運動控制系統(tǒng)是機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術應用于機器人運動控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)更加開放、更加模塊化,同時ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度,可編程性,能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實時、高速、高精度的技術瓶頸. 嵌入式技術是當今最熱門的技術之一,由于簡潔、高效等優(yōu)點,使得其廣泛應用在各個領域;所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應用為中心,以計算機技術為基礎,并且軟硬件可裁剪,適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成,用于實現(xiàn)對其它設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機器人控制器的設計過程。文章首先介紹了機器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結構特點;接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設計,包括硬件設計和CPLD軟件設計。其中控制器硬件平臺擴展了外部存儲器、串行口,通過輸出PWM信號進入驅(qū)動電路模塊,從而實現(xiàn)控制機器人運動的目的。在CPLD設計過程中,引入JTAG調(diào)試接口,方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試,通過自上而下、分塊設計的思想給出了QUARTUSⅡ設計環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務間的切換來實現(xiàn)通信過程,而不再采用無操作系統(tǒng)的工程文件的形式,這樣不但有利于項目的調(diào)試,也有利于對其它接口的擴展。最后對該控制器進行了測試和分析。
上傳時間: 2013-07-19
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隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和微電子技術的深入發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領域中得到廣泛應用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當前嵌入式研究的熱點,而相關研究的開展需要功能強大的開發(fā)平臺支持,因此基于ARM和FPGA的開發(fā)平臺設計研究具有重要意義。 本文分別設計了一款基于PXA270的ARM開發(fā)平臺和一款基于Virtex5的FPGA開發(fā)平臺,主要針對電源管理、接口設計、板級時序等關鍵技術進行了研究。在此基礎上利用PADS Logic設計工具完成了系統(tǒng)原理圖設計,并借助Hyperlynx SI仿真工具,對PCB的板級設計問題進行了分析,實現(xiàn)了平臺PCB的可靠設計。最后對平臺各模塊進行了調(diào)試,通過在平臺上運行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗證了平臺整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個方面: (1)結合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片,實現(xiàn)了PXA270開發(fā)平臺的動態(tài)電源管理,有效降低了平臺功耗; (2)平臺實現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴展VGA、PCMCIA/CF等多種接口,具有良好的開發(fā)靈活性和通用性; (3)對開發(fā)平臺PCB板級走線中可能出現(xiàn)的反射、串擾、時序沖突等問題進行評估,給出了布線約束方案,使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
上傳時間: 2013-07-06
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于各種智能控制器中,目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器,而國內(nèi)繡花機控制器仍以單片機為主,存在繡花色澤單調(diào),數(shù)據(jù)處理能力欠佳,缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結構和功能的基礎上,研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器,論文的主要工作和成果如下: (1)設計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺,建立宿主機開發(fā)環(huán)境,制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器,實現(xiàn)了宿主機和目標機之間的數(shù)據(jù)傳輸,設計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng),成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng),系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內(nèi)核設備驅(qū)動程序進行了分析和研究,在設備驅(qū)動程序開發(fā)原理的基礎上,設計了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤驅(qū)動程序和雙處理器通信接口驅(qū)動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法,采用MiniGUI圖形系統(tǒng),設計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
上傳時間: 2013-07-01
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本文介紹了嵌入式圖形用戶界面(GUI)的特點、發(fā)展概況以及嵌入式圖形用戶界的實現(xiàn)方法。針對開發(fā)自主、輕型、占用資源少可配置的GUI系統(tǒng),提出了輕量級GUI系統(tǒng)的設計實現(xiàn),分析了該系統(tǒng)的體系結構
上傳時間: 2013-06-07
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針對現(xiàn)場總線的應用,提出了以控制器MCP2515作為CAN總線硬件擴展接口的以太網(wǎng)/CAN總線嵌入式網(wǎng)關解決方案。這種方案可實現(xiàn)以太網(wǎng)和CAN總線的數(shù)據(jù)交互,同時給出了嵌入式Linux下CAN
上傳時間: 2013-07-24
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本文結合無位置傳感器永磁無刷直流電動機控制系統(tǒng)的開發(fā),以Microchip 公司的PIC18F452 單片機為主控器件,采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II 作為軟件開發(fā)平臺,詳細討論了嵌入
上傳時間: 2013-04-24
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針對嵌入式Linux 系統(tǒng)中幾種常見的GUI(Graphic User Interface) 系統(tǒng), 討論嵌入式GUI 實現(xiàn)的底層支持方式;詳細分析Microwindows、MiniGUI、Qt/Em
上傳時間: 2013-07-24
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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。現(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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嵌入式Linux的c開發(fā),很詳細的講解了嵌入式Linux的驅(qū)動和最小系統(tǒng)啟動開發(fā),uboot的開發(fā)等等
標簽: 嵌入式C
上傳時間: 2013-04-24
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船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統(tǒng),該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上,可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對海洋氣象環(huán)境實時的掌握,能夠使船舶航行安全、省時、經(jīng)濟,并使因災害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計,對我國觀測海洋環(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)代測控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號處理、I/O和通信接口以外,通常均需具備良好的人機接口、友好的用戶界面和強大的網(wǎng)絡功能等。ARM架構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比,已經(jīng)被廣泛地應用到各種電子產(chǎn)品的設計當中,并受到愈來愈多的自動化設備和智能儀表設計人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構的嵌入式船舶氣象儀的設計與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器,擴展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同時擴展了外圍通信設備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡接口和人機交互接口等;并根據(jù)實際環(huán)境需要,進行了傳感器的選型。 軟件平臺的設計主要涉及了U-Boot引導裝載程序的建立,同時根據(jù)開發(fā)平臺的資源,配置和裁剪Linux的內(nèi)核,并編寫、添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序,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。并在此基礎上,進行了應用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面,將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中,設計了較完善、友好的圖形用戶界面,大大方便了用戶的操作。
上傳時間: 2013-06-12
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