隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，嵌入式技術(shù)也全面滲透到日常生活的每一個(gè)角落。掌上漢語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)是為滿足對(duì)漢語(yǔ)學(xué)習(xí)有需要的人群。隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷提高，中國(guó)逐漸走向國(guó)際化，漢語(yǔ)學(xué)習(xí)人員的人數(shù)也不斷增加，開發(fā)出一款掌上漢語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)系統(tǒng)是有充分的市場(chǎng)需求的。 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境是基于ARM-Linux開發(fā)平臺(tái)，并應(yīng)用了嵌入式開發(fā)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，包括嵌入式圖形用戶界面系統(tǒng)MiniGUI和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite，系統(tǒng)開發(fā)的目的是在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，為需要學(xué)習(xí)漢語(yǔ)的人員提供一款界面友好、功能豐富的語(yǔ)言學(xué)習(xí)工具。 本文主要講述的是掌上漢語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程以及開發(fā)過程中涉及的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)技術(shù)。隨著手持設(shè)備的硬件條件的提高，嵌入式系統(tǒng)對(duì)輕量級(jí)GUI的需求越來越迫切，圖形用戶界面的支持是實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善的語(yǔ)言學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，本文首先從圖形用戶界面的歷史、技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)模型、發(fā)展?fàn)顩r等方面做了介紹，然后介紹了MiniGUI的體系結(jié)構(gòu)和版本，以及移植的方法和過程，還詳細(xì)闡述了應(yīng)用程序開發(fā)中對(duì)MiniGUI函數(shù)庫(kù)的使用和調(diào)用方法。同時(shí)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)的支持會(huì)為系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和組織提供方便，本項(xiàng)目中有六個(gè)字典和其它學(xué)習(xí)程序，對(duì)數(shù)據(jù)的處理也相當(dāng)多，本文介紹了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)和Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)在項(xiàng)目中的使用和開發(fā)技術(shù)。最后，以系統(tǒng)中的單位換算模塊為例詳細(xì)介紹了應(yīng)用程序的開發(fā)過程。本文的內(nèi)容涉及了嵌入式Linux軟件開發(fā)的主要技術(shù)，在ARM-Linux嵌入式開發(fā)領(lǐng)域具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式開發(fā) 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-06-15
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)，Linux由于其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)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(jì)的關(guān)鍵之一，針對(duì)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(shí)踐。 首先由設(shè)計(jì)完成的RedBoot方案應(yīng)用在醫(yī)療儀器上的測(cè)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(tái)引導(dǎo)裝載程序，并詳細(xì)敘述引導(dǎo)過程，重點(diǎn)分析了基于網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)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(jì)完成擁有在線自動(dòng)升級(jí)方式的RedBoot，其具有下載速度快，操作簡(jiǎn)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(tái)的醫(yī)療器械開發(fā)和設(shè)計(jì)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(cè)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(shí)間： 2013-05-30
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當(dāng)今嵌入式技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)。嵌入式技術(shù)的發(fā)展同樣也影響到了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。論文綜述了當(dāng)前開放式數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了幾種主流開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提出了利用ARM處理器和Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)基于ARM-WinCE嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的原型系統(tǒng)的想法。 論文論述了如何構(gòu)建ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)基于S3C2410開發(fā)板的硬件平Z口-x和基于Windows CE．Net的軟件平臺(tái)；在ARM微處理器上構(gòu)建了基于Windows CE的數(shù)控操作系統(tǒng)內(nèi)核，并利用VIVI Boot Loader把定制的映像加載到S3C2410開發(fā)板中去。 本文重點(diǎn)針對(duì)ARM處理器芯片，利用流接口驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙串口驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)中機(jī)床控制器和移動(dòng)控制器的藍(lán)牙通信；研究了如何利用S3C2410處理器的PWM定時(shí)器和Windows CE的中斷機(jī)制進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。
標(biāo)簽： ARMWindowsCE 嵌入式 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)技術(shù)的不斷融合，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。本文以嵌入式系統(tǒng)開發(fā)為背景，研究基于ARM和μC/OS-II的嵌入式系統(tǒng)及其在加密解密模塊中的應(yīng)用。 本文在介紹了嵌入式系統(tǒng)和硬件實(shí)現(xiàn)Rijndael算法的研究現(xiàn)狀之后，簡(jiǎn)要概述了Rijndael加密算法的結(jié)構(gòu)、輪變換、密鑰擴(kuò)展和該加密模塊選用Rijndael算法的原因以及ARM系列微處理器選型和S3C44BOX芯片體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)板平臺(tái)的選擇和板上主體硬件電路等相關(guān)內(nèi)容。 在深入地研究了Rijndael加密算法之后以及根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的一般要求，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM和μC/OS-II的嵌入式加密模塊。該加密模塊采用了32位高性能ARM微處理器S3C44BOX為硬件核心，并以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II為軟件平臺(tái)，在ARM ADS1.2環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)。該加密模塊充分地利用了ARM微處理器性能高、功耗低和成本低的優(yōu)勢(shì)以及發(fā)揮了μC/OS-II可移植性好、穩(wěn)定性和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。 本文重點(diǎn)論述了嵌入式加密模塊BootLoader文件的裝載、I/O端口初始化、基于S3C44BOX微處理器的μC/OS-II移植及應(yīng)用軟件部分中任務(wù)和模塊的流程設(shè)計(jì)。在該加密模塊應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)部分中，對(duì)各個(gè)任務(wù)的創(chuàng)建、定義、優(yōu)先級(jí)設(shè)置和事件的定義、對(duì)文件的操作進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且按照系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的流程描述了模塊所有任務(wù)和部分子模塊的功能。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 加密系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-24
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汽車儀表是駕駛員獲取汽車狀態(tài)信息的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)汽車的安全行駛起著重要的作用。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、微電子和各種現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車電子技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，汽車儀表盤上顯示的信息不斷增加，傳統(tǒng)的機(jī)械式、電氣式組合儀表越來越無法滿足使用的需求。特別是隨著汽車GPS導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的日趨成熟，汽車儀表成為集顯示、控制、通訊、娛樂為一體的汽車綜合信息顯示中心已經(jīng)指日可待。 本文提出并設(shè)計(jì)了一種以ARM器件為CPU，以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的車載儀表盤系統(tǒng)。該儀表盤以嵌入式微處理器為核心，對(duì)汽車的各種信息狀態(tài)，如電池電壓、車速等參數(shù)進(jìn)行采集、處理、顯示和報(bào)警提示，駕駛員根據(jù)報(bào)警提示的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，以使汽車安全正常行駛。儀表盤本身作為汽車CAN總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，支持CAN通信，可以接收來自其它CAN節(jié)點(diǎn)的信息并顯示，也可以發(fā)送控制信息至其它CAN節(jié)點(diǎn)。該儀表盤在外型上不同于傳統(tǒng)的汽車儀表，其顯示端使用一個(gè)LCD顯示屏代替原有的顯示設(shè)備，汽車運(yùn)行的所有狀態(tài)信息都在該屏上顯示，但為延續(xù)傳統(tǒng)的操作習(xí)慣，將原來的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等用指針顯示的信息在顯示屏上以模擬表的形式顯示。并對(duì)越限工況和各種違規(guī)操作，在顯示屏上以圖形指示燈的形式閃爍顯示并同時(shí)以真人語(yǔ)音進(jìn)行提醒。 本文在簡(jiǎn)要介紹了汽車儀表發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和模式，包括開發(fā)平臺(tái)的搭建、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、圖形顯示界面的開發(fā)和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件、軟件的可裁剪是其最大的特點(diǎn)，因此，增加功能模塊(比如本系統(tǒng)中用到的CAN通信模塊、音頻輸出模塊等)是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，所以本文重點(diǎn)之一是放在驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)上。同時(shí)，作為信息顯示中心，信息顯示要求及時(shí)、準(zhǔn)確、有美感，因此，圖形界面的開發(fā)也是重點(diǎn)之一。 本課題所設(shè)計(jì)的汽車儀表，作為綜合信息顯示中心的一個(gè)雛形，可以方便地?cái)U(kuò)展GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車后視攝像系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等模塊，相信進(jìn)一步的研究和開發(fā)，汽車綜合信息顯示中心將成為未來汽車上重要的一部分。
上傳時(shí)間： 2013-06-13
上傳用戶：情義強(qiáng)哥
隨著社會(huì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中的重要輔助設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)新一代的基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個(gè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。人們有時(shí)會(huì)采用DSP與MPEG-4算法結(jié)合的方案來實(shí)現(xiàn)，也有的部門采用了片上系統(tǒng)(SOC)，但這些不但編程極度復(fù)雜，而且成本也過高。本文提出并研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實(shí)時(shí)性較好，適應(yīng)范圍廣。 首先，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為攝像頭、云臺(tái)控制器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及客戶端PC機(jī)等四大部分。 第二，以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網(wǎng)接口芯片為硬件核心，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化的硬件電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)S3C2410的特點(diǎn)及系統(tǒng)整體需求，完成了電源復(fù)位模塊、晶振模塊、存儲(chǔ)器接口模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)接口模塊、云臺(tái)控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中，在云臺(tái)控制模塊等的電路設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的技巧，并重點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口部分和視頻數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)與說明。闡述了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程。 第三，從應(yīng)用需求出發(fā)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，搭建了交叉式的開發(fā)環(huán)境，對(duì)bootloader進(jìn)行了選擇，并給出了加載步驟。完成了對(duì)嵌入式Linux內(nèi)核的選擇及移植。 第四，采用基于任務(wù)的設(shè)計(jì)方法對(duì)服務(wù)器端的軟件進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，主要包括共用程序庫(kù)、config配置文件、日志文件以及多個(gè)任務(wù)等。并對(duì)運(yùn)行于客戶端的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明。 第五，由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性能和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量在本系統(tǒng)中至關(guān)重要，所以本文對(duì)傳輸信道和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化選擇，并詳細(xì)闡述了IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過程中的具體應(yīng)用。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序4部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè)，已成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。而隨著電子技術(shù)，多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也正在向嵌入式，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果，實(shí)現(xiàn)體積小巧，性能穩(wěn)定，通訊便利的監(jiān)控產(chǎn)品。本項(xiàng)的目的正是建立一個(gè)完整的基于 ARM9 核心處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本項(xiàng)目是在 ARM 微處理器平臺(tái)上，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸任務(wù)。系統(tǒng)采用 ARM 微處理器 AT91RM9200作為主處理器，以視頻采集芯片 ADV7181 作為視頻采集設(shè)備，用 H.263視頻壓縮協(xié)議對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，最后通過中興通信公司 MG815+CDMA通信模塊傳輸?shù)椒?wù)器上。 本論文主要分成五個(gè)章節(jié)： 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展概況，然后說明了本文的課題背景及意義； 第二章:描述了硬件開發(fā)平臺(tái)。本系統(tǒng)采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺(tái)，并擴(kuò)展了以視頻采集模塊和CDMA無線傳輸模塊； 第三章:描述了本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)，包括嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作，如 U-Boot 的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作等； 第四章:首先論述了本系統(tǒng)中的難點(diǎn) FIFO 設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編寫，隨后在對(duì)H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎(chǔ)上針對(duì)塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)給出了一種改進(jìn)的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法，并且通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，經(jīng)算法改進(jìn)優(yōu)化的新菱形算法優(yōu)于原先的三步搜索法； 第五章:得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成了視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
標(biāo)簽： LINUX ARM 嵌入式 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電力電子器件及其它非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中大量的投入使用，致使電網(wǎng)的非線性、不穩(wěn)定性和不對(duì)稱性日趨嚴(yán)重。通過對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄和分析，可以為改善電能質(zhì)量、制定有關(guān)電能質(zhì)量的治理措施以及確定治理裝置的技術(shù)參數(shù)提供必要的依據(jù)。 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟/硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它正逐步成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器、通信設(shè)備、消費(fèi)電子等各個(gè)方面。隨著信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)必將更加廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。 本文將電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與基于ARM技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)基于ARM技術(shù)的嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。 論文介紹了電能質(zhì)量的概念，電能質(zhì)量問題的危害及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的重要意義，分析了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)介紹了電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)量原理。重點(diǎn)闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、組成，分析了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核的調(diào)度機(jī)制，完成其在ARM處理器上的移植，構(gòu)建電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的嵌入式軟/硬件開發(fā)平臺(tái)；在此平臺(tái)上詳細(xì)設(shè)計(jì)了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件電路，提出嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體方案，詳細(xì)說明了在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ下的軟件開發(fā)方法。
標(biāo)簽： ARM 技術(shù)的嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上,具有起點(diǎn)高、概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它涉及嵌入式硬件設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、人臉識(shí)別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于各類門禁系統(tǒng)、戶外機(jī)動(dòng)布控的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特殊場(chǎng)合,因此對(duì)嵌入式人臉識(shí)別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。 本文是上海市經(jīng)委創(chuàng)新研究項(xiàng)目《射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)-自動(dòng)識(shí)別和記錄人群的身份》(編號(hào)：04-11-2)與上海市科委AM基金項(xiàng)目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號(hào)：0512)的主要研究?jī)?nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問題入手,重點(diǎn)探討了基于嵌入式ARM微處理器的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識(shí)別分類器及自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面： 1實(shí)現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗(yàn)的Haar特征級(jí)聯(lián)分類器嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè),提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復(fù)雜背景中的人臉檢測(cè)是自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問題,通過對(duì)基于膚色模型和基于Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測(cè)算法的分析研究,綜合兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于膚色模型校驗(yàn)和Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅解決了復(fù)雜背景中的類膚色和類人臉結(jié)構(gòu)問題,而且具有較高的檢測(cè)率和較快的檢測(cè)速度,同時(shí)對(duì)光照、尺度等變化條件下的人臉檢測(cè)也具有較強(qiáng)的魯棒性。 人眼檢測(cè)與瞳孔定位在人臉歸一化和有效人臉特征抽取等方面起著非常重要的作用,為了快速檢測(cè)人眼并精確定位人眼瞳孔中心,論文提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測(cè)分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對(duì)人眼位置的檢測(cè),然后通過對(duì)檢測(cè)到的人眼進(jìn)行遮罩掩磨、簡(jiǎn)單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實(shí)現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測(cè)試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測(cè)與瞳孔中心定位整個(gè)過程,在保證檢測(cè)速度較快的同時(shí),還能確保較高的定位精度。 2 針對(duì)傳統(tǒng)線性判別分析法存在的小樣本問題(sss),通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識(shí)別方法人臉識(shí)別中的小樣本問題使線性判別分析算法的類內(nèi)散布矩陣發(fā)生嚴(yán)重退化,導(dǎo)致問題無法求解。本文在人臉識(shí)別小樣本問題的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,利用類間散布矩陣的補(bǔ)空間巧妙地避開類內(nèi)散布矩陣的求逆運(yùn)算,通過訓(xùn)練集每類樣本的樣本數(shù)信息自適應(yīng)改變調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識(shí)別中的小樣本問題。 3 提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數(shù)過高的問題。 Gabor小波對(duì)圖像的光照、尺度變化具有較強(qiáng)魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數(shù)過高的Gabor特征造成應(yīng)用系統(tǒng)的維數(shù)災(zāi)難,為解決Gabor特征的維數(shù)災(zāi)難問題,論文第四章提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,該算法不僅有效地降低了人臉特征向量維數(shù),縮小了人臉特征庫(kù)的規(guī)模,同時(shí)降低了核心算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度,而且具有與傳統(tǒng)Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結(jié)合有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取、自適應(yīng)線性判別分析算法和基于支持向量機(jī)分類策略,提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)的嵌入式人臉識(shí)別和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)支持向量機(jī)通過引入核技巧對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯(cuò)分風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強(qiáng)大的非線性和高維處理能力,而且具有更強(qiáng)的泛化能力。本文研究了支持向量機(jī)的多類分類策略和訓(xùn)練方法,并結(jié)合論文中提出的基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征提取算法、自適應(yīng)線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統(tǒng)的嵌入式ARM平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)。 5 提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案為解決嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)在海量人臉庫(kù)中進(jìn)行識(shí)別的難題,論文提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 客戶機(jī)(嵌入式平臺(tái))完成對(duì)人臉圖像的檢測(cè)、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將提取后的人臉特征數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端,由服務(wù)器在海量人臉庫(kù)中完成人臉識(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)基于客戶機(jī)/服務(wù)器無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 6 結(jié)合我們開發(fā)的基于ARM的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行人臉識(shí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)的思路及應(yīng)該注意的問題雖然嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能很大程度上取決于高效的人臉特征描述和魯棒的人臉識(shí)別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想對(duì)嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點(diǎn)闡述了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合我們自主開發(fā)的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了嵌入式人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的關(guān)鍵技術(shù)問題。 結(jié)合本文提出的算法我們?cè)赑C上完成對(duì)人臉識(shí)別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別、嵌入式人像比對(duì)兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試運(yùn)行效果良好。所提出的人臉識(shí)別算法不僅具有一定的理論參考價(jià)值,而且對(duì)于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、AFR應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)也具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 人臉識(shí)別
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)，已在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益普及，信息共享的程度不斷提高，傳統(tǒng)的串行通訊和并行通訊方式的缺點(diǎn)日益凸出，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。Forrester Research的研究顯示，到2010年，將有95％的連網(wǎng)設(shè)備不再是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，而是帶網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式系統(tǒng)。 本文根據(jù)在PC104系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的成功案例，構(gòu)建了基于ARM7微處理器和uCLinux操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文采用PHILIPS公司的LPC2210微控制器作為主控芯片，采用高度集成的以太網(wǎng)芯片RTL8019AS作為網(wǎng)絡(luò)接口。選擇Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和移植，分析并實(shí)現(xiàn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。編寫了底層網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了嵌入式硬件平臺(tái)和PCLinux系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)同WindowsXP系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸；通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和算法進(jìn)行了研究和優(yōu)化，完善了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能。 大量的數(shù)據(jù)傳輸及可靠性測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明，本文所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值!
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)傳輸
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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