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基于ARM和uCOSⅡ的火災報警系統(tǒng)研究

隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測器來檢測火情，對火災的發(fā)生進行及時準確的報警，并控制各種滅火設備進行自動滅火和對相關設備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式，每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息，系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡通信速率的限制。基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡火災報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務進行管理，同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，利用Internet來進行信息傳輸。本文設計了基于ARM的控制單元硬件平臺，并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領導者，具有很高的處理能力，同時其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災報警的實時性。在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺，編寫了啟動與移植相關代碼，并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，擁有極為精簡的內(nèi)核和出色的實時性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務進行管理與調(diào)度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎上實現(xiàn)了網(wǎng)絡協(xié)議棧LwIP的移植，進行了計算機通信測試。網(wǎng)絡協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網(wǎng)絡的擴展性與健壯性，同時擺脫了專用網(wǎng)絡的傳輸速率與范圍的限制。本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點，多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡通信壓力，平行的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。

標簽： uCOS ARM 火災報警系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：Ten_Gallon_Head
條碼掃描儀無線數(shù)據(jù)采集終端的研究

傳統(tǒng)帶線條碼掃描儀受數(shù)據(jù)線長度的影響，在運用上受到一定的限制。在傳統(tǒng)帶線條碼掃描儀上加入無線通信模塊，轉(zhuǎn)化為無線條碼掃描儀系統(tǒng)，可以使其擺脫數(shù)據(jù)線長的影響，在運用上更為廣泛。條碼掃描儀采集終端

標簽： 條碼掃描儀無線數(shù)據(jù) 采集終端

上傳時間： 2013-07-28

上傳用戶：yw14205
ARM指令集仿真器的設計與實現(xiàn).pdf

指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個極其重要的領域，一個靈活高效且準確度高的仿真器不僅可以實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真，而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個設計效率的重要因素，在現(xiàn)有的指令集仿真技術中，編譯型仿真技術雖然可以獲得高的仿真速度，但其對應用的假設過于嚴格，限制了其在商業(yè)領域中的應用；解釋型仿真器雖被普遍使用，但其缺點也很明顯，由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼，解釋型模擬器速度往往很有限，使用性能較低。由此可見，如何減少仿真過程中的指令譯碼時間，是提高仿真器的性能的關鍵。本文旨在提出一個指令集仿真器的原型，重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸，在其基礎可以進行擴充和改進，以適應不同硬件平臺的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手，通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實現(xiàn)規(guī)律，并在此基礎上進行了高級語言的描述，其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設計方案，包括為提高仿真器性能，減少譯碼時間，創(chuàng)新性的在流程設計中加入了預解碼的步驟，同時用自己設計的壓縮算法解決了因預解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來，描述了仿真器的實現(xiàn)，包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能，并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現(xiàn)。另外，需要特別指出的是，針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題，本文從一線程序開發(fā)人員的角度，在調(diào)試模塊的設計中除了斷點設置、程序暫停、恢復等基本功能外，還添加了各類監(jiān)視設備和程序跟蹤的功能，以期能提高本仿真器的實用性。在文章的結(jié)尾，提出了仿真器的驗證方案，并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證，最后對進一步的工作進行了展望。

標簽： ARM 指令集仿真器

上傳時間： 2013-08-02

上傳用戶：宋桃子
對基于ARM Cortex-M3嵌入式系統(tǒng)的仿真.txt

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)周期則要求設計者能夠在更短的時間內(nèi)開發(fā)出更為復雜的處理器和軟件。為了解決這個問題，嵌入式系統(tǒng)的仿真逐漸成為在新的可編程結(jié)構(gòu)的開發(fā)中必不可少的工具。對于嵌入式系統(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，從十幾年前開始，人們就開始了對編譯型指令集仿真器的研究。但是，由于編譯技術的限制，它從來沒有能夠在商業(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)廣泛應用在無線傳感器網(wǎng)絡等領域。本文將針對基于ARM Cortex-M3的嵌入式系統(tǒng)設計出一個仿真平臺，以ARM Cortex-M3 所采用最新的Thumb-2 指令集作為目標指令集，設計了其仿真器，給出了一種優(yōu)化的解釋型指令仿真機。 1.首先介紹了Thumb-2 指令集的編程模型，包括目標指令集支持的處理器的模式、寄存器和存儲器的組織。 2.其次建立了仿真平臺。在平臺的建立過程中，設計了結(jié)合編譯技術速度和解釋技術靈活性的仿真機；完成了Thumb-2 指令集體系結(jié)構(gòu)的描述；實現(xiàn)了存儲器接口，從而可以滿足目標指令集對存儲器的訪問要求；介紹了ELF 文件格式，并設計了將ELF 文件中的指令和數(shù)據(jù)裝入存儲器的裝載程序。 3.最后以一個基于ARM Cortex-M3 處理器的機器小車嵌入式系統(tǒng)為例，對仿真平臺進行功能上的驗證。

標簽： Cortex-M ARM txt 嵌入式系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-19

上傳用戶：111111112
基于ARMLinux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)

隨著通信技術的發(fā)展，無線通信技術在工業(yè)領域的應用日益增多。以前，工業(yè)中大多采用有線或人工的方式進行數(shù)據(jù)采集與傳輸，雖然簡單實用，卻耗費了大量人力、物力資源，且很大程度上限制了應用場所的拓展。因此，選取一種相對經(jīng)濟、穩(wěn)定而又高效的無線傳輸方式就變得緊迫和必要。隨著GPRS網(wǎng)絡技術的逐漸成熟，GPRS無線網(wǎng)絡逐漸顯露出其在遠距離通信應用中的優(yōu)勢。于此同時，嵌入式軟硬件技術的飛速發(fā)展也使得嵌入式產(chǎn)品進入千家萬戶。因此，采用基于嵌入式系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡進行無線通信漸漸成為當今應用的熱點之一。本系統(tǒng)采用高性能嵌入式微處理器S3C2410和GPRS無線通訊模塊MC39i構(gòu)建硬件平臺，以嵌入式Linux操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議建立軟件平臺，完成基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)設計。本文首先對嵌入式系統(tǒng)的概況進行了綜述，接著對嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)和GPRS無線網(wǎng)絡技術進行了概要介紹，然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)的設計方案，并從硬件設計和軟件實現(xiàn)兩方面具體闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)過程，包括搭建以S3C2410和MC39i為核心的硬件平臺以及在該硬件平臺上建立基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺，并最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與遠傳功能。此系統(tǒng)由于采用了高性能的ARM處理器和嵌入式Linux系統(tǒng)，因此在多任務并行處理和進程實時處理等方面具有一定的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可以廣泛應用于燃氣、油田和電力等部門，具有較好的發(fā)展前景。

標簽： ARMLinux 嵌入式數(shù)據(jù)采集

上傳時間： 2013-07-08

上傳用戶：lhc9102
基于ARMCPLD的高速運動控制器的開發(fā)和應用

目前運動控制主要有兩種實現(xiàn)方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現(xiàn)：二是使用PC加運動控制卡來實現(xiàn)。兩者各有優(yōu)缺點,但兩者有以下共同的缺點：一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現(xiàn)電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理,故無法在控制精度和控制速度比較高的場合中應用。二是它們的設計只是把運動控制部件當作系統(tǒng)的一個部分,如果要完成一個機械設備的完整控制,還需要輔助有其他的數(shù)字量/模擬量控制設備。這樣在提高了系統(tǒng)成本的同時,也降低了系統(tǒng)的可靠性。論文設計了一種基于ARM+CPLD的高速運動控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來完成電機的閉環(huán)控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來實現(xiàn)復雜的運動規(guī)劃,使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩(wěn)；同時為系統(tǒng)擴展了常規(guī)運動控制卡不具備的通用I/O接口,除開4軸運動控制所需要的8點高速脈沖輸入和8點高速脈沖輸出外,系統(tǒng)具有24點數(shù)字量輸入(可選共陰或共陽),25點繼電器輸出,僅一臺這樣的專用設備就可以完成4軸運動控制和設備上其它開關量控制。系統(tǒng)采用可移植的軟、硬件設計。硬件上以運動控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預留的資源上擴展出數(shù)字輸入,數(shù)字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統(tǒng)軟件構(gòu)架如下：在最上層,系統(tǒng)采用μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)任務調(diào)度；在底層,將底層設備的操作打包編寫成底層驅(qū)動的形式,可直接供用戶程序調(diào)用；在中間層,可根據(jù)不同的用戶要求編寫用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來調(diào)度該用戶程序。將該運動控制器應用于工業(yè)應用中的套標機,在對套標機進行運動分解之后,結(jié)合套標機的電氣特性,很好的實現(xiàn)了運動控制器在套標機上的二次開發(fā),滿足了套標機在現(xiàn)場中的應用。

標簽： ARMCPLD 運動控制器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：牛津鞋
基于ARMLINUX的人體脂肪儀研究

生物電阻抗法測量脂肪是目前廣泛使用的方法。但現(xiàn)有的人體脂肪儀所使用的測量模型都是把人體軀干部看成整體，不能反映軀干部脂肪的分布情況。而且大部分脂肪儀基于單片機，系統(tǒng)軟硬件功能的可擴展性、數(shù)據(jù)存儲能力受到很大的限制，數(shù)據(jù)分析功能較弱。針對上述問題，本文建立了一種人體阻抗模型，該模型把人體軀干部劃分成四部分，并對分段阻抗的計算公式進行推導，在此基礎上設計并實現(xiàn)了一種基于ARM處理器和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的人體脂肪測量儀。最后通過實驗驗證該模型的正確性和儀器測量的準確性。本文的主要工作有： (1)在現(xiàn)有理論的基礎上建立了人體阻抗模型，并利用八電極技術測量人體的分段阻抗。通過測量人體阻抗及體重、身高等參數(shù)，在理論分析和實驗檢驗修正的基礎上得出了計算人體各部位脂肪含量的公式。 (2)研究基于ARM-LINUX的人體脂肪儀的軟硬件設計與實現(xiàn)。硬件部分包括阻抗測量電路、體重測量電路和身高測量電路以及嵌入式開發(fā)板與硬件電路之間的接口設計；軟件部分包括嵌入式LINUX操作系統(tǒng)、Qt/Embedded 環(huán)境的移植、驅(qū)動開發(fā)以及圖形用戶接口應用程序編程。 (3)利用本儀器、歐姆龍人體脂肪儀、水下稱重法對多名志愿者進行測量，給出了比較數(shù)據(jù)，并對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

標簽： ARMLINUX

上傳時間： 2013-08-05

上傳用戶：624971116
基于ARM的嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種以嵌入式技術、視頻編碼技術和網(wǎng)絡傳輸技術為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它在穩(wěn)定性、實時性、處理速度、功能、價格、擴展性等方面和傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比有著突出的優(yōu)勢，同時也代表著目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究和發(fā)展的方向。本文研究并實現(xiàn)了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式視頻監(jiān)控技術的發(fā)展趨勢和研究現(xiàn)狀，而后闡述了該系統(tǒng)硬件總體設計方案，討論了基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)平臺的構(gòu)建，詳細論述了視頻采集、編碼、存儲、傳輸?shù)葐卧能浻布O計，重點論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設計。本文研究的主要內(nèi)容如下： 1、研究視頻采集單元的優(yōu)化方法，設計采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號并疊加OSD環(huán)境信息顯示，提高了視頻處理的功能和視頻質(zhì)量； 2、研究雙核構(gòu)架，采用混合信號系統(tǒng)級芯片C8051F340控制TW2835、采集環(huán)境信息并與S3C2440串口通信，使視頻采集單元模塊化設計，增加了產(chǎn)品設計的靈活性，減小了主控芯片的負擔和軟件設計的復雜性，便于產(chǎn)品功能的擴展和二次開發(fā)； 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實現(xiàn)方式，采用高品質(zhì)、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進行MPEG-4編碼，大幅提升了壓縮效率，另外還設計了SRAM主機接口與主控芯片通信，突破了傳統(tǒng)芯片大多采用的PCI接口的限制，方便模塊的組合； 4、研究并設計了CF卡存儲方案，實現(xiàn)了一種在嵌入式視頻服務器上的視頻檢索和存儲方法。

標簽： ARM 嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

上傳時間： 2013-05-16

上傳用戶：cuicuicui
基于ARM的圖像采集與處理系統(tǒng)的研究

傳統(tǒng)的基于PC機的圖像處理系統(tǒng)，體積龐大，不具有便攜性，而限制了其在移動通信、便攜設備等領域的應用。開發(fā)低功耗、小型化、便攜性的嵌入式圖像處理系統(tǒng)具有現(xiàn)實的意義和廣泛的應用用前景。本文對系統(tǒng)進行功能分析和總體設計，選取LPC2104作為核心單元，介紹了ARM的嵌入式硬件平臺的設計與實現(xiàn)，包括系統(tǒng)基本模塊的硬件設計和開發(fā)過程，具體有電源電路和時鐘電路、存儲電路、USB攝像頭接口電路和LCD電路等，完成了Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、驅(qū)動程序的開發(fā)，對圖像進行灰度化和均衡化等預處理，得到比較清晰的圖像。最后總結(jié)了本課題研究所取得的成果及其不足之處，對研究進行了總結(jié)和展望。

標簽： ARM 圖像采集與處理系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-20

上傳用戶：zq70996813
ARM處理器和FPGA在數(shù)據(jù)傳輸中的應用與研究

隨著對高處理能力、網(wǎng)絡通信、實時多任務,超低功耗這些需求的增長,傳統(tǒng)8位處理器已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求了,高端嵌入式處理器已經(jīng)得到了普遍的重視和應用.ARM是目前嵌入式領域應用最廣泛的RISC微處理器結(jié)構(gòu),該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),介紹了利用一款ARM微處理器和FPGA設計的四路E1中繼板卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理,并在這個硬件平臺上進行軟件開發(fā)的過程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時負載120個用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問題.目前,建立在G. 703基礎上的El接口在分組網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、GSM移動基站及軍事通信中得到廣泛的應用,傳送語音信號、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務.文中首先分析了當前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,隨著網(wǎng)絡通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁椦芯繜狳c,這是開發(fā)四路E1收發(fā)器的一個目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和特點,鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對時鐘的要求比較嚴格,該文還介紹了FPGA技術,應用它主要是為系統(tǒng)提供各個精確的時鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點的基礎上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設計,分別介紹了時鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設計.先介紹了實時操作系統(tǒng)RTXC,詳細闡述了ARM處理器啟動代碼程序的設計,然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設計的整體結(jié)構(gòu),分四個任務分別闡述此軟件功能,其中詳細介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運行監(jiān)測模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調(diào)試方法以及設計過程中的調(diào)試開發(fā)過程,整個系統(tǒng)設計完成后,經(jīng)過反復調(diào)試、測驗已達到了預期的效果,現(xiàn)正投入使用中.

標簽： FPGA ARM 處理器中的應用

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：夢雨軒膂