件仿真。 數(shù)字信號處理器(DSP)是一種高速的信號處理芯片,近幾年在電機(jī)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以TI公司的TMS320LF2407控制器為基礎(chǔ),介紹了DSP在無刷直流電機(jī)控制中常用的應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)為了降低系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,提高控制系統(tǒng)的可靠性以及軟件開發(fā)的快速性,本文將嵌入式操作系統(tǒng)移植到DSP中,并在該操作平臺上開發(fā)出高效的控制算法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器對無刷直流電機(jī)模型的不確定性和負(fù)載變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性,而且控制系統(tǒng)具有較好的動態(tài)性能。
標(biāo)簽: 模糊遺傳算法 無刷直流電機(jī) 速度控制
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在這個(gè)社會上無處不在。操作系統(tǒng)作為嵌入式產(chǎn)品的靈魂,一定要依據(jù)產(chǎn)品的需要安裝合適的操作系統(tǒng),以便于可以更好的編寫應(yīng)用程序。 本研究將Linux操作系統(tǒng)移植到QQ2440開發(fā)板。操作系統(tǒng)移植的目的是為了能夠更好的利用開發(fā)板開發(fā)應(yīng)用程序,本文將Linux2.6版本內(nèi)核移植到QQ2440開發(fā)板,使開發(fā)板可以用于工業(yè)過程控制。文章介紹了嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)、ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)。重點(diǎn)描述了Linux操作系統(tǒng)的移植,論文在Linux操作系統(tǒng)移植研究中,首先,進(jìn)行了移植環(huán)境的設(shè)計(jì)和搭建,建立交叉編譯環(huán)境,配置網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS。然后,對Linux2.6版本內(nèi)核和vivi進(jìn)行配置和編譯并以yaffs文件系統(tǒng)為例,介紹了yaffs根文件系統(tǒng)映象的制作。最后,介紹了一種解決內(nèi)核實(shí)時(shí)化的方法。在論文的最后,給出了嵌入式Linux驅(qū)動程序的概念與結(jié)構(gòu)以及開發(fā)流程,并進(jìn)行了UART2串口以及LCD顯示屏驅(qū)動的開發(fā)。全文詳細(xì)的描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植的流程,在基于QQ2440開發(fā)板上給出了bootloader、內(nèi)核以及文件系統(tǒng)移植的實(shí)現(xiàn)方法。并給出了解決Linux內(nèi)核實(shí)時(shí)化的一種算法并進(jìn)行了驅(qū)動程序的開發(fā)。
標(biāo)簽: Linuz ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在遠(yuǎn)程監(jiān)控、可視電話、計(jì)算機(jī)視覺、網(wǎng)絡(luò)會議等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機(jī)的圖像采集系統(tǒng)的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結(jié)合Linux構(gòu)建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購買、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),但長期以來將其直接應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中,方便系統(tǒng)的管理和簡化應(yīng)用程序的開發(fā)。Linux是一個(gè)免費(fèi)開源的優(yōu)秀操作系統(tǒng),將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行高效地管理、極大地方便應(yīng)用程序的開發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性,還有著節(jié)約資源,實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),借助其對USB、網(wǎng)絡(luò)等的強(qiáng)大支持能力來構(gòu)建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過利用Linux操作系統(tǒng)內(nèi)建的video4Linux對攝像頭進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺的構(gòu)建,USB攝像頭的驅(qū)動開發(fā),圖像采集應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過以太網(wǎng)傳輸以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。這套方案利用應(yīng)用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用函數(shù)等,實(shí)現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能,并運(yùn)用嵌入式的GUI開發(fā)工具Qt/Embedded來編寫最終的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運(yùn)用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強(qiáng)大功能來實(shí)現(xiàn)圖像采集,對基于Linux內(nèi)核的后續(xù)圖像應(yīng)用開發(fā)具有實(shí)用意義。本系統(tǒng)完全基于開放的平臺和模塊化的實(shí)現(xiàn)方法,具有良好的可移植性,可方便地進(jìn)行各種擴(kuò)展。這種方案所實(shí)現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低,靈活性高,性能好,是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細(xì)介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。
標(biāo)簽: ARM USB 嵌入式 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分,它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護(hù),安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì),包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開放等特點(diǎn),通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM USB 嵌入式 主機(jī)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運(yùn)用地越來越廣泛,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于安防報(bào)警產(chǎn)品,使安防報(bào)警產(chǎn)品越來越智能化。未來產(chǎn)品技術(shù)將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展,因此本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于嵌入式系統(tǒng)的安防報(bào)警器。 嵌入式防盜報(bào)警系統(tǒng),由可編程主機(jī)、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成,可通過局域網(wǎng)與小區(qū)的監(jiān)控中心連接,組成一套有線安全防范網(wǎng)絡(luò)。一旦發(fā)生情況,能把報(bào)警信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的電話、手機(jī)、傳呼機(jī)。同時(shí)向監(jiān)控中心報(bào)告,監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址,及時(shí)調(diào)動人員作出快速處理。 本文設(shè)計(jì)以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片,操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細(xì)闡述一下幾點(diǎn): (1)研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和工作原理,熟悉控制短信貓的AT指令;分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標(biāo)和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究提供了必要的理論基礎(chǔ)。 (2)建立硬件開發(fā)平臺,對ARM處理器平臺的集成功能進(jìn)行了研究。其中重點(diǎn)研究了ARMS3C2410處理器,對其性能進(jìn)行了分析;對處理器的內(nèi)存設(shè)計(jì)進(jìn)行的分析;對所應(yīng)用的串口電路進(jìn)行了詳細(xì)的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了進(jìn)一步的研究。詳細(xì)研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫;Linux內(nèi)核的剪切、編譯和燒寫;Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫;加載Linux各種服務(wù),比如NFS協(xié)議服務(wù)。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 (4)ARM處理器與GSM MODEM通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O(shè)計(jì);ARM處理器與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)能浖O(shè)計(jì)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,并對系統(tǒng)性能進(jìn)行了測試,測試表明平臺達(dá)到設(shè)計(jì)要求,性能穩(wěn)定。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(tǒng)(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運(yùn)輸效率,方便出行。 車載導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié),它集先進(jìn)的全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于一體,實(shí)現(xiàn)車輛定位、車輛導(dǎo)航、實(shí)時(shí)信息發(fā)布等功能,為駕駛者提供便捷的服務(wù),幫助駕駛者準(zhǔn)確、安全、快速地到達(dá)目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導(dǎo)航系統(tǒng),有著極其重要的意義。 本論文針對車載導(dǎo)航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設(shè)計(jì)了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導(dǎo)航系統(tǒng),建立了相應(yīng)的硬件平臺和軟件平臺,實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態(tài)信息平臺的構(gòu)架、作用,根據(jù)平臺需要車載導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能,以及系統(tǒng)所要滿足的價(jià)格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標(biāo),提出了嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)構(gòu)架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統(tǒng)硬件平臺,使用Linux操作系統(tǒng)來進(jìn)行車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結(jié)構(gòu),構(gòu)建了系統(tǒng)硬件平臺的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。 (3)建立Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,完成BootLoader移植,實(shí)現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與開發(fā)。 (4)論文的創(chuàng)新點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)是動態(tài)交通信息平臺中的發(fā)布環(huán)節(jié),通過GPRS通信,它能夠提供實(shí)時(shí)動態(tài)交通信息,并能進(jìn)行最優(yōu)路徑查詢,最大限度地實(shí)現(xiàn)了交通信息資源的共享。 (5)另外的創(chuàng)新點(diǎn)在于充分考慮成本和性能的基礎(chǔ)上,選用了S3C2440A芯片來構(gòu)建系統(tǒng)硬件平臺。它預(yù)留了多媒體接口、相機(jī)接口、音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口等可以豐富車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試,結(jié)果表明基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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工廠底層的信息絕大部分都是通過現(xiàn)場總線進(jìn)行傳遞的,但基于現(xiàn)場總線的工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的Internet/Intranet無縫連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所以本文就此問題展開研究,提出了一種基于S3C2410的嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制器的平臺的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的控制器平臺。 1.針對網(wǎng)絡(luò)控制器的特點(diǎn)與要求,通過對比分析,選取了具體的硬件和軟件,以確保網(wǎng)絡(luò)控制器平臺的穩(wěn)定可靠。 2.具體設(shè)計(jì)了控制器相關(guān)硬件電路。包括存儲電路、以太網(wǎng)電路、串口電路、I/O口電路等。 3.建立了嵌入式Linux軟件開發(fā)平臺;對網(wǎng)絡(luò)通信的理論進(jìn)行了研究,編寫了CGI外部擴(kuò)展程序,實(shí)現(xiàn)了動態(tài)Web技術(shù),使用戶可以通過瀏覽器對控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí),開發(fā)了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite應(yīng)用程序,使歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)的管理更加方便有序;開發(fā)了對應(yīng)的驅(qū)動程序確保了網(wǎng)絡(luò)控制器的的正常運(yùn)行。 4.在完成嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器硬件與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將控制器平臺應(yīng)用于智能加藥控制系統(tǒng)中,通過測試表明本網(wǎng)絡(luò)控制器平臺穩(wěn)定可靠。 總之,本文在深入研究嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)嵌入式的硬件和軟件平臺,確保了網(wǎng)絡(luò)控制器穩(wěn)定可靠并高效地運(yùn)行,為第二次開發(fā)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器準(zhǔn)備了一個(gè)比較理想的嵌入式平臺。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式工業(yè) 網(wǎng)絡(luò)控制器 平臺設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于手姿態(tài)的人機(jī)交互是以實(shí)現(xiàn)自然的人機(jī)交互為研究目標(biāo),可提高計(jì)算機(jī)的可操作性,同時(shí)使計(jì)算機(jī)能夠完成更加復(fù)雜的任務(wù)。而基于ARM的嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等特點(diǎn),嵌入式與具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,具有較長的生命周期,能夠根據(jù)特定的需求對軟硬件進(jìn)行合理剪裁。結(jié)合嵌入式技術(shù)的手姿態(tài)跟蹤設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)的檢測出人機(jī)交互系統(tǒng)中人手的位置與角度等數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)來進(jìn)行人機(jī)交互,提高跟蹤設(shè)備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過對嵌入式開發(fā)過程以及對控制系統(tǒng)構(gòu)成的分析,確定了手姿態(tài)信號輸入方案及系統(tǒng)的軟硬件總體設(shè)計(jì)方案。通過對目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統(tǒng)開發(fā)硬件核心,詳細(xì)介紹了S3C2440的相關(guān)模塊的設(shè)計(jì),包括存儲單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的外圍電路像系統(tǒng)時(shí)鐘電路、電源電路、系統(tǒng)復(fù)位電路。 選擇更適合于ARM開發(fā)的Linux系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。實(shí)現(xiàn)了Linux系統(tǒng)向開發(fā)板的移植、Bootloader的啟動與編譯、設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā);根據(jù)手姿態(tài)信號輸入方案系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的應(yīng)用程序——串口通信程序及手姿態(tài)識別子程序。通過分析常用的手姿態(tài)識別算法,系統(tǒng)采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)時(shí)間規(guī)整與模板匹配相結(jié)合的動態(tài)手姿態(tài)識別算法。并依據(jù)相應(yīng)的軟硬件測試方法對系統(tǒng)進(jìn)行了分模塊調(diào)試及系統(tǒng)的集成。
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分,它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護(hù),安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì),包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開放等特點(diǎn),通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
上傳用戶:牛津鞋
近年來,嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了,并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義,以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀,然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程,為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著,針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求,詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化,結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下,軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù),而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動回調(diào)功能,啟動一次以后就可自動調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”,分析了它的各個(gè)功能模塊,設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測試,借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場測試,已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并能在平臺上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù),為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: TCPIP ARM 輕量級 協(xié)議棧
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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