SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng),是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲器接口)集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強(qiáng)的方向發(fā)展,芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用,其應(yīng)用的擴(kuò)展面臨軟件擴(kuò)充的問題,而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺,則可以在一定程度上解決軟件擴(kuò)充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用,以智能手機(jī)的應(yīng)用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進(jìn)制翻譯模塊,達(dá)到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標(biāo)準(zhǔn)。對Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu),從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程,通過仿真結(jié)果的比較,驗證了利用二進(jìn)制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
上傳時間: 2013-06-28
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴(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,非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持,所以本設(shè)計使用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)控制計算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計算機(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)架的特點與優(yōu)缺點; 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā),對基于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,軟硬件選型部分對當(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.對系統(tǒng)硬件各個部分實現(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PC/104總線控制器的實現(xiàn)方案進(jìn)行了討論,分析了ARM本地總線時序和PC/104總線時序,最后使用VHDL語言實現(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、編譯和下載運行調(diào)試三個步驟;基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動,驅(qū)動完成映射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,分析了驅(qū)動初始化、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)動的編譯和下載過程;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)了實際系統(tǒng),給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo);對系統(tǒng)的運算性能進(jìn)行了測試,測試表明定點運算能力與X86相當(dāng),符合設(shè)計要求:系統(tǒng)通過鐵標(biāo)高低溫測試和射頻干擾測試,并進(jìn)行了為期3個月的裝車試運行,試運行過程中系統(tǒng)工作正常,完全能夠滿足設(shè)計要求。
上傳時間: 2013-07-10
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11201頻率計算器含有多種頻率計算工具,有LC諧振頻率計算軟件,RC諧振頻率計算工具,并含有多種軟件
上傳時間: 2013-07-26
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隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,流媒體技術(shù)的產(chǎn)生滿足了人們快速獲取多媒體信息的需求。它基于RTP/RTCP協(xié)議,運用流式傳輸技術(shù),可以使人們在最短的時間內(nèi)獲得想要的多媒體資訊。流媒體技術(shù)可廣泛應(yīng)用于視頻播放、視頻會議、遠(yuǎn)程教育等。嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前研究的另一個熱點。它具有低功耗、體積小、集成度高和專用性強(qiáng)等特點。嵌入式系統(tǒng)早期主要應(yīng)用于軍事及航空航天領(lǐng)域,隨著工nternet的發(fā)展,新型的嵌入式系統(tǒng)正朝著信息家電IA(InformationAppliance)和3C(Computer、Commtlnication&Consumer)產(chǎn)品方向發(fā)展。 因此,基于嵌入式設(shè)備的流媒體傳輸就是一個非常有意義的研究方向。本文基于南京某公司的實際產(chǎn)品項目“電梯多媒體項目”,將流媒體技術(shù)與嵌入式設(shè)備相結(jié)合,應(yīng)用于電梯之中,使多媒體資訊的傳播無處不在。 本文首先研究了流媒體傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)。深入研究了用于流媒體傳輸?shù)膶崟r傳輸與控制協(xié)議RTP/RTCP,掌握其結(jié)構(gòu)與規(guī)則;研究了實時傳輸QoS控制技術(shù),分析現(xiàn)有的一些網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法,分析了流媒體與嵌入式系統(tǒng)的特點。 本文然后詳細(xì)分析了基于窗口的擁塞控制方法和基于速率的擁塞控制方法的原理和適用范圍,并改進(jìn)了其中基于發(fā)送端速率控制的擁塞控制方法,設(shè)計了一種基于接收端緩存和發(fā)送端速率控制相結(jié)合的流媒體傳輸控制方法。通過對接收端緩存剩余空間臨界點的設(shè)置與監(jiān)控,來輔助調(diào)節(jié)發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。它既可以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞,又可以提高流媒體的傳輸質(zhì)量。 本文最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的移植,分析了網(wǎng)絡(luò)上開源的RTP/RTCP實現(xiàn)庫JRTPLIB,并結(jié)合本文實際需要,對RTCP中RR分組的結(jié)構(gòu)做了修改,以此為基礎(chǔ)設(shè)計了一個系統(tǒng),實現(xiàn)本文所改進(jìn)的用于ARM流媒體傳輸控制的方法。
上傳時間: 2013-07-06
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在利益的驅(qū)使下,超限運輸在世界各地已成為了普遍現(xiàn)象。這給國家?guī)砹酥T多經(jīng)濟(jì)和社會問題。實踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)(WIM)能有效地抑制超限運輸,但同時也存在部分問題,這些問題的解決有賴于國家相關(guān)法規(guī)的出臺,也有賴于關(guān)鍵測量設(shè)備(WIM系統(tǒng))性能的提高。 由于應(yīng)變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾,對環(huán)境適應(yīng)性差,課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器,它具有很強(qiáng)的抗干擾性,利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關(guān)鍵是波長解調(diào)技術(shù),本文在比較了幾種常見解調(diào)技術(shù)的前提下,結(jié)合課題的實際情況選用了基于F-P腔可調(diào)諧濾波解調(diào)方法,文章在分析該解調(diào)方法原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了解調(diào)器中的各個硬件電路模塊;此外,為了提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)男剩恼逻€對數(shù)據(jù)緩沖電路進(jìn)行了設(shè)計,在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術(shù)。 鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲,稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內(nèi)容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗知識的基礎(chǔ)上,將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結(jié)合應(yīng)用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中,為了驗證算法的有效性,利用MATLAB對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明該算法能夠提高測量精度。 提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標(biāo)的另一方面是提高系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺,處理器時鐘可高達(dá)400MHz;軟件上采用了多用戶、多任務(wù)的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進(jìn)行了合適的配置,成功地將它移植到了課題的ARM平臺上,并且在此操作系統(tǒng)上設(shè)計了基于MiniGUI的人機(jī)交互界面及波長解調(diào)和數(shù)據(jù)緩沖電路的驅(qū)動程序。
標(biāo)簽: ARM 光纖傳感技術(shù) 動態(tài)稱重 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-07-26
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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,因為僅有不到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值。 本論文以此為出發(fā)點,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,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)計的圖像顯示功能充分利用了觸摸屏功能,實現(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。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計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。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)碼相框 軟件開發(fā)
上傳時間: 2013-04-24
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在信道編碼的發(fā)展進(jìn)程中,編碼研究人員一直致力于追尋性能盡可能的接近Shannon極限,且譯碼復(fù)雜度較低的信道編碼方案。1993年Berrou等提出了Turbo碼,這種碼在接近香農(nóng)極限的低信噪比下仍能夠獲得較低的誤碼率,它的出現(xiàn)在編碼界引起了廣泛的關(guān)注,并成為編碼研究領(lǐng)域最新的發(fā)展方向之一。但Turbo碼也有其缺點,由于交織器的存在,致使譯碼復(fù)雜度高,譯碼時延長且因為低碼重碼字,存在錯誤平臺現(xiàn)象。在Turbo碼的基礎(chǔ)上,1994年,Pyndiah等提出了Turbo乘積碼,Turbo乘積碼繼承了Turbo碼的優(yōu)點,又因為Turbo乘積碼的構(gòu)造采用了線性分組碼,所以譯碼方法比Turbo碼簡單。Turbo乘積碼近年來開始被廣泛到應(yīng)用到各種通信場合,大有取代傳統(tǒng)的卷積碼之勢。 本文首先圍繞Turbo乘積碼的編譯碼原理,闡述了涉及到的基礎(chǔ)知識;又據(jù)Turbo乘積碼目前的應(yīng)用狀況,回顧了Turbo碼的發(fā)展歷史;其次,根據(jù)Turbo乘積碼的構(gòu)造原理,探討了構(gòu)造的方法,交織類型,子碼的選擇及子碼的性能;再次,研究了Turbo乘積碼的概率譯碼,基于外信息的迭代算法,研究了Chase的譯碼算法;最后通過軟件仿真實現(xiàn)了該迭代譯碼算法,得到的結(jié)果達(dá)到了通信接收的要求。 本文還初步的闡述了Turbo乘積碼硬件實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計方案。據(jù)實際工作中碰到的非標(biāo)準(zhǔn)信號,給出了整體模塊設(shè)計圖,及相應(yīng)模塊的功能和模塊問連接的各種參數(shù)。并實現(xiàn)了模態(tài)下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根據(jù)研究中碰到的各種問題,提出了下一步工作建議和研究方向。
上傳時間: 2013-07-02
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小波變換是一種新興的理論,是數(shù)學(xué)發(fā)展史上的重要成果。它無論對數(shù)學(xué)還是對工程應(yīng)用都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。最新的靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000就以離散小波變換(DWT)作為核心變換算法。 本文首先較為詳細(xì)地分析了小波變換的理論基礎(chǔ),對多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介紹。然后分析了JPEG2000所采用的小波濾波器,并引入了一個新的LS97小波。該小波系數(shù)簡單、易于硬件實現(xiàn),并且與CDF97小波有很好的兼容性,可作為CDF97小波的替代者。使用Matlab對CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真測試,結(jié)果表明這兩個小波具有幾乎相同的性能。在確定所用的小波后,本文設(shè)計了二維離散小波變換的硬件結(jié)構(gòu)。設(shè)計過程中對標(biāo)準(zhǔn)二維小波變換做了優(yōu)化,即將行變換和列變換的歸一化步驟合并計算,這樣可以減少兩次乘法操作。另外還使用移位加代替乘法,提取移位加中的公共算子等方式來優(yōu)化設(shè)計。對于邊界數(shù)據(jù)的處理,本文采用了嵌入式對稱延拓技術(shù),不需要額外的緩存,節(jié)約了硬件資源。為提高硬件利用率,本文將LeGall53小波變換和LS97小波變換統(tǒng)一起來,只要一個控制信號就可實現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換。本文所提出的結(jié)構(gòu)采用基于行的變換方式,只需要六行中間數(shù)據(jù)即可完成全部行數(shù)據(jù)的小波變換。采用流水線技術(shù)提高了整個設(shè)計的運行速度。最后也給出了二維離散小波反變換的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 在完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,使用Verilog硬件描述語言對整個設(shè)計進(jìn)行了完全可綜合的RTL級描述,采用同步設(shè)計,提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA開發(fā)軟件ISE6.3i中對正反小波變換做了仿真和實現(xiàn),結(jié)果表明,本設(shè)計能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波變換,可以滿足各種實時性要求。
上傳時間: 2013-07-25
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本課題是江蘇省“十一五”工業(yè)攻關(guān)項目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測及控制儀表開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化(BE2006090)”。本項目要求多環(huán)境參數(shù)測控、多總線接口,選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項目的核心。為滿足多參數(shù)測控精度和多網(wǎng)絡(luò)接口通訊可靠性,嵌入式設(shè)計是應(yīng)用系統(tǒng)的理想選擇。本文所研究的多參數(shù)測控裝置是以三星公司生產(chǎn)的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統(tǒng),該系統(tǒng)能實時地獲取水環(huán)境參數(shù),為水環(huán)境和多總線接口提供基本的數(shù)據(jù)和控制信息。 本文詳細(xì)地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協(xié)議和通訊原理,闡述了水產(chǎn)養(yǎng)殖幾個重要環(huán)境參數(shù)一溶解氧、溫度、PH值的檢測算法原理、以及傳感器調(diào)理電路和溫度、溶解氧的控制策略,進(jìn)行了測控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和各個模塊的原理設(shè)計,實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的移植,編寫了驅(qū)動程序。在基于QT/E環(huán)境下實現(xiàn)了系統(tǒng)的測控和總線通訊部分上層軟件設(shè)計。提出并實施了系統(tǒng)測試方案,成功地完成了測控系統(tǒng)的硬件、軟件測試、以及通信功能測試和現(xiàn)場在線測試。 本論文的研究開發(fā)工作是在實踐的基礎(chǔ)上完成的,實驗結(jié)果證明該系統(tǒng)充分利用了S3C2410芯片提供的資源,具有高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點,在各個方面的性能比傳統(tǒng)的水環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)有很大提高,通過測試實現(xiàn)了預(yù)期的各種功能,完全達(dá)到預(yù)期要求。
標(biāo)簽: ARM 網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境 參數(shù)
上傳時間: 2013-06-28
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)已成為新的行業(yè)熱點,將嵌入式應(yīng)用于工業(yè)控制類產(chǎn)品中,并開發(fā)出優(yōu)秀的人機(jī)交互界面,是嵌入式發(fā)展的趨勢,擁有廣闊的市場前景。近年來的市場需求顯示越來越多的嵌入式系統(tǒng)包括PDA、機(jī)頂盒、DVD/VCD播放機(jī)、WAP手機(jī)等均要求提供一個方便簡潔的可視化操作界面,而這些都要求有一個高性能穩(wěn)定可靠的GUI(GraphicalUser Interface)來提供支持。友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供豐富的圖形圖像信息、直觀的表達(dá)方式。嵌入式GUI作為人機(jī)界面的軟件系統(tǒng),具有簡潔、美觀、方便好用且更具人性化的特點,采用嵌入式GUI進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計能夠提高設(shè)備開發(fā)效率、節(jié)省維護(hù)成本、豐富人機(jī)交互信息,因而,已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文研究設(shè)計了一種基于ARM微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的嵌入式GUI應(yīng)用平臺的方案。以SmartARM2200開發(fā)板為硬件平臺(基于PHILIP公司的微處理LPC2210),在ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境下,首先對嵌入式實時操作系統(tǒng)μ/OS-Ⅱ的特點、移植條件、性能等方面進(jìn)行應(yīng)用研究,重點分析了μ/OS-Ⅱ的移植過程,給出了移植的思路,總結(jié)了移植過程中應(yīng)注意的問題,提出了簡潔高效的移植方法;其次詳細(xì)講述了如何利用圖形用戶界面開發(fā)工具M(jìn)iniGUI進(jìn)行圖形用戶界面的開發(fā),包括鼠標(biāo)、鍵盤、菜單、繪圖等功能的實現(xiàn)。該嵌入式GUI應(yīng)用平臺既可以滿足用戶對應(yīng)用系統(tǒng)實時性和快速處理的要求,又能夠給用戶提供生動、直觀的圖形人機(jī)交互界面,具有廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM GUI 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-06
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