汽車導(dǎo)航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS,Global Positioning System)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。它是由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號,得到車輛的即時(shí)位置,通過GPS信號處理系統(tǒng)傳送給CPU,再配合嵌入式系統(tǒng)上的電子地圖,將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。本文設(shè)計(jì)了一種汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng),以ARM微處理器為核心,移植嵌入式操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上繪制電子地圖,顯示車輛運(yùn)行軌跡。主要研究內(nèi)容如下: 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案的分析與設(shè)計(jì)。分析了多種嵌入式微處理的性能和應(yīng)用。確定了以S3C44BOX為核心構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺的解決方案,并設(shè)計(jì)了導(dǎo)航系統(tǒng)的總體框架。 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計(jì),包括存儲器系統(tǒng)、通信總線、GPS模塊等接口電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)要求,在雙面板上實(shí)現(xiàn)了基于ARM的汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的PCB布線。編寫了系統(tǒng)初始化代碼,完成了對硬件平臺的調(diào)試工作。 根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況,選擇了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-II和嵌入式圖形用戶界面μC/GUI作為本系統(tǒng)的軟件平臺,完成了兩者在系統(tǒng)硬件平臺上的移植。針對μC/GUI環(huán)境下簡體中文漢字的顯示問題,給出了一種比較完善的解決方案。 介紹了GPS的衛(wèi)星定位原理,以及GPS接收的數(shù)據(jù)格式。在嵌入式圖形用戶界面μC/GUI的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)LCD上電子地圖的繪制,提出了基于μC/GUI及Maplnfo MIF地圖數(shù)據(jù)格式的電子地圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)現(xiàn)了矢量電子地圖的顯示、縮放、漫游、圖層管理以及簡單的數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)航功能,提出了用邊界檢測算法提高電子地圖漫游時(shí)的顯示速度。在此開發(fā)平臺上還實(shí)現(xiàn)了GPS定位數(shù)據(jù)的采集、處理,初步完成了定位模塊的部分功能。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點(diǎn)之一。而ARM以其高性能低功耗的特點(diǎn)成為目前應(yīng)用最廣泛的32位嵌入式處理器。在嵌入式操作系統(tǒng)方面,Linux憑借其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)清晰、平臺支持廣泛、網(wǎng)絡(luò)支持強(qiáng)勁及開放源代碼等多方面的優(yōu)勢,被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛地采用。Linux 2.6包含許多新的特性,為其在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持,新的內(nèi)核越來越多地應(yīng)用于嵌入式Linux系統(tǒng)中。 本文的工作基于艾科公司研發(fā)的硬件平臺Ark1600開展。該平臺上集成了多個(gè)功能模塊,例如LCD、12S、GPIO、12C等,同時(shí)支持XD、CF、MMC、SD等多種硬件存儲設(shè)備,在設(shè)備通信方面提供了USB、串行通信等傳輸方式。本文的主要工作是研究Linux在ARM芯片上的移植,并在此基礎(chǔ)上闡述Linux設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)。 首先構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境,然后在分析Ark1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了BootLoader程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、Linux2.6內(nèi)核移植、Ramdisk文件系統(tǒng)移植的全過程,為后續(xù)項(xiàng)目的實(shí)施搭建了一個(gè)良好的開發(fā)平臺。論文最后闡述了Linux 2.6內(nèi)核中開發(fā)塊設(shè)備驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)方法,并以XD塊設(shè)備驅(qū)動程序?yàn)槔?,詳?xì)闡述了Linux驅(qū)動程序的開發(fā)流程。 主要工作量在于BootLoader程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、Linux系統(tǒng)移植和XD塊設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)。因?yàn)轫?xiàng)目平臺獨(dú)特的硬件環(huán)境,一些程序代碼要嚴(yán)格依賴硬件設(shè)備設(shè)計(jì)。在Linux移植中的主要工作包括串口控制臺的驅(qū)動、設(shè)置系統(tǒng)的存儲布局、初始化系統(tǒng)定時(shí)器、初始化系統(tǒng)中斷、在Linux系統(tǒng)中建立標(biāo)識本硬件平臺的結(jié)構(gòu)體變量、配置并編譯Linux內(nèi)核等。
標(biāo)簽: ARM 存儲卡 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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數(shù)字?jǐn)z影的興起不可避免地引起了數(shù)碼相框的發(fā)展,因?yàn)閮H有不到35%的數(shù)碼照片被打印。數(shù)碼相框的基本原理就是采用普通相框的造型,把原來相框中間的照片部分換成液晶顯示屏,配上電源,存儲介質(zhì)等,使得同一個(gè)相框內(nèi)可以循環(huán)播放照片,比普通相框的單一顯示功能更有優(yōu)勢。從2007年開始,數(shù)碼相框的市場關(guān)注度開始激增。在2008年,數(shù)碼相框市場呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢,具有極高的潛在市場價(jià)值。 本論文以此為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行數(shù)碼相框軟件的開發(fā)研究工作。作為一款嵌入式產(chǎn)品,核心部件CPU采用了性能價(jià)格比、性能功耗比都很高的ARM架構(gòu)處理器之中的一款——三星S3C2440A,顯示器采用了支持雙精度掃描的液晶顯示屏。軟件方面,Bootloader采用較為成熟的u-boot-1.1.4,Linux內(nèi)核的版本為2.6.12,系統(tǒng)命令集由busybox構(gòu)成。利用ARM處理器對Linux系統(tǒng)良好的移植性、自帶的LCD控制器、音頻控制器、SD與USB控制器的特點(diǎn),進(jìn)行圖像顯示、音頻播放與文件管理。對于目前大部分?jǐn)?shù)碼相框在圖片瀏覽和文件管理功能上的不足,本設(shè)計(jì)的圖像顯示功能充分利用了觸摸屏功能,實(shí)現(xiàn)了圖像的觸摸式移動,使用戶可以自由的觀看放大后的圖像;文件管理功能則設(shè)計(jì)成了類似windows的文件瀏覽器,不僅具有豐富的文件管理功能,而且使習(xí)慣了windows的廣大用戶可以很快的熟悉此功能,并為將來升級為下一代的細(xì)分產(chǎn)品——數(shù)碼相冊做好準(zhǔn)備。 本設(shè)計(jì)的核心是基于ARM平臺的系統(tǒng)移植與基于QT的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路選擇合適的硬件組合;然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行u-boot的移植,嵌入式Linux的移植,QT Embedded/Qtopia的移植,以及最后QT圖形界面的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)碼相框 軟件開發(fā)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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PDIUSBD12是一個(gè)性能優(yōu)化的USB器件,通常用于基于微控制器的系統(tǒng)并與微控制器通過高速通用并行接口進(jìn)行通信,也支持本地DMA傳輸。該器件采用模塊化的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)USB接口,允許在眾多可用的
標(biāo)簽: PDIUSBD 12 數(shù)據(jù)手冊
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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本文以Turbo碼譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)為目標(biāo),對Turbo碼的迭代譯碼算法及用硬件語言實(shí)現(xiàn)其譯碼算法進(jìn)行了深入研究。 本文首先在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進(jìn)行了深入的研究,并用C語言對其MAP譯碼算法進(jìn)行了驗(yàn)證仿真,接著就Turbo碼MAP算法的衍生算法即LOG_MAP和MAX_LOG_MAP算法用C程序做了仿真和測試。隨后本文就一些對MAP譯碼性能起著重要影響的參數(shù)也用C程序做了仿真對比。 最后,考慮到硬件實(shí)現(xiàn)的簡化,MAX-Log-MAP算法成為了本文的硬件實(shí)現(xiàn)方案。本文采用了模塊化設(shè)計(jì),在對各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一些改進(jìn)的方案,對Turbo碼編碼器設(shè)計(jì)中的同步問題進(jìn)行了改進(jìn),對分塊并行Turbo碼譯碼算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了“自頂向下”和“自下而上”的設(shè)計(jì)方去,通過功能模塊分割,合理設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并通過模塊之間的參數(shù)傳遞,使Turbo碼編譯碼器具有較好的靈活性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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u盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.docu盤電路原理圖.doc
標(biāo)簽: 電路原理圖
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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現(xiàn)場可編程門陣列FPGA具有性能好、規(guī)模大、可重復(fù)編程、開發(fā)投資小等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中應(yīng)用得越來越廣泛。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展,成本的不斷下降,F(xiàn)PGA正逐漸成為各種電子產(chǎn)品不可或缺的重要部件。 FPGA軟件復(fù)雜的設(shè)置和不同的算法、FPGA硬件多樣的結(jié)構(gòu)和豐富的功能、各個(gè)廠商互不兼容的軟硬件等差異,都不僅使如何挑選合適的軟硬件用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)成為FPGA用戶棘手的問題,而且使構(gòu)造一個(gè)精確合理的FPGA軟硬件性能的測試方法變得十分復(fù)雜。 基準(zhǔn)測試是用一個(gè)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)集按照統(tǒng)一的測試規(guī)范評估和量化目標(biāo)系統(tǒng)的軟件或硬件性能,是目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、最主要的性能測試技術(shù)。 通過分析影響FPGA軟硬件性能基準(zhǔn)測試的諸多因素,比如基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的挑選、基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,F(xiàn)PGA軟件的設(shè)置和約等,本文基于設(shè)計(jì)和硬件分類、優(yōu)化策略分類的基準(zhǔn)測試規(guī)范,提出了一組詳盡的度量指標(biāo)。 基準(zhǔn)測試的規(guī)范如下,首先根據(jù)測試目的配置測試環(huán)境、挑選基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和硬件分類,針對不同的FPGA軟硬件優(yōu)化基準(zhǔn)設(shè)計(jì),然后按照速度優(yōu)先最少優(yōu)化、速度優(yōu)先最大優(yōu)化、資源和功耗優(yōu)先最少優(yōu)化、資源和功耗優(yōu)先最大優(yōu)化四種優(yōu)化策略分別編譯基準(zhǔn)設(shè)計(jì),并收集延時(shí)、成本、功耗和編譯時(shí)間這四種性能數(shù)據(jù),最后使用速度優(yōu)先最少優(yōu)化下的性能集、速度優(yōu)先最少優(yōu)化性能集、資源和功耗優(yōu)先最少優(yōu)化下的性能集、資源和功耗優(yōu)先最大優(yōu)化下的性能集、速度優(yōu)先最少和最大優(yōu)化之間性能集的差、速度優(yōu)先最少優(yōu)化下性能集的比較等十個(gè)度量指標(biāo)量化性能,生成測試報(bào)告。 最后,本基準(zhǔn)測試規(guī)范被應(yīng)用于評估和比較Altera和Xilinx兩廠商軟硬件在低成本領(lǐng)域帶處理器應(yīng)用方面的性能。
標(biāo)簽: FPGA 軟硬件 性能 基準(zhǔn)測試
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯器件的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬??删幊蘏oC設(shè)計(jì)已成為SoC設(shè)計(jì)的新方法。論文介紹了可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)方法和開發(fā)技術(shù),并用硬件描述語言和FPGA/CPLD設(shè)計(jì)技術(shù),探索和研究了基于FPGA的RISCMCU的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。 論文參照Mircochip公司的PICl6C5X單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了8位RISCMCU。該嵌入式MCU設(shè)計(jì)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方法和模塊化設(shè)計(jì)思想。MCU總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)劃分控制模塊、ALU模塊、存儲模塊三大模塊。然后,對各模塊的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分別進(jìn)行了闡述。論文中設(shè)計(jì)的MCU能實(shí)現(xiàn)PICl6C5X單片機(jī)33條指令中除OPTION、CLRWDT、SLEEP和TRIS四條指令以外的其余29條指令的功能,但應(yīng)用是基于FPGA的,能與其他外設(shè)IP方便的結(jié)合在一起使用,比ASIC的PICl6C57X的應(yīng)用更具靈活性。 軟件仿真和硬件驗(yàn)證表明:所設(shè)計(jì)的嵌入式MCU在各方面均達(dá)到了一定的性能指標(biāo),在Altera公司ACEX1K系列的EPlK30TCl44-3器件上的工作頻率達(dá)21.88MHz。這些為自主設(shè)計(jì)R/SCMCU的IP核提供了值得借鑒的探索成果和設(shè)計(jì)思路,在通用控制領(lǐng)域也有一定的實(shí)用價(jià)值。 此外,論文中還介紹了三相SPWM控制模塊的設(shè)計(jì),該模塊具有死區(qū)時(shí)間和載波比任意可調(diào)的特點(diǎn),可以單獨(dú)應(yīng)用,也可以作為MCU的外設(shè)子模塊應(yīng)用。
標(biāo)簽: FPGA MCU 嵌入式 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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激光測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測量、航空與大地的測量、國防及通信等諸多領(lǐng)域。本文從已獲得廣泛應(yīng)用的脈沖激光測距技術(shù)入手,重點(diǎn)分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(BSTPLR),通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測量激光脈沖飛行時(shí)間(周期)的高精度高速計(jì)數(shù)器,而目前一般的方式是采用昂貴的進(jìn)口高速計(jì)數(shù)器或?qū)S眉呻娐?ASIC)來完成,這使得激光測距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級和自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等諸多方面受到制約,同時(shí)在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此,本文研究了采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)脈沖激光測距中的高精度高速計(jì)數(shù)及其他相關(guān)功能,基本解決了以上存在的問題。 論文通過對雙自觸發(fā)脈沖激光測距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析,對其中的信號處理單元采用了FPGA+單片機(jī)的設(shè)計(jì)形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測量模塊,在整個(gè)測距系統(tǒng)中是信號處理的核心部件,借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時(shí)鐘頻率,設(shè)計(jì)了專用于BSTPLR的高速高精度計(jì)數(shù)芯片,負(fù)責(zé)對測距信號產(chǎn)生電路中的時(shí)刻鑒別電路輸出信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(jī)(AT89C51)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預(yù)置門控信號的寬度以均衡測量的精度和速度,測量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計(jì)在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試時(shí)基本滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測距 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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軟件無線電是二十世紀(jì)九十年代提出的一種實(shí)現(xiàn)無線通信的體系結(jié)構(gòu),被認(rèn)為是繼模擬通信、數(shù)字通信之后的第三代無線電通信技術(shù)。它的中心思想是:構(gòu)造一個(gè)開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺,并使寬帶模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線,從而將各種功能,如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等用軟件來完成。 本論文首先介紹了軟件無線電的基本原理和三種結(jié)構(gòu)形式,綜述了軟件無線電的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及其最新研究進(jìn)展。其中調(diào)制解調(diào)模塊是軟件無線電系統(tǒng)中的重要部分,集中體現(xiàn)了軟件無線電最顯著的優(yōu)點(diǎn)——靈活性。目前這一部分的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段多種多樣。隨著近幾年來芯片制造工藝的飛速發(fā)展,可編程器件FPGA以其高速的處理性能、高容量和靈活的可重構(gòu)能力,成為實(shí)現(xiàn)軟件無線電技術(shù)的重要手段。 本論文調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),選擇有代表性的16QAM和QPSK兩種方式作為研究對象,采用SystemView軟件作為系統(tǒng)級開發(fā)工具進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真和FPGA整體規(guī)劃后,著重分析用VHDL實(shí)現(xiàn)其中關(guān)鍵模塊以及利用嵌入FPGA的CPU核控制調(diào)制解調(diào)方式轉(zhuǎn)換的方法。同時(shí),在設(shè)計(jì)中成功地調(diào)用了Xilinx公司的IP核,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)復(fù)用。由于FPGA內(nèi)部邏輯可以根據(jù)需要進(jìn)行重構(gòu),因而硬件的調(diào)試和升級變得很容易,而內(nèi)嵌CPU使信號處理過程可以用軟件進(jìn)行控制,充分體現(xiàn)了軟件無線電的靈活性。 通過本論文的研究,初步驗(yàn)證了在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制解調(diào)過程及控制的技術(shù)可行性和應(yīng)用的靈活性,并對將來的擴(kuò)展問題進(jìn)行了研究和討論,為實(shí)現(xiàn)完整的軟件無線電系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: FPGA 軟件無線電 調(diào)制解調(diào)
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