隨著計算機、通信、電子技術的進步，嵌入式系統和以太網技術的融合將成為嵌入式技術未來的重要發展方向。基于ARM的嵌入式系統由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務操作等優點，在控制領域得到了越來越廣泛的應用。 本選題來自中山大學與北京航天五院合作研制的流體網絡系統地面原理樣機控制器設計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設計一種可以在地面實驗室環境中可靠運行的數據采集與溫度控制系統。 本文從嵌入式測控系統的硬件實現和軟件設計兩方面進行分析。在硬件設計上，主控制板以Atmel公司生產的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網接口模塊、基于SPI串行接口設計的數據采集模塊（A/D）、基于I2C接口設計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設計的開關控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔了流體網絡回路的傳感器數據采集，關鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關控制等任務，后文將重點介紹。在軟件設計方面，主要分兩個方面進行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設計，包括主線程、服務器子線程和數據采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網中，然后由服務器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現特定的溫度、流量和壓力監控。 本論文設計的嵌入式測控系統充分利用了AT91RM9200內嵌的的強大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應用于控制領域。對該系統的一些研究成果和設計方法具有一定的先進性和良好的實用性，具有良好的應用前景。
上傳時間： 2013-06-30
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在永磁直流電機中，即使電樞繞組不通電，由于永磁體產生的磁場同電樞鐵芯的齒槽相互作用而產生轉矩，即齒槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使電機輸出轉矩波動，產生振動及噪聲。文中闡述了產生定位力矩的原理，綜述了包括德昌電機公司的技術在內的抑制定位力矩的方法和研究現狀。抑制定位力矩的方法，主要就是減小電樞旋轉過程中氣隙中磁場能量的變化。 文中以少槽永磁直流電機為例，通過有限元分析，以及DOE實驗驗證，對轉子沖片增加輔助凹槽、充磁方式和轉子沖片不同類型對定位力矩的影響進行了研究，深入分析了沖片輔助凹槽對抑制少槽永磁直流電機定位力矩的作用，結果表明，同一沖片上在對稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果，而以沖片中心線對稱地加兩個輔助凹槽時，輔助凹槽角度不同作用不同。對不同沖片，適合的輔助凹槽角度也是不同的。文中找出了一個較成熟的抑制少槽永磁直流電機定位力矩的系統方法，給出了生產中實用的抑制方法，同時通過實驗給出了這些方法對電機性能的影響。 DOE方法能從不同因素中找出對定位力矩起主要作用的變異因素，并且尋找到各變異因素之間的影響作用，給出抑制定位力矩各變量的最佳組合，相比現時生產中的方法，該組合可將定位力矩降低70％。
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智能儀表人機界面軟件自動生成的方法 The Method of Automatic Generation for HMI Software in Intelligent Inst
上傳時間： 2013-07-04
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提出了一種基于PLC的四相步進電機控制的方法,介紹了控制系統的設計方案及其軟硬件的實現方法。實現對四相步進電機的轉速控制、正反轉控制、以及步數控制。提出設計總體方案，詳細闡述了驅動電路組成。方
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- vii - 8.1.1 實驗目的 315 8.1.2 實驗設備 315 8.1.3 實驗內容 315 8.1.4 實驗原理 315 8.1.5 實驗操作步驟 318 8.1.6 實驗參考程序 319 8.1.7 練習題 321- vi - 6.4 USB 接口實驗 266 6.4.1 實驗目的 266 6.4.2 實驗設備 267 6.4.3 實驗內容 267 6.4.4 實驗原理 267 6.4.5 實驗操作步驟 270 6.4.6 實驗參考程序 272 6.4.7 實驗練習題 280 6.5 SPI接口通訊實驗 281 6.5.1 實驗目的 281 6.5.2 實驗設備 281 6.5.3 實驗內容 281 6.5.4 實驗原理 281 6.5.5 實驗操作步驟 285 6.5.6 實驗參考程序 287 6.5.7 練習題 289 6.6 紅外模塊控制實驗 289 6.6.1 實驗目的 289 6.6.2 實驗設備 289 6.6.3 實驗內容 289 6.6.4 實驗原理 289 6.6.5 實驗操作步驟 291 6.6.6 實驗參考程序 291 6.6.7 練習題 296 第七章 基礎應用實驗 296 7.1 A/D 轉換實驗 296 7.1.1 實驗目的 296 7.1.2 實驗設備 296 7.1.3 實驗內容 296 7.1.4 實驗原理 296 7.1.5 實驗設計 298 7.1.6 實驗操作步驟 299 7.1.7 實驗參考程序 300 7.1.8 練習題 301 7.2 PWM步進電機控制實驗 301 7.2.1 實驗目的 301 7.2.2 實驗設備 301 7.2.3 實驗內容 301 7.2.4 實驗原理 301 7.2.5 實驗操作步驟 309 7.2.6 實驗參考程序 311 7.2.7 練習題 313 第八章 高級應用實驗 315 8.1 GPRS模塊控制實驗 315 - v - 5.2 5x4鍵盤控制實驗 219 5.2.1 實驗目的 219 5.2.2 實驗設備 219 5.2.3 實驗內容 219 5.2.4 實驗原理 219 5.2.5 實驗設計 221 5.2.6 實驗操作步驟 222 5.2.7 實驗參考程序 223 5.2.8 練習題 224 5.3 觸摸屏控制實驗 224 5.3.1 實驗目的 224 5.3.2 實驗設備 224 5.3.3 實驗內容 224 5.3.4 實驗原理 224 5.3.5 實驗設計 231 5.3.6 實驗操作步驟 231 5.3.7 實驗參考程序 232 5.3.8 練習題 233 第六章 通信與接口實驗 234 6.1 IIC 串行通信實驗 234 6.1.1 實驗目的 234 6.1.2 實驗設備 234 6.1.3 實驗內容 234 6.1.4 實驗原理 234 6.1.5 實驗設計 238 6.1.6 實驗操作步驟 241 6.1.7 實驗參考程序 243 6.1.8 練習題 245 6.2 以太網通訊實驗 246 6.2.1 實驗目的 246 6.2.2 實驗設備 246 6.2.3 實驗內容 246 6.2.4 實驗原理 246 6.2.5 實驗操作步驟 254 6.2.6 實驗參考程序 257 6.2.7 練習題 259 6.3 音頻接口 IIS 實驗 260 6.3.1 實驗目的 260 6.3.2 實驗設備 260 6.3.3 實驗內容 260 6.3.4 實驗原理 260 6.3.5 實驗步驟 263 6.3.6實驗參考程序 264 6.3.7 練習題 266 - iv - 4.4 串口通信實驗 170 4.4.1 實驗目的 170 4.4.2 實驗設備 170 4.4.3 實驗內容 170 4.4.4 實驗原理 170 4.4.5 實驗操作步驟 176 4.4.6 實驗參考程序 177 4.4.7 練習題 178 4.5 實時時鐘實驗 179 4.5.1 實驗目的 179 4.5.2 實驗設備 179 4.5.3 實驗內容 179 4.5.4 實驗原理 179 4.5.5 實驗設計 181 4.5.6 實驗操作步驟 182 4.5.7 實驗參考程序 183 4.6.8 練習題 185 4.6 數碼管顯示實驗 186 4.6.1 實驗目的 186 4.6.2 實驗設備 186 4.6.3 實驗內容 186 4.6.4 實驗原理 186 4.6.5 實驗方法與操作步驟 188 4.6.6 實驗參考程序 189 4.6.7 練習題 192 4.7 看門狗實驗 193 4.7.1 實驗目的 193 4.7.2 實驗設備 193 4.7.3 實驗內容 193 4.7.4 實驗原理 193 4.7.5 實驗設計 195 4.7.6 實驗操作步驟 196 4.7.7 實驗參考程序 197 4.7.8 實驗練習題 199 第五章 人機接口實驗 200 5.1 液晶顯示實驗 200 5.1.1 實驗目的 200 5.1.2 實驗設備 200 5.1.3 實驗內容 200 5.1.4 實驗原理 200 5.1.5 實驗設計 211 5.1.6 實驗操作步驟 213 5.1.7 實驗參考程序 214 5.1.8 練習題 219 - ii - 3.1.1 實驗目的 81 3.1.2 實驗設備 81 3.1.3 實驗內容 81 3.1.4 實驗原理 81 3.1.5 實驗操作步驟 83 3.1.6 實驗參考程序 87 3.1.7 練習題 88 3.2 ARM匯編指令實驗二 89 3.2.1 實驗目的 89 3.2.2 實驗設備 89 3.2.3 實驗內容 89 3.2.4 實驗原理 89 3.2.5 實驗操作步驟 90 3.2.6 實驗參考程序 91 3.2.7 練習題 94 3.3 Thumb 匯編指令實驗 94 3.3.1 實驗目的 94 3.3.2 實驗設備 94 3.3.3 實驗內容 94 3.3.4 實驗原理 94 3.3.5 實驗操作步驟 96 3.3.6 實驗參考程序 96 3.3.7 練習題 99 3.4 ARM處理器工作模式實驗 99 3.4.1 實驗目的 99 3.4.2實驗設備 99 3.4.3實驗內容 99 3.4.4實驗原理 99 3.4.5實驗操作步驟 101 3.4.6實驗參考程序 102 3.4.7練習題 104 3.5 C 語言程序實驗一 104 3.5.1 實驗目的 104 3.5.2 實驗設備 104 3.5.3 實驗內容 104 3.5.4 實驗原理 104 3.5.5 實驗操作步驟 106 3.5.6 實驗參考程序 106 3.5.7 練習題 109 3.6 C 語言程序實驗二 109 3.6.1 實驗目的 109 3.6.2 實驗設備 109 3.6.3 實驗內容 109 3.6.4 實驗原理 109 - iii - 3.6.5 實驗操作步驟 111 3.6.6 實驗參考程序 113 3.6.7 練習題 117 3.7 匯編與 C 語言的相互調用 117 3.7.1 實驗目的 117 3.7.2 實驗設備 117 3.7.3 實驗內容 117 3.7.4 實驗原理 117 3.7.5 實驗操作步驟 118 3.7.6 實驗參考程序 119 3.7.7 練習題 123 3.8 綜合實驗 123 3.8.1 實驗目的 123 3.8.2 實驗設備 123 3.8.3 實驗內容 123 3.8.4 實驗原理 123 3.8.5 實驗操作步驟 124 3.8.6 參考程序 127 3.8.7 練習題 134 第四章 基本接口實驗 135 4.1 存儲器實驗 135 4.1.1 實驗目的 135 4.1.2 實驗設備 135 4.1.3 實驗內容 135 4.1.4 實驗原理 135 4.1.5 實驗操作步驟 149 4.1.6 實驗參考程序 149 4.1.7 練習題 151 4.2 IO 口實驗 151 4.2.1 實驗目的 151 4.2.2 實驗設備 152 4.2.3 實驗內容 152 4.2.4 實驗原理 152 4.2.5 實驗操作步驟 159 4.2.6 實驗參考程序 160 4.2.7 實驗練習題 161 4.3 中斷實驗 161 4.3.1 實驗目的 161 4.3.2 實驗設備 161 4.3.3 實驗內容 161 4.3.4 實驗原理 162 4.3.5 實驗操作步驟 165 4.3.6 實驗參考程序 167 4.3.7 練習題 170 目 錄 I 第一章 嵌入式系統開發與應用概述 1 1.1 嵌入式系統開發與應用 1 1.2 基于 ARM的嵌入式開發環境概述 3 1.2.1 交叉開發環境 3 1.2.2 模擬開發環境 4 1.2.3 評估電路板 5 1.2.4 嵌入式操作系統 5 1.3 各種 ARM開發工具簡介 5 1.3.1 ARM的 SDT 6 1.3.2 ARM的ADS 7 1.3.3 Multi 2000 8 1.3.4 Embest IDE for ARM 11 1.3.5 OPENice32-A900仿真器 12 1.3.6 Multi-ICE 仿真器 12 1.4 如何學習基于 ARM嵌入式系統開發 13 1.5 本教程相關內容介紹 14 第二章 EMBEST ARM實驗教學系統 17 2.1 教學系統介紹 17 2.1.1 Embest IDE 集成開發環境 17 2.1.2 Embest JTAG 仿真器 19 2.1.3 Flash 編程器 20 2.1.4 Embest EduKit-III開發板 21 2.1.5 各種連接線與電源適配器 23 2.2 教學系統安裝 23 2.3 教學系統的硬件電路 27 2.3.1 概述 27 2.3.2 功能特點 27 2.3.3 原理說明 28 2.3.4 硬件結構 41 2.3.5 硬件資源分配 44 2.4 集成開發環境使用說明 51 2.4.1 Embest IDE 主框架窗口 51 2.4.2 工程管理 52 2.4.3 工程基本配置 55 2.4.4 工程的編譯鏈接 71 2.4.5 加載調試 72 2.4.6 Flash編程工具 80 第三章 嵌入式軟件開發基礎實驗 81 3.1 ARM匯編指令實驗一 81
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嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁減，適應應用系統，對功能，可靠性，成本，體積，功耗嚴格要求的專用計算機系統[1]。廣泛應用于軍事，信息家電，無線通信設備，消費類電子產品，移動計算平臺等諸多領域，是當今熱門的計算機開發技術。 隨著科學技術發展，人們生活水平提高，數字高清電視逐漸普及，在各大賣場，對銷售過程中展示設備也隨之提出了更高的要求。但據調查，在中國現有的高清播放系統普遍存在價格昂貴，損耗高，壽命短及外部接口少等缺陷，導致無法普及。 針對這一現狀，本課題設計了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺，嵌入式實時操作系統uclinux為系統軟件平臺的高清播放系統。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構，又是公司的名稱，該公司主要設計處理器架構，并將其技術授權給其他芯片廠商。該處理器架構具有外型小，性能高等特點，多用于便攜式通訊工具，多媒體數字式消費類儀器和嵌入式系統解決方案等領域。本課題在充分考慮系統實用性和開發成本的基礎上，采用EM8623芯片為CPU，片外擴展FLASH和SDRAM存儲器。 uclinux系統從Linux2.0/2.4內核派生而來，雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內存管理單元)的處理器而設計，但保留了操作系統的所有特性，為硬件平臺更好地運行提供了保證，也降低了軟件設計復雜度，提高了系統的實時性和靈活性，縮短了開發周期。 該高清播放系統具有工作時間長，性能穩定等特點，采用面向對象和面向過程綜合編程方法，ASM，C，C++多種語言混合編程方式實現，使系統具有很高的健壯性和可擴展性。 基于ARM的高清播放系統在現場運行穩定可靠，達到了預期的效果和實際要求。而且由于該高清播放系統外接接口豐富(包括常見的HDMI，S-Video，VGA，YPbPr，YCbCr)，連接使用方便，所以具有很好的市場價值，可廣泛應用于電視銷售柜臺，化妝品展示柜臺，聯網廣告機等領域。
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隨著生產自動化要求的不斷提高，控制技術和微型計算機技術的不斷發展，智能記錄儀已日益廣泛地應用在工業過程領域，并占據了越來越高的地位。近年來，新的應用也對智能記錄儀的設計提出了更高的要求。 嵌入式系統因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優點，其已經在各種記錄儀表的開發與設計等領域中得到廣泛的應用。為了改善工業現場傳統獲取數據費時、費力且數據不夠及時準確的缺點，本課題基于嵌入式的技術，構建了一個由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實時操作系統IAnux組成的平臺，并對其進行了開發研究，設計并實現了針對工業過程數據處理的一種新型的記錄系統。 本文研究了無紙記錄儀通用開發方法，設計了系統結構、功能和性能設計指標。該系統以三星公司生產的S3C2410(ARM)微控制器為核心，配置大容量Flash存貯器、實時時鐘等，通過8個信號輸入通道，可配接熱電偶、熱電阻以及標準的電壓/電流信號，經16位采樣送ARM處理后，按設定要求完成信號監測、數據記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數據報警等無紙記錄儀的功能，以及通過RS232通信接口與其它系統進行數據通信；在系統軟件設計方面，采用結構化、模塊化方法，結合硬件配置設計了數據采集、檢測信號處理、數據存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數，從而使具有了模塊化擴展功能。試驗表明了該系統對數據進行了準確、可靠的的采集與處理，較好地滿足了工業現場的需求。 本課題是數據記錄系統在工業現場數據采集、處理領域中的一次成功嘗試。在實際應用中，該系統凸顯出強大的功能、良好的靈活性。實踐證明本系統是一種優秀的解決方案，能夠高效的實現各種測控任務。
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汽車黑匣子(又稱汽車行駛記錄儀)是一種使用在汽車上的數字式電子記錄裝置。這種裝置能對車輛的行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其他狀態信息進行記錄存儲并可通過接口實現數據輸出。汽車行駛記錄儀的使用，對抑制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛人員的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文根據汽車行駛記錄儀國家標準GB/T 19056-2003，并在此基礎上開發設計了一種具有音視頻處理功能的汽車黑匣子，采用的是三星公司的S3C2440 32位ARM處理器和Linux操作系統，同時為了使汽車黑匣子能更方便地與上位機之間進行通訊，本系統采用了USB Mass Storage設備來實現數據的傳輸。 論文首先介紹了汽車黑匣子的研究背景，并對國內外汽車黑匣子的研究現狀進行了概括，在此基礎上提出了本課題需要完成的目標。接下來，論文闡述了系統總體設計的構思以及各個功能模塊不同方案優劣的比較，給出了最后的設計方案，并建立了系統的開發平臺。在硬件設計方面詳細地介紹了各主要功能部件及電路的設計和特點。在軟件設計單元介紹了Linux操作系統和Bootloader的特點，并給出了系統軟件的各模塊程序設計。在文件系統設計部分，論文討論了在NandFlash中建立FAT文件系統的實現方法。最后通過Linux下USB Mass Storage設備驅動的設計和調試，實現汽車黑匣子記錄的數據通過USB接口與PC機或PDA之間的通信。 本文在結束處對整個課題作出總結，并指出在本系統現有的基礎上性能還可以進一步改善和改進的地方。
上傳時間： 2013-05-27
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無線數據傳輸是指終端和監控中心通過無線網絡的方式進行數據通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺，選用Linux作為嵌入式操作系統，實現了基于CDMA網絡的無線數據傳輸系統。 系統以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實現核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統硬件平臺的架構，詳細分析了ARM最小系統中各個功能組成模塊；然后建立了嵌入式系統開發的arm-linux-gcc交叉編譯環境，重點研究了Bootloader和Linux內核的配置與編譯，并且在硬件平臺上移植了Linux操作系統。在ARM嵌入式Linux開發平臺上，研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案，即在Linux內核中加載Video4Linux模塊，通過V4L模塊提供的編程接口，操作USB攝像頭設備文件/dev/video0，并且采用內存映射方式截取視頻，完成了圖像采集的軟件設計。此外，論文還研究了在Linux環境下PPP協議撥號上網的實現方法，即通過AT指令初始化CDMA模塊，使之附在CDMA網絡上，通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接，獲得網絡運營商ISP動態分配給數據傳輸終端的IP地址，從而實現了無線模塊撥號上網功能。在無線終端通過PPP撥號上網后，采用了客戶端/服務器端模式，運行套接字(Socket)應用程序，將設備采集到的圖像數據通過CDMA網絡后再經過Internet傳送到監控中心，實現了傳輸終端和監控中心之間的數據的發送與接收。 論文研究和實現的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網絡的無線數據傳輸系統滿足設計要求，達到了預期目標。終端內嵌TCP/IP協議，可以通過CDMA網絡連接到互聯網，數據傳輸實時性強，為用戶提供透明的數據傳輸通道。相比于傳統的傳輸系統，它具有高可靠性、組網方便、可遠程控制等特點，因此在電力自動化、環保、交通監控等領域有著廣泛的應用，特別適用于移動環境、難于布線的場所和邊遠地區。
上傳時間： 2013-06-11
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介紹了一個對零件已裝配完成的印刷電路板的短路故障測量法，對正負電源線條之間的短路故障也同樣有效，用該方法技術人員可容易的準備找到短路點。
上傳時間： 2013-04-24
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