數(shù)字信號微處理器與計算機之間的數(shù)據(jù)通信越來越受到重視。本文主要介紹TI公司'54x系列DSP 通過主機接口（HPI）與計算機并口進行通信的簡易設(shè)計方案。該方案以簡單的電路設(shè)計實現(xiàn)了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳
上傳時間： 2013-06-10
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設(shè)計并實現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng)，根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機性，結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理，提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進行軟件濾波，針對空氣
標(biāo)簽： LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-06-14
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船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上，可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風(fēng)、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對海洋氣象環(huán)境實時的掌握，能夠使船舶航行安全、省時、經(jīng)濟，并使因災(zāi)害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計，對我國觀測海洋環(huán)境、研究海洋、開發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現(xiàn)代測控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號處理、I/O和通信接口以外，通常均需具備良好的人機接口、友好的用戶界面和強大的網(wǎng)絡(luò)功能等。ARM架構(gòu)的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價比，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品的設(shè)計當(dāng)中，并受到愈來愈多的自動化設(shè)備和智能儀表設(shè)計人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構(gòu)的嵌入式船舶氣象儀的設(shè)計與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器，擴展了64M SDRAM和8M NAND FLASH，同時擴展了外圍通信設(shè)備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡(luò)接口和人機交互接口等；并根據(jù)實際環(huán)境需要，進行了傳感器的選型。 軟件平臺的設(shè)計主要涉及了U－Boot引導(dǎo)裝載程序的建立，同時根據(jù)開發(fā)平臺的資源，配置和裁剪Linux的內(nèi)核，并編寫、添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序，如AD、鍵盤、CAN總線控制器等，重新編譯內(nèi)核，下載到開發(fā)平臺。并在此基礎(chǔ)上，進行了應(yīng)用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面，將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中，設(shè)計了較完善、友好的圖形用戶界面，大大方便了用戶的操作。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 儀的設(shè)計
上傳時間： 2013-06-12
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數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門集計算機技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)，它充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果，體積小巧、性能穩(wěn)定、通訊便利，被廣泛應(yīng)用于交通、銀行、醫(yī)院、視頻會議、無人監(jiān)控等諸多領(lǐng)域。 本系統(tǒng)基于ARM微處理器平臺，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸?shù)热蝿?wù)。為降低產(chǎn)品成本，系統(tǒng)采用ARM9微處理器S3C2410作為主處理器，以USB攝像頭作為視頻采集設(shè)備，用軟件對視頻數(shù)據(jù)進行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，給出了硬件框架和軟件體系。其次在ARM硬件平臺成功構(gòu)建了armlinux嵌入式系統(tǒng)，包括引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計、修改配置Linux內(nèi)核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)，完成USB數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動。在應(yīng)用程序開發(fā)過程中，設(shè)計了基于Video4Linux的視頻采集程序，采用mmap(內(nèi)存映射)方式截取圖片，分析了MPEG—4編碼模型XVID程序中的運動估計部分，研究了半像素快速搜索算法，從而減少了搜索點數(shù)提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個設(shè)計是在S3C2410硬件平臺上進行的，采用2.4.18版本的Linux內(nèi)核。其中MPEG—4編碼優(yōu)化測試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺實現(xiàn)數(shù)字視頻監(jiān)控的設(shè)計做了有益的探索性嘗試，對今后進一步完成遠程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計有著積極的意義。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 數(shù)字視頻監(jiān)控 技術(shù)研究
上傳時間： 2013-06-10
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LIN總線通信展示板的實現(xiàn)LIN總線通信展示板的實現(xiàn)
上傳時間： 2013-07-16
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信息化社會的到來以及IP技術(shù)的興起，正深刻的改變著電信網(wǎng)絡(luò)的面貌以及未來技術(shù)發(fā)展的走向。無線通信技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。而視頻通信則成為多媒體業(yè)務(wù)的核心。如何在環(huán)境惡劣的無線環(huán)境中，實時傳輸高質(zhì)量的視頻面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此這也成為人們的研究熱點。 對于無線移動信道來說，網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬是有限的。由于多徑、衰落、時延擴展、噪聲影響和信道干擾等原因，無線移動通信不僅具有帶寬波動的特點，而且信道誤碼率高，經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)的、突發(fā)性的傳輸錯誤。無線信道可用帶寬與傳輸速率的時變特性，使得傳輸?shù)目煽啃源鬄榻档汀?視頻播放具有嚴格的實時性要求，這就要求網(wǎng)絡(luò)為視頻的傳輸提供足夠的帶寬.有保障的延時和誤碼率。為了獲得可接受的重建視頻質(zhì)量，視頻傳輸至少需要28Kbps左右的帶寬。而且視頻傳輸對時延非常敏感。然而無線移動網(wǎng)絡(luò)卻無法提供可靠的服務(wù)質(zhì)量。 基于無線視頻通信面臨的挑戰(zhàn)，本文在對新一代視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC研究的基礎(chǔ)上，主要在提高其編碼效率和H.264的無線傳輸抗誤碼性能，以及如何在嵌入式環(huán)境下實現(xiàn)H.264解碼器進行了研究。 結(jié)合低碼率和幀內(nèi)刷新，提出一種針對感興趣區(qū)的可變幀內(nèi)刷新方法。實驗表明該方法可以使用較少的碼率對感興趣區(qū)域進行更好的錯誤控制，以提高區(qū)域圖像質(zhì)量，同時能根據(jù)感興趣區(qū)及信道的狀況自動調(diào)整宏塊刷新數(shù)量，充分利用有限的碼率。 為了有效的平衡編碼效率和抗誤碼能力的之間的矛盾，筆者提出了一種自適應(yīng)FMO(Flexible Macroblock Order)編碼方法，可根據(jù)圖像的復(fù)雜度自適應(yīng)地選擇編碼所需的FMO模式。仿真結(jié)果表明這種FMO編碼方式完全可行，且在運動復(fù)雜度頻繁變化時效果更加明顯，完全可應(yīng)用在環(huán)境惡劣的無線信道中。 在對嵌入式PXA270硬件結(jié)構(gòu)和X264研究的基礎(chǔ)上，基本實現(xiàn)了基于H.264的嵌入式解碼，在PXA270基礎(chǔ)上進行環(huán)境的配置，定制WirtCE操作系統(tǒng)，并編譯、產(chǎn)生開發(fā)所用的SDK和下載內(nèi)核到目標(biāo)機。利用開發(fā)工具EVC實現(xiàn)在PC機上的實時開發(fā)和在線仿真調(diào)試，最終實現(xiàn)了對無差錯H.264碼流實時解碼。
上傳時間： 2013-06-18
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項融合計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等的新興技術(shù)，它在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等各個領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含眾多關(guān)鍵技術(shù)，因此需要一種功能強大的節(jié)點支持網(wǎng)絡(luò)的正常運行，為用戶提供多功能的服務(wù)。 目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的硬件平臺絕大部分是基于單片機實現(xiàn)的，它們具有有限的存儲和處理能力，只能完成簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能。有少部分硬件平臺采用32位的處理器，但是這些平臺的價格昂貴或者靈活性較差，不利于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實驗研究及應(yīng)用的拓展。 基于上述研究現(xiàn)狀，本文設(shè)計并實現(xiàn)一個基于32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。該節(jié)點具有強大的存儲、處理能力，而且成本和功耗較低，能夠配合不同類型的傳感器節(jié)點使用，便于二次開發(fā)，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種理論和算法的驗證及實現(xiàn)各種應(yīng)用有重大意義。論文主要分為三部分： 1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件設(shè)計：在分析現(xiàn)有硬件平臺缺點的基礎(chǔ)上，設(shè)計本文的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)，進行硬件選型并分析各個模塊的結(jié)構(gòu)和硬件原理，搭建好硬件平臺。 2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟件實現(xiàn)：根據(jù)設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)分析軟件應(yīng)包含的內(nèi)容及層次結(jié)構(gòu)。由于Linux支持多種體系結(jié)構(gòu)、開源等優(yōu)點，因此本文選擇其作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的操作系統(tǒng)，并分層次地實現(xiàn)基于Linux的整個軟件系統(tǒng)，包括引導(dǎo)程序、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、驅(qū)動程序。 3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的應(yīng)用：在1、2部分完成的基本功能上需要擴充具體的應(yīng)用程序才能將該節(jié)點應(yīng)用到實際環(huán)境中。這部分首先分析本文所實現(xiàn)的節(jié)點的幾種典型應(yīng)用場景，然后在該節(jié)點上實現(xiàn)幾種常用的服務(wù)程序，最后設(shè)計并實現(xiàn)質(zhì)心定位應(yīng)用案例，展示了在此節(jié)點上可方便地實現(xiàn)功能擴充和特定應(yīng)用開發(fā)，同時也說明了該節(jié)點強大的功能。
標(biāo)簽： Linuz ARM 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著數(shù)字電視日益深入人心，高清概念越來越為人所熟知。帶有高清視頻功能的產(chǎn)品已經(jīng)逐步走向人們的工作和生活，高清視頻處理已經(jīng)從理論研究走向系統(tǒng)實際應(yīng)用。毫無疑問，無論是從觀眾的視覺還是從產(chǎn)業(yè)的角度來看，高清視頻已經(jīng)成為數(shù)字視頻技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文研究了整個編解碼系統(tǒng)中ARM控制模塊的軟件設(shè)計，最終完成以PC機為終端控制平臺，經(jīng)ARM控制模塊將命令發(fā)送給核心編解碼芯片MB86H51，使其完成相應(yīng)的操作。、本文主要的工作有如下幾個方面： 1、根據(jù)ARM各型號芯片的特點，結(jié)合本系統(tǒng)的實際需求，最終選定Atmel公司的AT91SAM9261作為ARM控制板的核心處理芯片，并深入了解該芯片的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2、根據(jù)本系統(tǒng)中所選用的DataFlash型號及外圍電路連接情況等諸多因素，并結(jié)合Atmel公司所提供的AT91SAM9261一級BootLoader參考代碼，編寫調(diào)試符合本系統(tǒng)啟動運行的一級BootLoader引導(dǎo)程序，也稱為Bootstrap引導(dǎo)程序，最終成功實現(xiàn)引導(dǎo)U-Boot程序。 3、深入分析了U-Boot和Linux的體系結(jié)構(gòu)和編譯過程，結(jié)合AT91SAM9261芯片的特點和實際外圍電路的連接情況，修改U-Boot和Linux中主要的編譯參數(shù)，并進行重新編譯，最終成功移植到系統(tǒng)板中。 4、在ITU-T提供的H.264標(biāo)準(zhǔn)的參考解碼程序JM8.6的基礎(chǔ)上，詳細研究了H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以及具體的解碼器結(jié)構(gòu)和解碼流程，并結(jié)合DirectX技術(shù)，開發(fā)了一款基于PC機的H.264解碼播放器，用于驗證存儲在PC機上的H.264壓縮碼流的正確性。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著21世紀的到來,計算機技術(shù),信息處理技術(shù),半導(dǎo)體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展,人類社會進入了信息化時代。與此同時,無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)也得到了突飛猛進的發(fā)展,成為當(dāng)今國際上備受關(guān)注的熱點研究領(lǐng)域。無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著很多的優(yōu)點和十分廣泛的應(yīng)用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領(lǐng)域都有潛在的使用價值。 無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著顯著的特征,例如：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能源有限；網(wǎng)絡(luò)帶寬有限；對處理速度要求較高等。由此可見,傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)無法應(yīng)用于無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),全是基于運動估計補償實現(xiàn)的,計算量十分巨大,在能量,存儲空間和處理能力均有限的節(jié)點難以實現(xiàn)這類高復(fù)雜度的編碼算法。 本文針對無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)對視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運動檢測的低復(fù)雜度視頻編碼算法。該算法只對當(dāng)前編碼幀中的運動對象進行編碼,并且以面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)輸出碼流。實驗結(jié)果表明,與H.264全I幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實驗平臺。在分析算法結(jié)構(gòu)的同時,結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點,從算法,內(nèi)存,高級語言和匯編語言等幾個方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺下實現(xiàn)了面向無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的低復(fù)雜度視頻編碼算法。測試結(jié)果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實時處理的要求。
標(biāo)簽： ARM 無線視頻 傳感器網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜度
上傳時間： 2013-07-26
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嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色，但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故，導(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上很難實現(xiàn)復(fù)雜計算算法。此外，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計階段和實現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀，致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題，本書提出了一種低成本、可重復(fù)使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本，該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件，如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計算平臺等。 本文主要包括以下內(nèi)容： 1、構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺，首先詳細的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器，并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關(guān)工具，最后詳細的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構(gòu)建Scilab-EMB嵌入式計算平臺，首先介紹了數(shù)值計算軟件Scilab，然后詳細的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包，實現(xiàn)Scilab與底層設(shè)備通訊，該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口，且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構(gòu)建虛擬控制實驗室，驗證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點： 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計算平臺方案，并在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植； 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包，有效的實現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。 通過虛擬實驗室的建立，驗證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復(fù)雜算法。 該嵌入式計算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關(guān)注，并被多家科研機構(gòu)、學(xué)校和公司所采納和使用。
標(biāo)簽： Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計算
上傳時間： 2013-05-30
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