在工業(yè)生產(chǎn)中,二次自動(dòng)化儀表是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元之一。我國(guó)的單元儀表己基本完成由電動(dòng)Ⅲ型儀表向基于八位或十六位單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的數(shù)字化儀表的轉(zhuǎn)換。由于常規(guī)單片機(jī)資源的限制,以單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的單元儀表基本上還是在功能上替代電動(dòng)Ⅲ型儀表,并按電動(dòng)Ⅲ型功能進(jìn)行分類。這樣造成國(guó)內(nèi)自動(dòng)化儀表生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的二次數(shù)字化儀表品種繁雜,標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一,設(shè)計(jì)隨意性大。因此帶來(lái)如下現(xiàn)實(shí)問(wèn)題: 1.自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位的儀表選型、系統(tǒng)調(diào)試、使用中操作、維修和系統(tǒng)的功能優(yōu)化及備件的準(zhǔn)備非常的不方便: 2.儀表生產(chǎn)廠家的批量生產(chǎn)困難,產(chǎn)品質(zhì)量的提高及成本的節(jié)約不利: 3.國(guó)內(nèi)現(xiàn)在自動(dòng)化儀表廠家數(shù)量眾多,但都無(wú)法形成規(guī)模生產(chǎn),質(zhì)量不佳,而國(guó)外進(jìn)口的二次儀表往往依附于特定的集散系統(tǒng),也存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,難以靈活替換的問(wèn)題,且價(jià)格昂貴。 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用迫切需要一種使用方便、通用性強(qiáng)的智能型二次儀表,以解決上述問(wèn)題,改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用方式,這將是未來(lái)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì),也就是本課題的努力方向。 本論文正是針對(duì)上述問(wèn)題,以設(shè)計(jì)出一種可靈活組態(tài)的通用智能型二次儀表為研究對(duì)象,在深入分析國(guó)內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為: 1.各種常規(guī)二次儀表功能、標(biāo)準(zhǔn)、接線、操作習(xí)慣及結(jié)構(gòu)方式的歸類分析; 2.多信號(hào)多量程的柔性測(cè)量方法研究; 3.系統(tǒng)整機(jī)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì); 4.u-boot的向ARM的移植、uClinux向ARM的移植、uClinux下的通用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)了一種以三星公司的ARM7TDMI系列處理器S3C44BOX為核心,輔以外圍電路,實(shí)現(xiàn)同一硬件平臺(tái)下多種儀表的功能,并成功制作了樣品系統(tǒng)。 本文所討論的基于$3C44BOX和uClinux的智能儀表系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)同樣適用于其它項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),對(duì)其它嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有重要的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: uClinux ARM 嵌入式 測(cè)控儀表
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視電話、視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議等功能已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點(diǎn)。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),基于ARM9處理器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺(tái)以32位高性能ARM9處理器為核心進(jìn)行規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術(shù)和流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文的主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下六個(gè)方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術(shù)特點(diǎn),對(duì)嵌入式流媒體播放器的總體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,基于ARM處理器平臺(tái)構(gòu)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內(nèi)核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺(tái)移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結(jié)構(gòu)以及基于ARM平臺(tái)的嵌入式軟件優(yōu)化方法,對(duì)所移植的MPEG-4視頻解碼器進(jìn)行平臺(tái)相關(guān)優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯(cuò)誤隱藏技術(shù),針對(duì)錯(cuò)誤隱藏過(guò)程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對(duì)邊緣匹配的局限性,提出了一種改進(jìn)的基于時(shí)域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)協(xié)議,基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本的MPEG-4視頻流實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的變革,開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。本文即從未來(lái)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要出發(fā),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以S3C2410微處理器為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器。 本文以S3C2410-32 位微處理為核心,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有1路以太網(wǎng)接口、1路 USB Host 接口、1路USB Device 接口、3路RS232串口、1個(gè)CAN總線擴(kuò)展卡、1個(gè)RS485擴(kuò)展卡、1個(gè)RS422擴(kuò)展卡使用、8路A/D、1路D/A、4路 PWM、一個(gè) 240×320TFT LCD 顯示觸摸屏的功能強(qiáng)大的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器。并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE建立了一個(gè)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 在深入研究和分析CANopen協(xié)議的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了基于Windows CE 的嵌入式 CANopen 協(xié)議棧,大大提高了嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器在現(xiàn)場(chǎng)總線上的通信和控制能力,為新型的網(wǎng)絡(luò)控制算法研究提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在探討了TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上研究了基于 Windows CE 的嵌入式 TCP/IP 協(xié)議棧,掌握了Windows CE 平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò) Socket 通信編程,使控制器能夠通過(guò)以太網(wǎng)接到Intranet或Intemet上。 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,將控制器應(yīng)用到了網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的中央數(shù)控單元中,實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)等數(shù)控設(shè)備小型化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的需要。并以此為基礎(chǔ),結(jié)合計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)室建設(shè),構(gòu)建了三層(信息層、控制層和設(shè)備層)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備真正的網(wǎng)絡(luò)互連,為網(wǎng)絡(luò)控制研究提供了一個(gè)高性能的平臺(tái)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制器
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展,使得對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化水平的要求也越來(lái)越高。變電站系統(tǒng)作為電網(wǎng)的重要基本環(huán)節(jié),其自動(dòng)化水平的高低直接影響著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,于是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應(yīng)用,成為衡量電力企業(yè)自動(dòng)化水平的重要依據(jù)。而安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)又是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié),它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測(cè)控單元是其非常重要的組成部分,它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)整體的高效、安全的運(yùn)行。 隨著電壓等級(jí)和電網(wǎng)復(fù)雜程度的提高,供電半徑和輸配電容量的加大,采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設(shè)備已越來(lái)越難以同時(shí)滿足:“降低變電站造價(jià),提高變電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平”這兩方面的要求。為此,很有必要研制和開(kāi)發(fā)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備。 本論文以變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術(shù)為參考,提出并研究了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測(cè)控單元。文中從當(dāng)前各種模式的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),詳細(xì)介紹了該現(xiàn)地測(cè)控單元的原理與構(gòu)成及其特點(diǎn);著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件硬件設(shè)計(jì)原理,給出了硬件原理圖;對(duì)于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù):操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)等問(wèn)題本文作了系統(tǒng)、細(xì)致的論述,并給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測(cè)控單元提供了更快的通信速度以及更強(qiáng)的處理能力,它的應(yīng)用必定會(huì)提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信能力,而且使變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性更高,經(jīng)濟(jì)性方面也具有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 變電站 自動(dòng)化
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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由于全球定位系統(tǒng)在航天、航空、航海、海洋上程、大地測(cè)量、陸地導(dǎo)航以及軍事上的大量運(yùn)用及其廣闊的應(yīng)用前景,使得GPS接收機(jī)系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域競(jìng)相研究的對(duì)象。GPS系統(tǒng)的用戶部分主要是各種型號(hào)的GPS接收機(jī)。所以GPS接收機(jī)中的微處理器的運(yùn)算能力和功耗直接影響整機(jī)的性能。 本文所研究的是基于ARM微處理器和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其在GPS接收機(jī)中的應(yīng)用。介紹了OPS接收機(jī)設(shè)計(jì)原理,分析了接收機(jī)硬件模塊的組成和功能,設(shè)計(jì)了由FPGA和ARM完成基帶信號(hào)處理及導(dǎo)航解算的接收機(jī),建立了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機(jī)嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。研究了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ,分析了其內(nèi)核的組成結(jié)構(gòu):與處理器無(wú)關(guān)代碼、處理器相關(guān)代碼、與應(yīng)用相關(guān)代碼,并重點(diǎn)分析和配置了其中與處理器相關(guān)和與應(yīng)用相關(guān)的代碼部分,最終將其成功移植到ARM LPC2290微處理器上。建立了基于ARM LPC2290和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)軟件編譯和調(diào)試的交叉環(huán)境,設(shè)計(jì)了運(yùn)行在此環(huán)境下的中斷和多任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)信號(hào)處理、導(dǎo)航解算及顯示等功能,最終完成了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機(jī)軟應(yīng)用件設(shè)計(jì)。 總之,本文從研究嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用著手,掌握了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù),研制了基于ARM嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的GPS接收機(jī)。
標(biāo)簽: ARM GPS 嵌入式系統(tǒng) 收機(jī)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已成為新的行業(yè)熱點(diǎn),將嵌入式應(yīng)用于工業(yè)控制類產(chǎn)品中,并開(kāi)發(fā)出優(yōu)秀的人機(jī)交互界面,是嵌入式發(fā)展的趨勢(shì),擁有廣闊的市場(chǎng)前景。近年來(lái)的市場(chǎng)需求顯示越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)包括PDA、機(jī)頂盒、DVD/VCD播放機(jī)、WAP手機(jī)等均要求提供一個(gè)方便簡(jiǎn)潔的可視化操作界面,而這些都要求有一個(gè)高性能穩(wěn)定可靠的GUI(GraphicalUser Interface)來(lái)提供支持。友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供豐富的圖形圖像信息、直觀的表達(dá)方式。嵌入式GUI作為人機(jī)界面的軟件系統(tǒng),具有簡(jiǎn)潔、美觀、方便好用且更具人性化的特點(diǎn),采用嵌入式GUI進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)能夠提高設(shè)備開(kāi)發(fā)效率、節(jié)省維護(hù)成本、豐富人機(jī)交互信息,因而,已經(jīng)被越來(lái)越多的領(lǐng)域所采用。 本文研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式GUI應(yīng)用平臺(tái)的方案。以SmartARM2200開(kāi)發(fā)板為硬件平臺(tái)(基于PHILIP公司的微處理LPC2210),在ADS1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下,首先對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μ/OS-Ⅱ的特點(diǎn)、移植條件、性能等方面進(jìn)行應(yīng)用研究,重點(diǎn)分析了μ/OS-Ⅱ的移植過(guò)程,給出了移植的思路,總結(jié)了移植過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題,提出了簡(jiǎn)潔高效的移植方法;其次詳細(xì)講述了如何利用圖形用戶界面開(kāi)發(fā)工具M(jìn)iniGUI進(jìn)行圖形用戶界面的開(kāi)發(fā),包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、菜單、繪圖等功能的實(shí)現(xiàn)。該嵌入式GUI應(yīng)用平臺(tái)既可以滿足用戶對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和快速處理的要求,又能夠給用戶提供生動(dòng)、直觀的圖形人機(jī)交互界面,具有廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM GUI 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)、微電子、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字化產(chǎn)品的普及,嵌入式系統(tǒng)滲透到了各個(gè)領(lǐng)域,已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分,成為新興的研究熱點(diǎn),嵌入式軟件也在整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位。一個(gè)好的調(diào)試工具對(duì)軟件產(chǎn)品質(zhì)量和開(kāi)發(fā)周期的促進(jìn)作用是不言而喻的,使得嵌入式調(diào)試工具成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。目前使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境配合JTAG調(diào)試器進(jìn)行開(kāi)發(fā)是目前采用最多的一種嵌入式軟件開(kāi)發(fā)調(diào)試方式。國(guó)內(nèi)在JTAG調(diào)試器開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中相對(duì)落后,普遍采用的是國(guó)外的工具產(chǎn)品。因此開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)大的嵌入式調(diào)試系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。 當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)中尤其流行和值得關(guān)注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標(biāo)就是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用于ARM平臺(tái)的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。GDB是一個(gè)源碼開(kāi)放的功能強(qiáng)大的調(diào)試器,可以調(diào)試各種程序,包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語(yǔ)言,還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語(yǔ)言。此外GDB同目標(biāo)板交換信息的能力相當(dāng)強(qiáng),勝過(guò)絕大多數(shù)的商業(yè)調(diào)試內(nèi)核,因此使用GDB不僅能夠保證強(qiáng)大的調(diào)試功能,同時(shí)可以降低調(diào)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本。為此本課題在對(duì)邊界掃描協(xié)議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議RSP做了深入研究的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了GDB調(diào)試器對(duì)嵌入式JTAG調(diào)試的支持。此外設(shè)計(jì)中還把可重夠計(jì)算技術(shù)引入到硬件JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中,使調(diào)試器硬件資源可復(fù)用、易于升級(jí),并大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)低成本的、高效的、支持源代碼級(jí)調(diào)試的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 嵌入式 調(diào)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲入,進(jìn)入21世紀(jì)之后,基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強(qiáng);Linux由于其開(kāi)源,穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點(diǎn),在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文研究的主要內(nèi)容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該嵌入式工控一體機(jī)是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設(shè)備,整個(gè)系統(tǒng)體積小,結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn),并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對(duì)象定制特定的模型與控制算法。另外,該設(shè)備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法,實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中的各類被控設(shè)備,以及為高校自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開(kāi)發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn),Qt是基于C++的針對(duì)構(gòu)造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行選型,然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構(gòu)和系統(tǒng)的啟動(dòng)流程。接著介紹了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建,包括啟動(dòng)加載器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),Linux內(nèi)核的移植,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)以及圖形用戶界面的實(shí)現(xiàn)。最后,詳細(xì)介紹了一個(gè)具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機(jī)作為通訊和控制終端的典型應(yīng)用。 該嵌入式Linux工控一體機(jī)具有極好的實(shí)用性和應(yīng)用前景,并且其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程對(duì)于其它嵌入式平臺(tái)也具有很好的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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本文論述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn),介紹了TCP/IP協(xié)議棧的原理,以及硬線實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的意義和應(yīng)用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內(nèi)容、意義和國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展的現(xiàn)狀。 第二章介紹FPGA設(shè)計(jì)的流程和Verilog HDL設(shè)計(jì)語(yǔ)言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟,并且介紹了FPGA設(shè)計(jì)中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語(yǔ)言的起源,以及Verilog HDL語(yǔ)言的優(yōu)缺點(diǎn),并與VHDL語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)單的比較。 第三章介紹嵌入式系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的經(jīng)過(guò)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的內(nèi)容。著重介紹了要實(shí)現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧的子協(xié)議,包括TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議。在介紹這些協(xié)議的時(shí)候,介紹了這些協(xié)議的工作原理,以及這些協(xié)議要用到的報(bào)文的格式。 第四章介紹實(shí)現(xiàn)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn),具體介紹的經(jīng)過(guò)剪裁的TCP/IP各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)工作。這個(gè)部分著重介紹各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的過(guò)程。在設(shè)計(jì)完這些模塊后,對(duì)這些模塊的仿真進(jìn)行了仿真。 第五章是全文的總結(jié),概括了作者在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要工作和課題的意義,同時(shí)指出了進(jìn)一步工作的方向和需要解決的問(wèn)題。
標(biāo)簽: TCPIP FPGA 嵌入式 協(xié)議棧
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在圖像處理及檢測(cè)系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)性要求往往影響著系統(tǒng)處理速度的性能。本文在分析研究視頻檢測(cè)技術(shù)及方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和圖像處理技術(shù),以交通信息視頻檢測(cè)系統(tǒng)為研究背景,展開(kāi)了基于FPGA視頻圖像檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用,通過(guò)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了基于FPGA架構(gòu)的圖像并行處理和檢測(cè)系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)處理能力,能夠準(zhǔn)確并穩(wěn)定地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的信息。可見(jiàn)FPGA對(duì)提高視頻檢測(cè)及處理的實(shí)時(shí)性是一個(gè)較好的選擇。 本文主要研究的內(nèi)容有: 1.分析研究了視頻圖像檢測(cè)技術(shù),針對(duì)傳統(tǒng)基于PC構(gòu)架和DSP處理器的視頻檢測(cè)系統(tǒng)的弊端,并從可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和開(kāi)發(fā)成本等因素考慮,提出了以FPGA芯片作為中央處理器的嵌入式并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 2.應(yīng)用模塊化的硬件設(shè)計(jì)方法,構(gòu)建了新一代嵌入式視頻檢測(cè)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。該系統(tǒng)由異步FIFO模塊、圖像空間轉(zhuǎn)換模塊、SRAM幀存控制模塊、圖像預(yù)處理模塊和圖像檢測(cè)模塊等組成,較好地解決了圖像采樣存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)膯?wèn)題,并為以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 3.在深入研究了線性與非線性濾波幾種圖像處理算法,分析比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出一種適合于FPGA的快速圖像中值濾波算法,并給出該算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖,應(yīng)用VHDL硬件描述語(yǔ)言編程、實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果表明,快速中值濾波算法的處理速度較傳統(tǒng)算法提高了50%,更有效地降低了系統(tǒng)資源占用率和提高了系統(tǒng)運(yùn)算速度,增強(qiáng)了檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。 4.研究了基于視頻的交通車(chē)流量檢測(cè)算法,重點(diǎn)討論背景差分法,圖像二值化以及利用直方圖分析方法確定二值化的閾值,并對(duì)圖像進(jìn)行了直方圖均衡處理,提高圖像檢測(cè)精度。并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)處理技術(shù),在FPGA系統(tǒng)上研究設(shè)計(jì)了這些算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),并對(duì)各個(gè)模塊及相應(yīng)算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系統(tǒng)仿真與驗(yàn)證是整個(gè)FPGA設(shè)計(jì)流程中最重要的步驟,針對(duì)現(xiàn)有仿真工具用手動(dòng)設(shè)置輸入波形工作量大等弊病,本文提出了一種VHDL測(cè)試基準(zhǔn)(TestBench)方法解決系統(tǒng)輸入源仿真問(wèn)題,用TEXTIO程序包設(shè)計(jì)了MATLAB與FPGA仿真軟件的接口,很好地解決了仿真測(cè)試中因測(cè)試向量龐大而難以手動(dòng)輸入的問(wèn)題。并將系統(tǒng)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)在MATLAB上還原為圖像,方便了系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果的分析與調(diào)試。系統(tǒng)測(cè)試的結(jié)果表明,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)基本符合要求,可以排除行走路人等移動(dòng)物體(除車(chē)輛外)的噪聲干擾,有效地檢測(cè)出正確的目標(biāo)。 本文主要研究了基于FPGA片上系統(tǒng)的圖像處理及檢測(cè)技術(shù),針對(duì)FPGA技術(shù)的特點(diǎn)對(duì)某些算法提出了改進(jìn),并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上仿真實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本文的研究對(duì)智能化交通監(jiān)控系統(tǒng)的車(chē)流量檢測(cè)做了有益探索,對(duì)其他場(chǎng)合的圖像高速處理及檢測(cè)也具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: FPGA 視頻圖像 檢測(cè)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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