隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測(cè)控平臺(tái)架構(gòu)，為測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，以加速度計(jì)為對(duì)象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，完成對(duì)其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤(pán)模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，并預(yù)留多種接口，增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu)，主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊，用來(lái)接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，經(jīng)ARM處理器分析處理后，通過(guò)串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng)，平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后，對(duì)各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試，并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明，該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好，而且具有良好的可移植性和可裁剪性，便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 測(cè)控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
上傳用戶：zhqzal1014
儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢(shì)是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長(zhǎng)壽命的“六高一長(zhǎng)”的方向發(fā)展；新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化的方向發(fā)展；其中占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而我國(guó)儀器儀表在工業(yè)自動(dòng)化儀表方面重點(diǎn)發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動(dòng)化儀表；閘門(mén)測(cè)控儀表一般的功能都是控制閘門(mén)開(kāi)度、荷重，以及超限報(bào)警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機(jī)，8/16位單片機(jī)功能簡(jiǎn)單難以滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)、圖像傳輸?shù)纫螅覍?duì)人際交互功能的支持也相對(duì)較弱。 本文正是針對(duì)現(xiàn)有閘門(mén)測(cè)控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡(luò)功能差、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高性能新型智能儀表。以設(shè)計(jì)出一種智能型閘門(mén)測(cè)控儀表為研究出發(fā)點(diǎn)，在分析國(guó)內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上，合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門(mén)智能測(cè)控儀表的設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)全新的智能閘門(mén)測(cè)控儀主要功能包括：閘門(mén)開(kāi)度和荷重自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)性控制；過(guò)閘流量實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)；閘門(mén)運(yùn)行狀態(tài)診斷與故障報(bào)警；實(shí)時(shí)工況圖像處理；工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線接口與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?/p>
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本論文研究了基于ARM+Linux的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)。論文闡述了嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)。結(jié)合目前比較流行的SOC硬件技術(shù)，嵌入式軟件技術(shù)，以及目前較前沿的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)構(gòu)建一個(gè)既能進(jìn)行本地多傳感器信息采集又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及具有人機(jī)交互界的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計(jì)，即采用ARM+Linux架構(gòu)。 論文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括核心板設(shè)計(jì)和應(yīng)用底板設(shè)計(jì)。其中核心板又包括微處理器的設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)；對(duì)于應(yīng)用板，介紹了基于CS8900A的網(wǎng)絡(luò)模塊的設(shè)計(jì)，基于RS232和RS485的串行總線設(shè)計(jì)，以及基于ZigBee的無(wú)線模塊設(shè)計(jì)。同時(shí)，本論文詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。結(jié)合本系統(tǒng)所采用的U-Boot介紹了嵌入式Bootloader設(shè)計(jì)，并針對(duì)本系統(tǒng)的板級(jí)硬件對(duì)U-Boot進(jìn)行了移植。結(jié)合本系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的概念，并對(duì)Linux進(jìn)行了板級(jí)移植。在分析研究嵌入式文件系統(tǒng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定Cramfs作為本系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，并結(jié)合現(xiàn)有的開(kāi)源軟件Busybox搭建了一個(gè)完整的根文件系統(tǒng)命令集。 在本系統(tǒng)硬、軟件平臺(tái)上，研究了終端應(yīng)用層上的開(kāi)發(fā)。并完成了在終端上的嵌入式圖形用戶界面QT的移植，并且為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的I/O和A/D設(shè)備驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)程序。 論文在最后介紹了本系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用，即利用QT圖形庫(kù)和多線程編程技術(shù)，在現(xiàn)有的硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)出了一個(gè)溫度和濕度的無(wú)線數(shù)據(jù)采集程序。顯示直觀，界面友好，體現(xiàn)了本平臺(tái)具有一定的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 測(cè)控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
上傳用戶：martinyyyl
研究如何將當(dāng)前流行的嵌入式技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集與記錄方面，是當(dāng)今工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)必然方向。 本論文所設(shè)計(jì)完成的嵌入式工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)采集與記錄系統(tǒng)，是以32位ARM7微處理器S3C44B0X為核心，取代了傳統(tǒng)的單片機(jī)，并且引入了μClinux多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。采集到的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換等步驟處理后，顯示在高分辨率的彩色LCD上。在MiniGUI的支持下，通過(guò)豐富的圖形界面功能，以曲線或表格的形式顯示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，具有良好的人機(jī)界面。輸入功能通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以像使用Windows操作系統(tǒng)一樣，點(diǎn)擊菜單、滾動(dòng)條、列表框、按鈕等控件以完成相應(yīng)的操作。數(shù)據(jù)的記錄完全脫離PC機(jī)，顯示在LCD上的數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)的以文件的形式存儲(chǔ)在Nand Flash中，必要的時(shí)候通過(guò)USB接口用U盤(pán)導(dǎo)出。μClinux操作系統(tǒng)中移植了BOA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和CGI腳本程序，因此具有動(dòng)態(tài)Web監(jiān)控功能，用戶可以在PC機(jī)上的瀏覽器中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)監(jiān)測(cè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 經(jīng)過(guò)測(cè)試，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，完全實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、人性化顯示、規(guī)范化操作、脫機(jī)化記錄和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)等一系列功能，取代了傳統(tǒng)的底層智能儀表搭配PC機(jī)的構(gòu)架，將其功能合二為一，對(duì)工業(yè)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)過(guò)程的現(xiàn)代化有著重要的作用。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 工業(yè)過(guò)程 數(shù)據(jù)采集
上傳時(shí)間： 2013-07-18
上傳用戶：qwe1234
根據(jù)機(jī)械電子工程類專業(yè)測(cè)控實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集的需要，在綜合考慮成本和性能基礎(chǔ)上，提出以為主處理芯片的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)方案。 該方案的主要特點(diǎn)是，使用基于ARM7TDMI內(nèi)核的，工作主頻最高可達(dá)44MHz；內(nèi)置高性能的ADC和DAC模塊，采樣速度最高可達(dá)1MSPS，采樣精度為12位；模擬信號(hào)輸入通道最多可達(dá)16路，模擬信號(hào)輸出通道最高可達(dá)4路；具有豐富的外設(shè)資源可以使用，GPIO口數(shù)目最高可達(dá)40個(gè)。 在設(shè)計(jì)中采用了模塊化思想，將系統(tǒng)分為四個(gè)功能模塊：主模塊的功能是控制ADC進(jìn)行信號(hào)采集和DAC進(jìn)行模擬信號(hào)輸出；模擬信號(hào)模塊的作用是對(duì)傳感器輸入信號(hào)和DAC輸出波形進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)理；數(shù)字信號(hào)模塊引出32路數(shù)字I/O口，可用于需要采集數(shù)字量的場(chǎng)合；JTAG模塊可進(jìn)行程序的調(diào)試和下載，對(duì)于數(shù)據(jù)采集卡的二次開(kāi)發(fā)有很大的作用。 在本數(shù)據(jù)采集卡上，嘗試進(jìn)行了μC/OSⅡ操作系統(tǒng)的移植，成功實(shí)現(xiàn)了四個(gè)任務(wù)的管理。在實(shí)際應(yīng)用中，工作數(shù)小時(shí)仍可保持正常的運(yùn)行。 為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采集卡的串口通訊能力，利用LabVIEW程序讀取下位機(jī)串口發(fā)送的已采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行波形圖繪制。 為檢驗(yàn)本數(shù)據(jù)采集卡的ADC和DAC精度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用DAC輸出波形，并利用ADC將采集到的波形通過(guò)LabVIEW顯示，測(cè)量結(jié)果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB（Least Significant Bit）范圍內(nèi)，表明本數(shù)據(jù)采集卡已基本實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：bruce
汽車儀表總成是汽車和駕駛員進(jìn)行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機(jī)械器件、模擬電路和少量簡(jiǎn)單數(shù)字電路的方式設(shè)計(jì)。它體積大，精確和穩(wěn)定性低，顯示信息少，控制按鈕繁復(fù)。本項(xiàng)目以當(dāng)前主流的嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面，以CAN總線和其他接口為信息采集渠道，以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項(xiàng)目中負(fù)責(zé)車載信息顯控終端的樣機(jī)設(shè)計(jì)，用Prote199完成原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì)，編寫(xiě)測(cè)試程序?qū)χ饕布M(jìn)行測(cè)試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫(xiě)LCD驅(qū)動(dòng)程序。 論文設(shè)計(jì)的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心，以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器，以Sharp公司LQ080V3DG01型號(hào)的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲(chǔ)器方面外擴(kuò)了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設(shè)計(jì)了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)接口，和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng)，并移植了相應(yīng)的LCD驅(qū)動(dòng)程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植，并將在軟硬件調(diào)試過(guò)程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)與大家分享。 本車載信息顯控終端是對(duì)汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個(gè)有益嘗試，離最后的實(shí)用化和產(chǎn)品化還待進(jìn)一步研究。
上傳時(shí)間： 2013-05-30
上傳用戶：hechao3225
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)試技術(shù)、信號(hào)分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等相結(jié)合的一種設(shè)備運(yùn)行信息分析處理方法。將嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合起來(lái),構(gòu)成一種體積小、便于攜帶、易于網(wǎng)絡(luò)化、造價(jià)相對(duì)較低,集信號(hào)采集、處理、存儲(chǔ)和顯示為一體的設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)工控監(jiān)測(cè)技術(shù)方案以及本項(xiàng)目具體功能和指標(biāo)的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構(gòu)的技術(shù)方案。采用多個(gè)嵌入式設(shè)備終端作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集終端,然后通過(guò)GPRS模塊連入Internet,通過(guò)Internet上的多臺(tái)主機(jī)作為監(jiān)控中心,各自運(yùn)行相應(yīng)的包括網(wǎng)絡(luò)管理功能的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)、可靠的采集、存儲(chǔ)、處理、實(shí)時(shí)顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分布式、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化的設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀。給出了嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)系統(tǒng)的功能和要求的技術(shù)指標(biāo),在綜合比較現(xiàn)有各種嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析了使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)構(gòu)造嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本次設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)；選擇了samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器；簡(jiǎn)單介紹了S3C2410X的工作模式,并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)方案。 這種基于嵌入式終端的工控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由控制中心和嵌入式監(jiān)測(cè)終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統(tǒng)中的嵌入式監(jiān)測(cè)終端部分,主要進(jìn)行了嵌入式監(jiān)測(cè)終端的硬件設(shè)計(jì),嵌入式操作系統(tǒng)ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環(huán)境,制作根文件系統(tǒng),軟件部分主要是對(duì)驅(qū)動(dòng)程序和終端應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究和介紹。重點(diǎn)介紹并了FPGA設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用程序中的液晶顯示部分與實(shí)數(shù)EFT算法以及幾種數(shù)字信號(hào)的平均算法的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),最后,對(duì)本論文進(jìn)行了總結(jié),并指出了后續(xù)工作中需要注意的問(wèn)題。 基于ARM-Linux的工控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制對(duì)于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)化是一個(gè)有益的嘗試,它的研制成功將會(huì)給工廠帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
標(biāo)簽： ARMLinux 工控 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-20
上傳用戶：gjzeus
隨著計(jì)算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)廣泛地滲透到各行各業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷嬷小Ｓ捎谇度胧较到y(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為了嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux憑借其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)清晰、平臺(tái)支持廣泛、網(wǎng)絡(luò)支持強(qiáng)勁及開(kāi)放源代碼等多方面的優(yōu)勢(shì)，被嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者廣泛的采用。同時(shí)隨著近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)嵌入式領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，其中32位ARM處理器結(jié)構(gòu)體系的嵌入式CPU在商用領(lǐng)域、工控領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域都得到了廣泛使用。 近幾年隨著無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息采集和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了低成本、低功耗、多功能的微型無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是隨著傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)展而興起的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，它是由一組無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)ad-hoc方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，并傳送到需要這些信息的用戶處。這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被廣泛地用于國(guó)防軍事、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐救災(zāi)等領(lǐng)域，具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鹆藢W(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。 目前，手持終端的應(yīng)用范圍主要是在商業(yè)領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)一款適合在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控領(lǐng)域的手持終端是本文的初衷。本文從嵌入式系統(tǒng)的角度，采用目前比較流行的ARM9處理器和嵌入式Linux的操作系統(tǒng)，闡述手持終端硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和軟件的移植方案；接著研究了系統(tǒng)引導(dǎo)程序的原理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)、根文件系統(tǒng)的制作方法。在此基礎(chǔ)上，分析和移植引導(dǎo)程序U-Boot 1.1.4的實(shí)現(xiàn)、無(wú)線收發(fā)芯片CC2420的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和幀緩沖驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，并針對(duì)目標(biāo)平臺(tái)的特點(diǎn)完成了文件系統(tǒng)的構(gòu)建；然后介紹了基于Qt/Embedded的圖形界面開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，最后對(duì)本文研究工作進(jìn)行總結(jié)。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 無(wú)線 數(shù)據(jù)采集與處理
上傳時(shí)間： 2013-06-26
上傳用戶：lguotao
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與公共安全保障需求的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、警備與軍事方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。采用基于 FPGA 的SOPC技術(shù)、H．264壓縮編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在穩(wěn)定性、功能、成本與擴(kuò)展性等方面都有著突出的優(yōu)勢(shì)，具有重要的學(xué)術(shù)意義與實(shí)用意義， 本課題所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ?yàn)楹诵牡那度胧綀D像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機(jī)客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實(shí)時(shí)采集圖像，采用H．264 編碼算法進(jìn)行壓縮，并持續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)。PC機(jī)客戶端可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)，接收編碼數(shù)據(jù)，使用H．264解碼算法重建圖像并實(shí)時(shí)顯示，使監(jiān)控人員有效地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況， 在嵌入式圖像服務(wù)器設(shè)計(jì)階段，本文首先進(jìn)行了芯片選型與開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇。然后構(gòu)建圖像采集子系統(tǒng)，采用雙緩存乒乓交換的方法設(shè)計(jì)圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計(jì)雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng)，闡述了雙軟核設(shè)計(jì)中定制連接、內(nèi)存芯片共享、數(shù)據(jù)搬移、通信與互斥的解決方法。同時(shí)完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)，采用μC/OS-Ⅱ進(jìn)行多任務(wù)的管理與調(diào)度， H．264視頻壓縮編解碼算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。文中首先分析H．264．標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了16×16幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法，并設(shè)計(jì)宏塊掃描方式，采用兩次判決策略進(jìn)行預(yù)測(cè)模式選擇。然后設(shè)計(jì)4×4子塊掃描方式，編寫(xiě)整數(shù)變換與量化算法程序。熵編碼采用Exp-Golomb編碼與CAVLC相結(jié)合的方案，針對(duì)除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)值編碼子算法，實(shí)現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇a流組成格式，并針對(duì)編碼算法設(shè)計(jì)相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗(yàn)證，并進(jìn)行測(cè)試，觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗(yàn)證完成后，本文進(jìn)行了PC機(jī)客戶端設(shè)計(jì)，使其具有遠(yuǎn)程訪問(wèn)、H．264解碼與實(shí)時(shí)顯示的功能。同時(shí)將H．264 編碼算法程序移植到NiosⅡ中，并將嵌入式圖像服務(wù)器與若干客戶端接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)視頻壓縮率高，監(jiān)控圖像質(zhì)量良好，充分證明了系統(tǒng)軟硬件與圖像編解碼算法設(shè)計(jì)成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性好及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景十分廣闊。
標(biāo)簽： FPGA 264 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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本文的目的就是研究如何應(yīng)用FPGA這種大規(guī)模的可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器件）數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)采集及預(yù)處理。基于對(duì)實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，本文主要研究工作及成果如下： 1.本論文詳細(xì)的介紹了圖像采集卡的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。同時(shí)，針對(duì)高分辨率的CCD攝像機(jī)，探討了有關(guān)點(diǎn)目標(biāo)與CCD像元一一對(duì)應(yīng)的圖像采集及其硬件和軟件設(shè)計(jì)方法。 2.本文分析了星圖中弱小目標(biāo)、噪聲以及背景的特點(diǎn)，給出了點(diǎn)目標(biāo)的場(chǎng)景圖像的數(shù)學(xué)模型及復(fù)雜背景下點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)的預(yù)處理方法。針對(duì)星圖灰度分布的特點(diǎn)，采用高斯低通濾波算法和高通濾波算法對(duì)星圖進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)還對(duì)圖像掃描聚類算法進(jìn)行了研究與分析。 3.數(shù)字信號(hào)處理器常常因?yàn)樵趶?fù)雜性、運(yùn)算速度等方面的限制，難以實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的檢測(cè)算法。本文采用FPGA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜背景下弱點(diǎn)目標(biāo)的預(yù)處理算法，解決了計(jì)算、數(shù)據(jù)緩沖和存儲(chǔ)操作協(xié)調(diào)一致的問(wèn)題，同時(shí)采用并行高密度加法器和流水線的工作方式，使整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和處理速度得以很大的提高，合理的解決了資源和速度之間的相互制約問(wèn)題，并在實(shí)際中取得滿意的結(jié)果。
上傳時(shí)間： 2013-07-03
上傳用戶：wang5829
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