本論文來自于863項(xiàng)目基于光互連自組織內(nèi)存服務(wù)體系(簡(jiǎn)稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統(tǒng)中基于可重配置計(jì)算架構(gòu),軟硬件攜同設(shè)計(jì)方法,在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)是Memory Box工作的平臺(tái),所以硬件應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性、靈活性,軟件應(yīng)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在硬件平臺(tái)選型時(shí),我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開發(fā)板。嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)平臺(tái)選用的是Xilinx EDK、ISE。內(nèi)核移植所用的交叉開發(fā)工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開發(fā)工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX.AS 4平臺(tái)下。 本論文主要包括三部分工作:首先是硬件設(shè)計(jì),其核心是EDK和ISE設(shè)計(jì)的SOPC工程;然后是嵌入式LINUX內(nèi)核移植與調(diào)試;最后完成存儲(chǔ)管理軟件的設(shè)計(jì)。完全用硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的各種存儲(chǔ)管理功能極其困難。而通過移植內(nèi)核,存儲(chǔ)管理軟件以運(yùn)行在Linux內(nèi)核上的應(yīng)用軟件的形式實(shí)現(xiàn)了其功能。存儲(chǔ)管理軟件要解決共享沖突,負(fù)載均衡,遠(yuǎn)程內(nèi)存與本地內(nèi)存的地址一致性以及對(duì)海量?jī)?nèi)存陣列的重新編址等問題,設(shè)計(jì)出較完善的Memory Box的存儲(chǔ)管理模型。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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圖像采集和處理技術(shù)在機(jī)器視覺和圖像分析等諸多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,大部分情況下,采集卡只需將前端相機(jī)捕獲的圖像信息正確地傳回計(jì)算機(jī)即可。但是在要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合需要采集卡能準(zhǔn)確控制外部光源和相機(jī),完成圖像采集,預(yù)處理,數(shù)據(jù)傳輸。只有這樣,用戶才可以根據(jù)不同的興趣和需求對(duì)特定的某些圖像進(jìn)行采集、傳輸以及處理,以達(dá)到某種分析目的。 本文根據(jù)國(guó)家985二期項(xiàng)目“三維粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)”的圖像采集與處理需要,設(shè)計(jì)開發(fā)了一款以FPGA為核心控制芯片的嵌入式圖像采集卡。采集卡以FPGA為邏輯和算法實(shí)現(xiàn)的核心器件,不僅實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)意義上的圖像采集,而且實(shí)現(xiàn)了CCD相機(jī)控制和激光器同步曝光功能,打破了以往單純靠增加硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)同步控制的方法,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并節(jié)約系統(tǒng)成本。此外,在系統(tǒng)中嵌入了圖像增強(qiáng)算法和采用PCI接口與計(jì)算機(jī)連接滿足了高速采集的要求。同時(shí),采用市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口,提高了系統(tǒng)的通用性、傳輸速率和抗干擾能力,簡(jiǎn)化圖像獲取設(shè)備和模擬攝像頭之間需要視頻解碼等連接。具有嵌入式處理功能,光源同步和相機(jī)控制的采集卡將使機(jī)器視覺系統(tǒng),圖像測(cè)速等諸多領(lǐng)域的圖像采集應(yīng)用變得更為便捷。 論文首先對(duì)圖像采集卡系統(tǒng)的組成、整體方案和可行性進(jìn)行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設(shè)計(jì)。在此部分結(jié)合整體設(shè)計(jì)方案,討論芯片的選型問題。根據(jù)所選芯片的本身特點(diǎn),分模塊地對(duì)圖像采集卡的硬件設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設(shè)計(jì)部分。用VHDL和原理圖結(jié)合的方法對(duì)FPGA進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了圖像采集系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊。根據(jù)圖像采集系統(tǒng)的要求用DriverWorks軟件設(shè)計(jì)了圖像采集卡的WDM底層驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用程序。最后是用FPGA實(shí)現(xiàn)了帶修改參數(shù)的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強(qiáng)。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對(duì)FPGA設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行了硬件調(diào)試,給出了調(diào)試的時(shí)序圖和調(diào)試結(jié)果,經(jīng)測(cè)試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)”的要求,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,指紋識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種不同的領(lǐng)域。對(duì)于一般的指紋識(shí)別系統(tǒng),其設(shè)計(jì)要求具有很高的實(shí)時(shí)性和易用性,因此識(shí)別算法應(yīng)該具有較低的復(fù)雜度,較快的運(yùn)算速度,從而滿足實(shí)時(shí)性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識(shí)別算法采用不同的實(shí)現(xiàn)平臺(tái),使得指紋識(shí)別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實(shí)時(shí)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(jì)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(gè)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(shí)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(duì)指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)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(shí)別算法;同時(shí)為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實(shí)現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對(duì)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(shí)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(jì)了一套實(shí)用的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); 2、針對(duì)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?yàn)V波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在保證系統(tǒng)誤識(shí)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(shí)別方法,提出采用多枚指紋唯一標(biāo)識(shí)身份,大大降低了識(shí)別系統(tǒng)的誤識(shí)率; 4、改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準(zhǔn)點(diǎn)的方法,同時(shí)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(tái)指紋特征匹配服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)信息交換。 實(shí)驗(yàn)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(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、擴(kuò)展性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),擁有廣闊的發(fā)展前景。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式 指紋識(shí)別 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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主版上有很多PCI的介面可以利用,他的LAYOUT有一些注意事項(xiàng)及必須處理走線的特性阻抗才可以讓系統(tǒng)穩(wěn)定。
上傳時(shí)間: 2013-06-14
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·詳細(xì)說明:《ARM 嵌入式WINDOWS CE實(shí)踐教程》是ARM 嵌入式技術(shù)系列教程之一。該教程教材采用華中科技大學(xué)和武漢創(chuàng)維特信息技術(shù)有限公司聯(lián)合研制的 JXARM9-2410 嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為教 學(xué)實(shí)踐平臺(tái)
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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·摘要: 針對(duì)城市道路交通控制系統(tǒng)中大容量主教據(jù)流的實(shí)時(shí)傳輸和重要狀態(tài)信息與控制指令可靠傳輸?shù)男枨?采用基于μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和LwIP協(xié)議棧的嵌入式以太網(wǎng)接口的設(shè)計(jì)方法,構(gòu)建了滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和可靠傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)結(jié)構(gòu);系統(tǒng)硬件采用DSP和以太網(wǎng)控制器CS8900A,通過驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和協(xié)議棧的移植,實(shí)現(xiàn)UDP和TCP對(duì)主數(shù)據(jù)流和狀態(tài)信息與指令的傳輸,并通過上位機(jī)界面進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控
標(biāo)簽: LwIP OS 嵌入式以太網(wǎng) 接口設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 73 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 146 74 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
上傳用戶:時(shí)代電子小智
北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 147 218 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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開關(guān)電源基本原理與設(shè)計(jì)介紹,臺(tái)達(dá)的資料,很好的
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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