目前計(jì)算機(jī)之間串行通訊非常普遍,針對(duì)串口通訊的通訊協(xié)議有很多,但針對(duì)串口通訊傳輸較大文件的協(xié)議目前并沒(méi)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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船舶氣象儀是一套船載的自動(dòng)化海洋氣象觀測(cè)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(guò)的海域內(nèi)的風(fēng)、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過(guò)對(duì)海洋氣象環(huán)境實(shí)時(shí)的掌握,能夠使船舶航行安全、省時(shí)、經(jīng)濟(jì),并使因?yàn)?zāi)害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過(guò)對(duì)海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì),對(duì)我國(guó)觀測(cè)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(cè)控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、I/O和通信接口以外,通常均需具備良好的人機(jī)接口、友好的用戶界面和強(qiáng)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(jià)比,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中,并受到愈來(lái)愈多的自動(dòng)化設(shè)備和智能儀表設(shè)計(jì)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(jì)與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺(tái)選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器,擴(kuò)展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同時(shí)擴(kuò)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(jī)交互接口等;并根據(jù)實(shí)際環(huán)境需要,進(jìn)行了傳感器的選型。 軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要涉及了U-Boot引導(dǎo)裝載程序的建立,同時(shí)根據(jù)開發(fā)平臺(tái)的資源,配置和裁剪Linux的內(nèi)核,并編寫、添加源代碼中沒(méi)有的驅(qū)動(dòng)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(tái)。并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了應(yīng)用程序的編寫。同時(shí)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(jì)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(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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語(yǔ)音通信是人類通信的重要組成部分,伴隨著數(shù)字通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特別是Internet的出現(xiàn),基于因特網(wǎng)的數(shù)字語(yǔ)音通信技術(shù)得了到迅速的發(fā)展。由于設(shè)備、環(huán)境、人為操作等因素的影響,網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)可能出現(xiàn)忽大忽小的情況,為了得到較好的語(yǔ)音信號(hào)輸出效果,需要在接收端對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理。針對(duì)以上情況,本文研究并實(shí)現(xiàn)了基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)。 本文結(jié)合嵌入式系統(tǒng)和AGC技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)。本文首先對(duì)AGC算法進(jìn)行了深入研究,在對(duì)LMS算法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于LMS的數(shù)字語(yǔ)音AGC算法,通過(guò)Matlab軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真;設(shè)計(jì)了一個(gè)由AT91RM9200微處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、音頻芯片構(gòu)成的嵌入式AGC處理終端硬件平臺(tái),構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音AGC系統(tǒng)的下位機(jī)終端。該終端主要實(shí)現(xiàn)了用基于LMS的數(shù)字語(yǔ)音AGC算法實(shí)時(shí)地處理從網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的忽大忽小的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào),取得良好的語(yǔ)音信號(hào)輸出,并且穩(wěn)定性可靠;設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上位PC機(jī)程序,上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)實(shí)時(shí)地傳送到嵌入式終端的功能。 本設(shè)計(jì)采用高性能微處理器,配合嵌入式Linux強(qiáng)大支持功能的實(shí)現(xiàn)方案,具有高性能、低成本、小型化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu),該設(shè)計(jì)具有更好的靈活性和操作性,性價(jià)比更高,功能更強(qiáng)大,同時(shí)可擴(kuò)展性和可移植性也更好,具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM AGC 網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用以及嵌入式技術(shù)、圖像技術(shù)的不斷進(jìn)步,視頻監(jiān)控領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。基于嵌入式技術(shù)的視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種先進(jìn)的、廉價(jià)的視頻監(jiān)控技術(shù),為視頻監(jiān)控設(shè)備的開發(fā)提供了一種全新解決方案。近年來(lái),采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于其更低廉的價(jià)格、更靈活的部署方式受到廣大視頻監(jiān)控用戶的青睞,逐漸成為視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向之一。 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法是一種在視頻圖像檢測(cè)中經(jīng)常使用的算法,主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)視頻中的運(yùn)動(dòng)物體。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中引入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法可使監(jiān)控系統(tǒng)具備簡(jiǎn)單的智能功能,即在有運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí)才傳輸視頻并錄像。常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法包括幀間差分法和背景差法等。 論文在融合嵌入式技術(shù)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在室內(nèi)及小型辦公場(chǎng)所應(yīng)用的實(shí)際需求,提出了一種基于嵌入式技術(shù)的無(wú)線智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。該方案的視頻監(jiān)控端采用三星公司基于ARM體系結(jié)構(gòu)的芯片S3C2440A作為處理器,在使用該處理器的硬件板上構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為應(yīng)用程序開發(fā)的平臺(tái)。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻監(jiān)控端應(yīng)用程序開發(fā)中,論文分析了幀間差分法和背景差法的優(yōu)缺點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了兩種算法的融合,完成了在視頻采集的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)。系統(tǒng)的PC視頻接收端應(yīng)用程序使用C#語(yǔ)言編寫,程序開發(fā)中使用了網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù),在Windows操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)了視頻接收、錄像及錄像播放功能。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文設(shè)計(jì)圓滿地完成了功能要求,對(duì)基于嵌入式平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有很大的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 無(wú)線智能 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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隨著水聲技術(shù)研究的不斷深入,各類水聲設(shè)備也得到迅速發(fā)展,在海洋探測(cè)、水下通信、軍事國(guó)防等方面廣為應(yīng)用。與此同時(shí),水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也受到越來(lái)越多的關(guān)注。由于信道復(fù)雜、信號(hào)衰減大以及環(huán)境惡劣等因素的影響,設(shè)計(jì)一個(gè)可靠性高、功耗低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)且符合水聲工程要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為一項(xiàng)重要任務(wù)。 本課題研究?jī)?nèi)容來(lái)源于某型水下測(cè)量系統(tǒng)。論文在分析了水聲信號(hào)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,闡述了用于水聲信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。針對(duì)水聲數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用需求,采用嵌入式ARM9處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks設(shè)計(jì)并研制了一套基于ARM_VxWorks的高可靠水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)以S3C2410嵌入式處理器,高精度ADC和以太網(wǎng)控制器CS8900以及大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)進(jìn)行了移植,設(shè)計(jì)了配用的板級(jí)支持包,并開發(fā)了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。 在上述基礎(chǔ)之上,針對(duì)水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求,開發(fā)了以網(wǎng)絡(luò)通信為數(shù)據(jù)傳輸手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)串行通信和大容量數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)功能。 對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果表明,采用ARM_VxWorks結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠有效地完成水聲數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
標(biāo)簽: ARMVxWorks 水聲數(shù)據(jù) 采集 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-10
上傳用戶:jichenxi0730
在特定的工業(yè)測(cè)控應(yīng)用中對(duì)處理器的功耗有嚴(yán)格的要求,類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架,功耗很大,不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn),非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒(méi)有對(duì)PC/104總線有支持,所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作: 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī),描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成,分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn); 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā),對(duì)基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),軟硬件選型部分對(duì)當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫,硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410,軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng); 3.對(duì)系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫,包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器;其中著重對(duì)PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論,分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序,最后使用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯; 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng),Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟;基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定;編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng),分析了驅(qū)動(dòng)初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口,描寫了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過(guò)程;最后給出了應(yīng)用程序接口; 5.根據(jù)機(jī)車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求,開發(fā)了實(shí)際系統(tǒng),給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo);對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng),符合設(shè)計(jì)要求:系統(tǒng)通過(guò)鐵標(biāo)高低溫測(cè)試和射頻干擾測(cè)試,并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車試運(yùn)行,試運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)工作正常,完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步,ARM微處理器的性能得到大幅度地提高,同時(shí)其芯片的價(jià)格也在不斷下降,嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個(gè)方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心,結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對(duì)Time-To-Count輻射測(cè)量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的,其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多,使用一個(gè)小的、廉價(jià)的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器,其工作頻率可達(dá)到60MHz,這對(duì)于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能,可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值,也就是說(shuō)不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值,從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時(shí)間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測(cè)量方法初步研究》基礎(chǔ)上,使用了高速的ARM芯片,對(duì)基于MCS-51的Time-To-Count輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測(cè)量范圍與測(cè)量精度。 首先,討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測(cè)射線強(qiáng)度的方法,并指出傳統(tǒng)的脈沖測(cè)量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測(cè)量方法,對(duì)Time-To-Count測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別,以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測(cè)量的可行性。 接著,詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測(cè)量?jī)x的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論,通過(guò)高速32位ARM處理器的使用,Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的精度和量程均得到很大的提高,對(duì)于Y射線總量測(cè)量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的量程約為20 u R/h到1R/h,數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測(cè)量?jī)x要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測(cè)量時(shí),如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測(cè)量精度,是決定Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號(hào)的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測(cè)元件,在100U R/h到lR/h的輻射場(chǎng)中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量5次取平均,得出隨著照射量率的增大,輻射強(qiáng)度R的測(cè)量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測(cè)量誤差限定在10%的范圍內(nèi),則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h,量程跨度近六個(gè)數(shù)量級(jí)。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測(cè)量,量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測(cè)量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性,也從另一個(gè)角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時(shí)間的逐漸減小,雜質(zhì)時(shí)間在其中的比重越來(lái)越大,對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也就越來(lái)越嚴(yán)重,盡可能的減小雜質(zhì)時(shí)間在Time-To-Count方法輻射測(cè)量特別是測(cè)量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測(cè)出此輻射儀器的雜質(zhì)時(shí)間約為6.5 u S,所以在計(jì)算定時(shí)器值的時(shí)候減去這個(gè)雜質(zhì)時(shí)間,可以增加計(jì)數(shù)前時(shí)間的精確度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,在標(biāo)定儀器的K值時(shí),應(yīng)該在照射量率較低的條件下行,而測(cè)得的計(jì)數(shù)前時(shí)間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過(guò)儀器標(biāo)定來(lái)檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時(shí),計(jì)數(shù)前時(shí)間較大,雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不明顯,數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定,適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值,而在照射量率較高時(shí),計(jì)數(shù)前時(shí)間很小,雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大,可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來(lái),從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測(cè)量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對(duì)計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測(cè)量。經(jīng)過(guò)對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,得到計(jì)數(shù)前時(shí)間中的雜質(zhì)時(shí)間可分為硬件雜質(zhì)時(shí)間和軟件雜質(zhì)時(shí)間,并以軟件雜質(zhì)時(shí)間為主,通過(guò)對(duì)程序進(jìn)行合理優(yōu)化,軟件雜質(zhì)時(shí)間可以通過(guò)程序的改進(jìn)而減少,甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)抵消,從而可以得到比較精確的計(jì)數(shù)前時(shí)間,以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對(duì)于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來(lái)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí),通常采用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式,在輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí),應(yīng)該選用定時(shí)測(cè)量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí),如果用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式,會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來(lái)采集足夠的脈沖信號(hào)。當(dāng)輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí),由于輻射粒子很多,產(chǎn)生脈沖的頻率就很高,規(guī)定次數(shù)的測(cè)量會(huì)加大測(cè)量誤差,當(dāng)選用定時(shí)測(cè)量的方式時(shí),由于時(shí)間的相對(duì)加長(zhǎng),所以記錄的粒子數(shù)就相對(duì)的增加,從而提高儀器的測(cè)量精度。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外先進(jìn)核輻射測(cè)量?jī)x器的發(fā)展現(xiàn)狀,了解到了目前最新的核輻射總量測(cè)量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理,根據(jù)此原理,結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132,對(duì)以G-計(jì)數(shù)管為探測(cè)元件的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測(cè)量核輻射方法的科學(xué)性,該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測(cè)量?jī)x。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對(duì)儀器的標(biāo)定,來(lái)減小由于電子元件的老化對(duì)低儀器性能參數(shù)造成的影響,通過(guò)Time-To-Count測(cè)量方法的使用,可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言,G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測(cè)量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測(cè)量方法后,結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測(cè)量?jī)x的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi),核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍,而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高,測(cè)量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長(zhǎng)。 綜上所述,本文取得了如下成果:對(duì)國(guó)內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出了Time-To-Count測(cè)量方法的基本原理,并對(duì)Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析,推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時(shí)間和兩個(gè)相鄰輻射粒子時(shí)間間隔之間的關(guān)系,從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說(shuō)明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過(guò)程,通過(guò)高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測(cè)量?jī)x的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素,如:處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時(shí)間、雜質(zhì)時(shí)間、采樣次數(shù)和測(cè)量時(shí)間等,重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時(shí)間的組成以及引入雜質(zhì)時(shí)間的主要因素等,對(duì)國(guó)內(nèi)核輻射測(cè)量?jī)x的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: TimeToCount ARM 輻射測(cè)量?jī)x
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無(wú)創(chuàng)的心電信號(hào)檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)與評(píng)價(jià)心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng),運(yùn)算能力有限,無(wú)法加入自動(dòng)診斷功能:(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用固定焊接在板上的存儲(chǔ)芯片,容量小,數(shù)據(jù)取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸,心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對(duì)這些不足,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失,本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲(chǔ)媒介,具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號(hào)的采集、心電信號(hào)的放大濾波、心電信號(hào)的顯示和心電信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對(duì)電極導(dǎo)聯(lián)傳來(lái)的心電信號(hào)進(jìn)行放大和濾除干擾信號(hào),以獲取合適的信號(hào)大小并保證采集的心電信號(hào)的正確性。心電信號(hào)的顯示是把心電信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號(hào)情況。心電信號(hào)的存儲(chǔ)采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來(lái)存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的,以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收,并且在服務(wù)器端對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽: ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁減,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)功能,可靠性,成本,體積,功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1]。廣泛應(yīng)用于軍事,信息家電,無(wú)線通信設(shè)備,消費(fèi)類電子產(chǎn)品,移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)等諸多領(lǐng)域,是當(dāng)今熱門的計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)。 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,人們生活水平提高,數(shù)字高清電視逐漸普及,在各大賣場(chǎng),對(duì)銷售過(guò)程中展示設(shè)備也隨之提出了更高的要求。但據(jù)調(diào)查,在中國(guó)現(xiàn)有的高清播放系統(tǒng)普遍存在價(jià)格昂貴,損耗高,壽命短及外部接口少等缺陷,導(dǎo)致無(wú)法普及。 針對(duì)這一現(xiàn)狀,本課題設(shè)計(jì)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(tái),嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uclinux為系統(tǒng)軟件平臺(tái)的高清播放系統(tǒng)。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構(gòu),又是公司的名稱,該公司主要設(shè)計(jì)處理器架構(gòu),并將其技術(shù)授權(quán)給其他芯片廠商。該處理器架構(gòu)具有外型小,性能高等特點(diǎn),多用于便攜式通訊工具,多媒體數(shù)字式消費(fèi)類儀器和嵌入式系統(tǒng)解決方案等領(lǐng)域。本課題在充分考慮系統(tǒng)實(shí)用性和開發(fā)成本的基礎(chǔ)上,采用EM8623芯片為CPU,片外擴(kuò)展FLASH和SDRAM存儲(chǔ)器。 uclinux系統(tǒng)從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來(lái),雖然是為了支持沒(méi)有MMU(虛擬內(nèi)存管理單元)的處理器而設(shè)計(jì),但保留了操作系統(tǒng)的所有特性,為硬件平臺(tái)更好地運(yùn)行提供了保證,也降低了軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性,縮短了開發(fā)周期。 該高清播放系統(tǒng)具有工作時(shí)間長(zhǎng),性能穩(wěn)定等特點(diǎn),采用面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^(guò)程綜合編程方法,ASM,C,C++多種語(yǔ)言混合編程方式實(shí)現(xiàn),使系統(tǒng)具有很高的健壯性和可擴(kuò)展性。 基于ARM的高清播放系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期的效果和實(shí)際要求。而且由于該高清播放系統(tǒng)外接接口豐富(包括常見(jiàn)的HDMI,S-Video,VGA,YPbPr,YCbCr),連接使用方便,所以具有很好的市場(chǎng)價(jià)值,可廣泛應(yīng)用于電視銷售柜臺(tái),化妝品展示柜臺(tái),聯(lián)網(wǎng)廣告機(jī)等領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 播放 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著生產(chǎn)自動(dòng)化要求的不斷提高,控制技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能記錄儀已日益廣泛地應(yīng)用在工業(yè)過(guò)程領(lǐng)域,并占據(jù)了越來(lái)越高的地位。近年來(lái),新的應(yīng)用也對(duì)智能記錄儀的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 嵌入式系統(tǒng)因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),其已經(jīng)在各種記錄儀表的開發(fā)與設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。為了改善工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且數(shù)據(jù)不夠及時(shí)準(zhǔn)確的缺點(diǎn),本課題基于嵌入式的技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)IAnux組成的平臺(tái),并對(duì)其進(jìn)行了開發(fā)研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了針對(duì)工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)處理的一種新型的記錄系統(tǒng)。 本文研究了無(wú)紙記錄儀通用開發(fā)方法,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和性能設(shè)計(jì)指標(biāo)。該系統(tǒng)以三星公司生產(chǎn)的S3C2410(ARM)微控制器為核心,配置大容量Flash存貯器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等,通過(guò)8個(gè)信號(hào)輸入通道,可配接熱電偶、熱電阻以及標(biāo)準(zhǔn)的電壓/電流信號(hào),經(jīng)16位采樣送ARM處理后,按設(shè)定要求完成信號(hào)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數(shù)據(jù)報(bào)警等無(wú)紙記錄儀的功能,以及通過(guò)RS232通信接口與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,采用結(jié)構(gòu)化、模塊化方法,結(jié)合硬件配置設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)信號(hào)處理、數(shù)據(jù)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(shù),從而使具有了模塊化擴(kuò)展功能。試驗(yàn)表明了該系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了準(zhǔn)確、可靠的的采集與處理,較好地滿足了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求。 本課題是數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、處理領(lǐng)域中的一次成功嘗試。在實(shí)際應(yīng)用中,該系統(tǒng)凸顯出強(qiáng)大的功能、良好的靈活性。實(shí)踐證明本系統(tǒng)是一種優(yōu)秀的解決方案,能夠高效的實(shí)現(xiàn)各種測(cè)控任務(wù)。
標(biāo)簽: ARM 工業(yè)過(guò)程 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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