本論文研究了基于ARM+Linux的嵌入式測控系統(tǒng)。論文闡述了嵌入式測控系統(tǒng)的特點(diǎn)。結(jié)合目前比較流行的SOC硬件技術(shù)，嵌入式軟件技術(shù)，以及目前較前沿的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對構(gòu)建一個(gè)既能進(jìn)行本地多傳感器信息采集又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及具有人機(jī)交互界的嵌入式測控系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計(jì)，即采用ARM+Linux架構(gòu)。 論文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括核心板設(shè)計(jì)和應(yīng)用底板設(shè)計(jì)。其中核心板又包括微處理器的設(shè)計(jì)和存儲器的設(shè)計(jì)；對于應(yīng)用板，介紹了基于CS8900A的網(wǎng)絡(luò)模塊的設(shè)計(jì)，基于RS232和RS485的串行總線設(shè)計(jì)，以及基于ZigBee的無線模塊設(shè)計(jì)。同時(shí)，本論文詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。結(jié)合本系統(tǒng)所采用的U-Boot介紹了嵌入式Bootloader設(shè)計(jì)，并針對本系統(tǒng)的板級硬件對U-Boot進(jìn)行了移植。結(jié)合本系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的概念，并對Linux進(jìn)行了板級移植。在分析研究嵌入式文件系統(tǒng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定Cramfs作為本系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，并結(jié)合現(xiàn)有的開源軟件Busybox搭建了一個(gè)完整的根文件系統(tǒng)命令集。 在本系統(tǒng)硬、軟件平臺上，研究了終端應(yīng)用層上的開發(fā)。并完成了在終端上的嵌入式圖形用戶界面QT的移植，并且為系統(tǒng)開發(fā)出相應(yīng)的I/O和A/D設(shè)備驅(qū)動驅(qū)動程序。 論文在最后介紹了本系統(tǒng)的一個(gè)簡單應(yīng)用，即利用QT圖形庫和多線程編程技術(shù)，在現(xiàn)有的硬件平臺上設(shè)計(jì)出了一個(gè)溫度和濕度的無線數(shù)據(jù)采集程序。顯示直觀，界面友好，體現(xiàn)了本平臺具有一定的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 測控 平臺設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī)，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，軟硬件選型部分對當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論，分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序，最后使用VHDL語言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動，驅(qū)動完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動，分析了驅(qū)動初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動的編譯和下載過程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測試，測試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)通過鐵標(biāo)高低溫測試和射頻干擾測試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車試運(yùn)行，試運(yùn)行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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基于MCS-51的嵌入式C語言程序設(shè)計(jì)（源代碼）
標(biāo)簽： MCS 51 嵌入式C 語言程序設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-28
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)動。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要研究了行波型超聲波電機(jī)的嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設(shè)計(jì)的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)仿真，為系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第三章提出了基于ARM的超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試的過程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植，以及基于該操作系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設(shè)計(jì)，速度控制與定位控制的算法設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻(xiàn)、存在問題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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AD9224模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最高采樣頻率為40MHz數(shù)據(jù)精度為12位.內(nèi)部采用閃爍式AD及多級流水線式結(jié)構(gòu),因而不失碼,使用方便、準(zhǔn)確度高.文章介紹了高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9224的性能、結(jié)構(gòu)及幾種典型應(yīng)用電
標(biāo)簽： 9224 AD 超高速 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-06-19
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傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式，不同家電之間無法通信，這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作，容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無法自動獲取外界的信息，人們無法對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信，它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來，以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn)，以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善，使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展，這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定，延時(shí)性相對要小，用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化，如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制，或者讓每臺家電接入網(wǎng)絡(luò)，這樣成本很高，不利于一般家庭的普及。 為此，筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心，智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信，IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本，而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn)，結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式，使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體，讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能，提供全方位的信息交換，幫助家電與外部保持信息交流暢通，這樣可以優(yōu)化人們的生活方式，節(jié)約能源費(fèi)用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了調(diào)試，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一，Linux不僅在服務(wù)器領(lǐng)域有著不可撼動的地位，而且正在嵌入式領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預(yù)測，Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一，將廣泛應(yīng)用在各種消費(fèi)電子和通信設(shè)備中。因此，產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項(xiàng)技術(shù)。然而，面對嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺以及多樣化的應(yīng)用，如何更快更好地建立基于Linux的軟件平臺成為一個(gè)必須解決的問題。 本文正是針對這個(gè)問題，以Linux相關(guān)的基礎(chǔ)軟件為主要研究對象，在深入分析引導(dǎo)加載程序、Linux與處理器相關(guān)的代碼、文件系統(tǒng)以及設(shè)備驅(qū)動的基礎(chǔ)上，對基于ARM的Linux軟件平臺進(jìn)行了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容為：在理解ARM體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過分析uboot源碼，詳細(xì)研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導(dǎo)Iinux的過程；分析并總結(jié)Linux與處理器相關(guān)的接口，以中斷控制器、定時(shí)器以及串口為主，提出了移植Linux到新型處理器的思路和方法；研究Iinux文件系統(tǒng)的內(nèi)容、制作和使用；分析Linux的設(shè)備驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動的調(diào)用方式；在學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)之上，針對STMP36xx這款處理器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)加載程序，完成Linux的移植、配置、編譯，解決Linux啟動過程遇到的問題，然后通過制作根文件系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)NandFlash、LCD的驅(qū)動，完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺，并進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。 在實(shí)際應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)會使用很多不同類型的處理器，因此迫切希望能夠找到一個(gè)準(zhǔn)則解決移植帶來的問題。本文最重要的成果就是為Linux在新型處理器上的移植提出了一個(gè)準(zhǔn)則，根據(jù)該準(zhǔn)則可以更加快速、更加準(zhǔn)確地將Linux應(yīng)用到不同的處理器上，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，本文將項(xiàng)目實(shí)踐貫穿于理論研究之中，涉及到Linux平臺關(guān)鍵技術(shù)的分析、相關(guān)工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的分享，對學(xué)習(xí)嵌入式Linux和設(shè)計(jì)嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導(dǎo)價(jià)值。此外，成功移植的STMP36xx已經(jīng)初具規(guī)模，可以通過二次開發(fā)以形成完善的嵌入式產(chǎn)品。
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的核心。完成簡單功能的嵌入式系統(tǒng)一般不需要操作系統(tǒng)，但是隨著所謂后PC時(shí)代的來臨，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，嵌入式操作系統(tǒng)就必不可少了。一般而言，嵌入式操作系統(tǒng)不同于一般意義的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，它有占用空間小、執(zhí)行效率高、方便進(jìn)行個(gè)性化定制和軟件要求固化存儲等特點(diǎn)。 本文在討論了嵌入式操作系統(tǒng)的基本理論之后，論述了MINIX 3操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，指出了MINIX 3向嵌入式操作系統(tǒng)方面發(fā)展的意義和可行性。建立可移植代碼是操作系統(tǒng)移植的首要步驟和重要途徑，本文又論述了建立可移植代碼的一般方法和過程。而后深入分析了MINIX 3操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)及組成部分，重組了內(nèi)核目錄樹，列出了移植MINIX 3內(nèi)核需要重新編寫的內(nèi)核接口。在MINIX 3已有代碼的基礎(chǔ)上，分離了一部分機(jī)器相關(guān)代碼和體系結(jié)構(gòu)不相關(guān)代碼，建立了相應(yīng)的可移植代碼。 提到嵌入式，就不能不提ARM，ARM體系結(jié)構(gòu)是目前最流行的嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)。本文就是針對ARM處理器體系結(jié)構(gòu)來展開的，文中簡單介紹了ARM處理器的情況，并且對應(yīng)ARM體系結(jié)構(gòu)修改了MINIX 3內(nèi)核的部分代碼。最后在深入分析了MINIX3操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度算法和代碼之后，結(jié)合軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度特點(diǎn)和要求，改進(jìn)了MINIX 3進(jìn)程調(diào)度策略，使之適合軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的要求，并給出了修改后的相關(guān)源代碼。
標(biāo)簽： MINIX3 ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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嵌入式系統(tǒng)中的模擬設(shè)計(jì)（英文版） 嵌入式系統(tǒng)中的模擬設(shè)計(jì)（英文版）
標(biāo)簽： 嵌入式系統(tǒng) 模擬設(shè)計(jì) 英文
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性，因此通用性不是很強(qiáng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是從底層的硬件設(shè)計(jì)開始，再設(shè)計(jì)專用的軟件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期長，重復(fù)工作多，成本增加。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得微處理器的性能和功能得到極大的提高，為通用型測控平臺的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設(shè)計(jì)思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì)，使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺上進(jìn)行構(gòu)建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心，加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路，構(gòu)成了一個(gè)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊，通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測控開發(fā)平臺在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展，能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實(shí)現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動代碼模版的概念，簡化了移植操作系統(tǒng)的工作，提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺和高效的開發(fā)模式。從而，大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期，具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建測控系統(tǒng)的實(shí)例，研制了氣門彈簧負(fù)荷計(jì)算機(jī)自動分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器。
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