軌道車輛車載微機控制系統(tǒng)是列車網(wǎng)絡控制重要組成部分,顯示系統(tǒng)是微機控制系統(tǒng)人機交互的重要平臺。考慮到微機平臺的統(tǒng)一性,車載顯示系統(tǒng)也可以移植實時多任務操作系統(tǒng)。鑒于ARM芯片外圍設備接口模塊通用性,能夠滿足日益豐富的外圍設備連接的需要,可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發(fā)板S3C2410為硬件平臺,以實時多任務操作系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)平臺,進行嵌入式顯示系統(tǒng)的研究。 課題以VxWorks系統(tǒng)在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設備驅(qū)動的研究與設計、圖形界面的設計為技術路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設計,基于ARM—VxWorks的圖形設備模塊驅(qū)動程序的研究與設計,完成了VxWorks系統(tǒng)下漢字庫的開發(fā),以及中西文混合顯示的實現(xiàn)。 若通過研究和設計達到了信息的有效實時的傳輸,且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來,那么,不僅為很多需要圖形界面顯示的應用領域拓展了選擇面,而且將進一步促進該嵌入式系統(tǒng)的組合在工業(yè)控制領域得到更為廣泛的應用。 本課題主要研究內(nèi)容分為一下幾個部分: 第一部分主要介紹了課題背景,嵌入式顯示系統(tǒng)的發(fā)展。 第二部分對VxWorks系統(tǒng)進行了分析與比較,揭示其在嵌入式操作系統(tǒng)領域中的優(yōu)越性,并對VxWorks系統(tǒng)指定的開發(fā)環(huán)境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設備驅(qū)動的研究與設計。 第四部分介紹了VxWorks系統(tǒng)下WindML漢字庫的開發(fā)及中西混合顯示的實現(xiàn)。 第五部分實現(xiàn)了針對于ARM9系列S3C2410開發(fā)板的BSP的移植和設計,構建ARM—VxWorks嵌入式系統(tǒng)調(diào)試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統(tǒng)下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設計,并對專業(yè)的GUI圖形設計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結論和展望。
標簽: ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著UPS電源的廣泛使用,對UPS電源的監(jiān)控要求也越來越高,而嵌入式系統(tǒng)的使用和Internet的普及,使得這種需求成為可能。將嵌入式系統(tǒng)和Internet結合用于UPS電源網(wǎng)絡監(jiān)控是一種必然趨勢,它可以借助Internet網(wǎng)絡完成對UPS電源現(xiàn)場的監(jiān)控任務,從而將監(jiān)控擴展到更廣的空間。目前,基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控領域研究的一個熱點。 本課題以UPS電源為監(jiān)控對象,在綜合分析UPS電源、嵌入式系統(tǒng)、CAN總線的基礎上,從實際應用出發(fā),對嵌入式技術在UPS電源網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的應用進行了深入研究。通過對比和分析工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡的現(xiàn)狀之后,確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統(tǒng)對UPS電源進行網(wǎng)絡監(jiān)控,完成了基于Linux操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)。在監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計中,主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410,CAN控制器使用了新型的獨立CAN控制器MCP2510,網(wǎng)絡控制器選用了Cirrus公司的CS8900,并完成了CAN接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊和人機交互模塊的設計。軟件設計中移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面,以及對MCP2510驅(qū)動的開發(fā),由于系統(tǒng)要實現(xiàn)網(wǎng)絡瀏覽和大量的數(shù)據(jù)交換,引入了嵌入式服務器Web server和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite,方便了數(shù)據(jù)的管理,提高了瀏覽速度。 經(jīng)實驗調(diào)試,該UPS電源網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過瀏覽器對UPS電源運行狀態(tài)、故障等信息進行監(jiān)控、統(tǒng)計和查詢,實現(xiàn)了小體積,低功耗,高性能的網(wǎng)絡監(jiān)控。該網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有廣闊的應用前景,對其它工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡也具有一定的指導和借鑒意義。
標簽: ARM UPS 電源 網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著汽車技術的不斷發(fā)展,越來越多的的人擁有了自己的汽車,基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進行報警和控制??梢灶A見,基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應用空間。 本文通過將圖像檢測技術和激光測距技術相結合,應用ARM+DSP的雙核架構,設計出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術對行車路況進行監(jiān)控,并通過激光測距技術對前方車距進行檢測。當自車與前方的車距小于系統(tǒng)計算出來的安全車距,并有可能發(fā)生碰撞時,系統(tǒng)將予以報警,提醒駕駛員注意減速或制動,從而達到有效預防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面: 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準確性和實時性的要求,系統(tǒng)設計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構的應用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率,系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應用Linux強大的事務管理能力,來提高系統(tǒng)的處理能力和響應速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析,研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法,對駕駛員預警和對車輛進行輔助制動,保障駕駛人員的安全。 最后,論文在總結全文工作的基礎上,指出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究的工作方向。 總之,在汽車安全技術在國內(nèi)剛剛起步的今天,對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實際應用上都具有一定的價值。
標簽: ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-08
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。 在實際的應用系統(tǒng)中,對操作系統(tǒng)的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統(tǒng)中,如果能對操作系統(tǒng)的實時性能進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的響應速度,就可以用軟件實現(xiàn)通信協(xié)議,降低對硬件的要求,用單芯片實現(xiàn)通信系統(tǒng),從而降低產(chǎn)品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產(chǎn)品開發(fā)。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內(nèi)核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統(tǒng)體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統(tǒng)移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內(nèi)核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內(nèi)核驅(qū)動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優(yōu)化技術。分析了在成功移植ARM Linux內(nèi)核基礎上,優(yōu)化ARM Linux的中斷系統(tǒng),降低系統(tǒng)的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
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在能源消耗日益增長、環(huán)境污染日漸嚴重的今天,在當今對可再生能源的開發(fā)利用中,風能由于其突出的優(yōu)點而成為世界各國普遍重視的能源,風力發(fā)電技術也成為各國學者競相研究的熱點.而其中變速恒頻風力發(fā)電技術因其高效性和實用性正受到越來越多的重視.無刷雙饋電機是一種結構簡單、堅固可靠、異同步通用的電機,可在無刷情況下實現(xiàn)雙饋.它具有功率因數(shù)可調(diào)、高效率的特點,比較適用于變速恒頻恒壓發(fā)電系統(tǒng)中.該文在傳統(tǒng)風力發(fā)電的基礎上,致力于研究變速恒頻風力發(fā)電技術,以作為變速恒頻風力發(fā)電機用的籠型轉(zhuǎn)子型式的無刷雙饋電機為主要研究對象,進行了深入的研究,主要包括以下幾方面:1.對國內(nèi)外風力發(fā)電研究現(xiàn)狀作了較為全面的綜述,介紹了無刷雙饋電機發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2.研究了無刷雙饋電機的原型及發(fā)展,基本結構和運行原理,電磁設計特點.解釋了將無刷雙饋電機應用于變速恒頻風力發(fā)電的可行性和優(yōu)越性.探討了無刷雙饋電機的特性.3.首次推導了適用于變速恒頻風力發(fā)電無刷雙饋電機的功率控制數(shù)學模型提出無刷雙饋電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的功率控制策略.通過仿真分析驗證了模型和控制策略的正確性.4.研究了無刷雙饋電機作變速恒頻風力發(fā)電機運行時的定子功率繞組磁鏈定向矢量控制策略.5.在總結無刷雙饋電機傳統(tǒng)各種控制策略的基礎上,探討了智能控制在無刷雙饋電機的應用.通過仿真分析驗證了模糊功率因數(shù)控制策略的正確性.
上傳時間: 2013-06-24
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近年來,嵌入式Internet遠程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領域一個重要組成部分,它將計算機網(wǎng)絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡連接的任何現(xiàn)場設備進行遠程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡監(jiān)控技術,它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關注,各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡的系統(tǒng)結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)硬件設計;嵌入式網(wǎng)絡控制器的軟件設計;嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Web服務器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設計,包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實現(xiàn)了遠程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應用價值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領域。
標簽: ARM USB 嵌入式 主機系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛,嵌入式系統(tǒng)應用于安防報警產(chǎn)品,使安防報警產(chǎn)品越來越智能化。未來產(chǎn)品技術將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展,因此本文設計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng),由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成,可通過局域網(wǎng)與小區(qū)的監(jiān)控中心連接,組成一套有線安全防范網(wǎng)絡。一旦發(fā)生情況,能把報警信息通過通訊網(wǎng)絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告,監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址,及時調(diào)動人員作出快速處理。 本文設計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片,操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點: (1)研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c和工作原理,熟悉控制短信貓的AT指令;分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設計與研究提供了必要的理論基礎。 (2)建立硬件開發(fā)平臺,對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器,對其性能進行了分析;對處理器的內(nèi)存設計進行的分析;對所應用的串口電路進行了詳細的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫;Linux內(nèi)核的剪切、編譯和燒寫;Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫;加載Linux各種服務,比如NFS協(xié)議服務。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 (4)ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O計;ARM處理器與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡傳輸?shù)能浖O計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)的傳輸,并對系統(tǒng)性能進行了測試,測試表明平臺達到設計要求,性能穩(wěn)定。
標簽: ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機是測定材料機械性能的基本設備之一,應用范圍廣泛。隨著試驗機技術和微電子技術的快速發(fā)展,舊有的試驗機測控系統(tǒng)已逐漸不能適應廣大用戶的測試需求,迫切要求新一代試驗機測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進。 本課題研究的主要任務是在分析和總結國內(nèi)外同類試驗機測控系統(tǒng)技術現(xiàn)狀的基礎上,吸收先進的微電子技術和試驗機控制技術,開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)。論文圍繞這個任務,主要進行了如下幾個方面的研究工作: 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù),制定試驗機測控系統(tǒng)的總體設計方案,并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實現(xiàn)的功能進行具體分析。 2.依照總體方案,設計出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器,對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動模塊及外圍電路進行了電路設計;分析系統(tǒng)交流驅(qū)動單元的工作原理,并對ARM實現(xiàn)系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制,在建立交流系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實現(xiàn)無級精度調(diào)速。 4.移植實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210,編寫啟動代碼和主任務程序,對各任務模塊設計用戶應用程序,并對上位機的軟件系統(tǒng)設計進行結構規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)進行軟硬件調(diào)試,并完成部分試驗。
標簽: ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗機 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-06
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隨著人們安防意識的增強,視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用越來廣泛,許多公共場所,如學校、工廠、政府、銀行都設有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡技術、圖像處理技術及嵌入式技術的快速發(fā)展,使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術有了很大的進步,功能也越來越豐富,單純的視頻畫面的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足人們的要求。兼容豐富的通信協(xié)議、強大的系統(tǒng)控制管理功能和智能化的監(jiān)測能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成了當今視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)的熱點。 現(xiàn)在流行的視頻監(jiān)控的構架大致分為兩類,一種基于數(shù)字信號處理器,一種基于通用微處理器。數(shù)字信號處理器擅長復雜的計算、音視頻處理,而通用微處理器適用于系統(tǒng)控制、管理。兩種方案可以滿足簡單的視頻監(jiān)控的要求,各自功能也相對單一。如果把兩種方案結合在一起,必定可以達到易于擴展多種功能的滿意的效果。 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案,為了滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能越來越豐富全面的要求,設計了一款基于ARM和DSP的雙處理器的視頻監(jiān)控平臺,該平臺易于進行功能的擴展和升級。系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410 ARM9處理器和TI公司的TMS320DM642數(shù)字信號處理器,ARM負責視頻的傳輸和外圍控制,DSP負責視頻的采集和壓縮。本文主要著眼于平臺的軟件方面。硬件電路方面,主要介紹了視頻采集電路和ARM與DSP的通信電路。軟件方面,搭建了ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺,開發(fā)了主機口(HPI)驅(qū)動程序,以及基于實時傳輸協(xié)議RTP的服務器端和客戶端程序。DSP部分,基于DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)和RF5參考框架,開發(fā)了多任務的上層應用程序。移植并優(yōu)化了MPEG-4編碼器,依據(jù)DSP/BIOS的類/微驅(qū)動開發(fā)模型,開發(fā)了SAA7111視頻編碼器的驅(qū)動程序。 經(jīng)過實驗測試,ARM端搭建的嵌入式Linux軟件平臺運行良好。DSP端視頻采集效率基本達到了25幀/秒的采集要求,經(jīng)過優(yōu)化的MPEG-4編碼器對CIF格式的圖像的壓縮編碼率為13幀/秒,視頻服務器可滿足視頻傳輸?shù)膶崟r性需要。該設計的基于ARM和DSP雙處理器架構視頻監(jiān)控平臺在視頻監(jiān)控領域?qū)泻芎玫膽们熬?。關鍵詞:視頻監(jiān)控;嵌入式系統(tǒng);Linux;驅(qū)動程序;視頻壓縮
標簽: ARM DSP 視頻 監(jiān)控平臺
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點?,F(xiàn)今的嵌入式應用對嵌入式設備的性能提出了更高的要求,8/16位單片機所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效,低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片,它集成了許多外圍設備,非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計,主要內(nèi)容包括以下幾方面: (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結構和BootLoader的概念,并在參考開源BootLoader的基礎上進行了BootLoader的設計與實現(xiàn); (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點,分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件,并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上: (3)介紹了AD、多串口擴展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理,著重開發(fā)了這4個模塊的驅(qū)動程序,并通過實驗驗證了多串口擴展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性; (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎上,設計了多任務來實現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運行,可以驗證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性。
標簽: ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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