隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前嵌入式研究的熱點(diǎn)，而相關(guān)研究的開(kāi)展需要功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持，因此基于ARM和FPGA的開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究具有重要意義。 本文分別設(shè)計(jì)了一款基于PXA270的ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)和一款基于Virtex5的FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)，主要針對(duì)電源管理、接口設(shè)計(jì)、板級(jí)時(shí)序等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上利用PADS Logic設(shè)計(jì)工具完成了系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)，并借助Hyperlynx SI仿真工具，對(duì)PCB的板級(jí)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)PCB的可靠設(shè)計(jì)。最后對(duì)平臺(tái)各模塊進(jìn)行了調(diào)試，通過(guò)在平臺(tái)上運(yùn)行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗(yàn)證了平臺(tái)整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片，實(shí)現(xiàn)了PXA270開(kāi)發(fā)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)電源管理，有效降低了平臺(tái)功耗； (2)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴(kuò)展VGA、PCMCIA/CF等多種接口，具有良好的開(kāi)發(fā)靈活性和通用性； (3)對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)PCB板級(jí)走線中可能出現(xiàn)的反射、串?dāng)_、時(shí)序沖突等問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，給出了布線約束方案，使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
標(biāo)簽： FPGA ARM 嵌入式開(kāi)發(fā) 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時(shí)代的到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，并成為近年來(lái)新興的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對(duì)嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求，8/16位單片機(jī)所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效，低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片，它集成了許多外圍設(shè)備，非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括以下幾方面： (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念，并在參考開(kāi)源BootLoader的基礎(chǔ)上進(jìn)行了BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點(diǎn)，分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件，并經(jīng)過(guò)剪裁后成功移植到ARM處理器上： (3)介紹了AD、多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤(pán)4個(gè)模塊的硬件工作原理，著重開(kāi)發(fā)了這4個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤(pán)這3個(gè)模塊的工作穩(wěn)定性； (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了多任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運(yùn)行，可以驗(yàn)證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-05
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自1887年美國(guó)奧梯斯公司制造出世界上第一臺(tái)電梯以來(lái)，電梯作為一種垂直運(yùn)動(dòng)的升降設(shè)備，已日益成為人們生活中一項(xiàng)不可缺少的生活工具。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，電梯的功能與種類(lèi)也隨之而多樣化，同時(shí)也對(duì)電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運(yùn)行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術(shù)的核心，它將電梯的各機(jī)械部件有機(jī)的組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電梯復(fù)雜的功能與穩(wěn)定有效的運(yùn)行。隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機(jī)控制的發(fā)展歷程。本文在總結(jié)了當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套基于ARM技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線CAN(控制器局域網(wǎng))的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調(diào)速方式，可與多款變頻器相結(jié)合，并可匹配有齒輪曳引機(jī)和無(wú)齒輪永磁同步曳引機(jī)，適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應(yīng)用在某電梯生廠家的國(guó)內(nèi)、南非等電梯項(xiàng)目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略，詳細(xì)介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結(jié)構(gòu)及其軟件設(shè)計(jì)。曳引機(jī)的速度控制是電梯控制技術(shù)的關(guān)鍵，因此為提高電梯運(yùn)行時(shí)的舒適感與運(yùn)行效率，文中建立了電梯運(yùn)行速度曲線的數(shù)學(xué)模型，提出了根據(jù)設(shè)定時(shí)間參數(shù)與樓層間距自動(dòng)生成速度曲線的計(jì)算方法。為優(yōu)化電梯起動(dòng)時(shí)的舒適感，論文還討論了模糊控制技術(shù)在負(fù)載補(bǔ)償中的應(yīng)用。此外，本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎(chǔ)上，完成了基于CANOPEN的應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實(shí)時(shí)、可靠的通信。
標(biāo)簽： ARM 技術(shù)的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-20
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目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類(lèi)繁多的測(cè)量?jī)x器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展，對(duì)儀器控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度等性能的要求也越來(lái)越高。目前發(fā)展的趨勢(shì)是開(kāi)放式、集成度向芯片級(jí)靠攏的高實(shí)時(shí)性儀器。針對(duì)目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著功能簡(jiǎn)單、速度慢、實(shí)時(shí)性差、對(duì)數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問(wèn)題，本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案，應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制，處理數(shù)據(jù)，界面顯示；Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來(lái)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。硬件方面，簡(jiǎn)要討論了ARM處理器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢(shì)，給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面，研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動(dòng)以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境，修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核，并且根據(jù)課題實(shí)際需要精簡(jiǎn)建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測(cè)量?jī)x器的實(shí)時(shí)性，設(shè)計(jì)了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進(jìn)行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計(jì)；通過(guò)分析ARM與FPGA內(nèi)部時(shí)序的差異，針對(duì)ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時(shí)序不匹配的問(wèn)題，解決了測(cè)量?jī)x器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問(wèn)題。接著，通過(guò)研究Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本原理和驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程，設(shè)計(jì)了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動(dòng)程序，并且實(shí)現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過(guò)高效可靠的驅(qū)動(dòng)程序可以很好的與ARM進(jìn)行通訊。 最后為了方便用戶操作，進(jìn)行了人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了降低成本和提高實(shí)用性利用FPGA芯片剩余的資源實(shí)現(xiàn)了對(duì)PS/2鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口的控制，應(yīng)用到系統(tǒng)中，大大提高了人機(jī)交互能力；通過(guò)比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計(jì)工具的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合課題的實(shí)際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開(kāi)發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計(jì)了適合測(cè)量?jī)x器方面上使用的人機(jī)交互界面，并且移植到了ARM平臺(tái)上，給測(cè)量?jī)x器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立，針對(duì)課題實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)修改移植了bootloader，裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立；設(shè)計(jì)了FPGA內(nèi)部硬件電路，解決了接口中ARM與FPGA時(shí)序不匹配的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集；設(shè)計(jì)了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動(dòng)程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序；合理設(shè)計(jì)了適合測(cè)量?jī)x器使用的人機(jī)交互界面，并巧妙設(shè)計(jì)了PS/2鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口，進(jìn)一步提高了交互操作。
標(biāo)簽： ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 測(cè)量?jī)x器
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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現(xiàn)在，下一代嵌入式微處理器和軟件面臨著不斷減小的產(chǎn)品壽命。而由此產(chǎn)生的縮短的研發(fā)周期則要求設(shè)計(jì)者能夠在更短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出更為復(fù)雜的處理器和軟件。為了解決這個(gè)問(wèn)題，嵌入式系統(tǒng)的仿真逐漸成為在新的可編程結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)中必不可少的工具。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)仿真核心的指令集仿真器，由于普遍使用的解釋型仿真器的性能較低，從十幾年前開(kāi)始，人們就開(kāi)始了對(duì)編譯型指令集仿真器的研究。但是，由于編譯技術(shù)的限制，它從來(lái)沒(méi)有能夠在商業(yè)產(chǎn)品中推廣。 ARM公司06年新推出的Cortex-M3系列芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。本文將針對(duì)基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一個(gè)仿真平臺(tái)，以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標(biāo)指令集，設(shè)計(jì)了其仿真器，給出了一種優(yōu)化的解釋型指令仿真機(jī)。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型，包括目標(biāo)指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲(chǔ)器的組織。 2.其次建立了仿真平臺(tái)。在平臺(tái)的建立過(guò)程中，設(shè)計(jì)了結(jié)合編譯技術(shù)速度和解釋技術(shù)靈活性的仿真機(jī)；完成了Thumb-2 指令集體系結(jié)構(gòu)的描述；實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器接口，從而可以滿足目標(biāo)指令集對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)要求；介紹了ELF 文件格式，并設(shè)計(jì)了將ELF 文件中的指令和數(shù)據(jù)裝入存儲(chǔ)器的裝載程序。 3.最后以一個(gè)基于ARM Cortex-M3 處理器的機(jī)器小車(chē)嵌入式系統(tǒng)為例，對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能上的驗(yàn)證。
標(biāo)簽： Cortex-M ARM txt 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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SoC(System On a Chip)又稱(chēng)為片上系統(tǒng)，是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器（或片外存儲(chǔ)器接口）集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強(qiáng)的方向發(fā)展，芯片內(nèi)部整合越來(lái)越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用，其應(yīng)用的擴(kuò)展面臨軟件擴(kuò)充的問(wèn)題，而X86平臺(tái)上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺(tái)，則可以在一定程度上解決軟件擴(kuò)充的問(wèn)題。 本論文針對(duì)X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用，以智能手機(jī)的應(yīng)用為例，提出了基于ARM嵌入式平臺(tái)，使用X86指令到ARM指令的二進(jìn)制翻譯模塊，達(dá)到對(duì)X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu)，從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級(jí)模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過(guò)程，通過(guò)仿真結(jié)果的比較，驗(yàn)證了利用二進(jìn)制翻譯模塊實(shí)現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
標(biāo)簽： ARM X86 SoC
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。本文利用ARM+DSP的雙核結(jié)構(gòu)，對(duì)基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片，利用它們各自的優(yōu)勢(shì)在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過(guò)CCD攝像頭對(duì)特定的區(qū)域采集視頻圖像，并由視頻解碼芯片進(jìn)行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號(hào)放入DSP內(nèi)通過(guò)視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法進(jìn)行圖像處理，以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生，則立刻由DSP向ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分施加中斷信號(hào)，并將識(shí)別處理后的結(jié)果全部發(fā)送過(guò)去。 ARM的實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP圖像采集處理部分的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)支持Linux平臺(tái)的硬件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機(jī)界而等等。ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分本身不參與圖像識(shí)別和處理相關(guān)的算法實(shí)現(xiàn)，而只是配合DSP將圖像處理的結(jié)果顯示出來(lái)，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)觸發(fā)外部控制器實(shí)現(xiàn)一定的對(duì)外控制功能。 基于ARM+DSP架構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)原理，本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊，二者獨(dú)立開(kāi)發(fā)和調(diào)試，通過(guò)HPI并行方式連接，提高了軟硬件任務(wù)的模塊化程度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性，符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求，可以面對(duì)日益復(fù)雜的視頻應(yīng)用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板的底層BootLoader程序的開(kāi)發(fā)和對(duì)Linux操作系統(tǒng)移植的過(guò)程。最后論文在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)提出了一些新的方法和建議。
標(biāo)簽： ARMDSP 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-19
上傳用戶：金宜
大量的電力電子裝置及非線性負(fù)荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，使電能質(zhì)量(Power Quality)問(wèn)題日益突出。電能質(zhì)量問(wèn)題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)中用戶也造成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念，分析了國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的意義，同時(shí)對(duì)影響電能質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字測(cè)量原理與算法進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上，提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU，以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境，完成了基本的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實(shí)際特點(diǎn)，在前置測(cè)量采集模塊中，采用了ADS7864芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路；利用鎖相環(huán)保證了多路信號(hào)的硬件同步采樣；在通訊方式上，除了采用RS-232通訊方式外，還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式，從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計(jì)方面，依據(jù)裝置所要實(shí)現(xiàn)的功能，剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中；完成了各應(yīng)用程序的編制，給出了詳細(xì)的程序流程圖；設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedde的人機(jī)交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)、人機(jī)交互性好、系統(tǒng)升級(jí)簡(jiǎn)單、還能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，向微型化、高度智能化等方向發(fā)展，以滿足不同場(chǎng)合的需求，具有較大的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)儀
上傳時(shí)間： 2013-05-16
上傳用戶：frank1234
在特定的工業(yè)測(cè)控應(yīng)用中對(duì)處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類(lèi)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(lèi)應(yīng)用。由于ARM處理器并沒(méi)有對(duì)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(duì)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(duì)當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫(xiě)，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(duì)系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫(xiě)，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(duì)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(yǔ)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(xiě)了PC/104總線驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫(xiě)了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng)，分析了驅(qū)動(dòng)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(xiě)了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過(guò)程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車(chē)工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開(kāi)發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)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(guò)鐵標(biāo)高低溫測(cè)試和射頻干擾測(cè)試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車(chē)試運(yùn)行，試運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 104 PC 總線
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無(wú)電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無(wú)噪聲、無(wú)輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)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(chē)專(zhuān)用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)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(lái)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(dòng)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(guó)內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在國(guó)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(dòng)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(guò)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(wèn)題以及后續(xù)課題的研究方向。
標(biāo)簽： ARM 超聲波 電機(jī) 嵌入式
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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