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、功能強的方向發(fā)展,芯片內部整合越來越多的功能。ARM架構作為嵌入式系統(tǒng)流行的應用,其應用的擴展面臨軟件擴充的問題,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充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應用,以智能手機的應用為例,提出了基于ARM嵌入式平臺,使用X86指令到ARM指令的二進制翻譯模塊,達到對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片上總線標準。對Multi-layer總線結構進行研究,分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結構,從Bus Matrix模塊的內部矩陣結構和系統(tǒng)架構兩方面針對系統(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,通過仿真結果的比較,驗證了利用二進制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應用。
上傳時間: 2013-06-28
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近年來,隨著現(xiàn)代社會對軍用和民用設備需求的不斷擴大及要求的不斷提高,運動目標的識別和跟蹤技術已經(jīng)迅速發(fā)展成為現(xiàn)代信息處理領域中一項非常重要的技術,并在許多領域內發(fā)揮著不可替代的作用,但是在面向應用的目標跟蹤系統(tǒng)卻不盡如人意,不能很好的滿足應用的要求。 本文簡述了傳統(tǒng)的基于桌面PC機的目標跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)方法。目標跟蹤具有兩個突出的特點,一是計算數(shù)據(jù)量大,一是對處理速度要求高。傳統(tǒng)上,運動目標跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn)是基于桌面PC機,但工業(yè)應用的快速發(fā)展使傳統(tǒng)的目標跟蹤系統(tǒng)越來越不能滿足應用的需要。 本文提出了一種基于ARM嵌入式平臺的目標跟蹤解決方案。研究了如何將嵌入式平臺和目標跟蹤結合起來,并對系統(tǒng)的設計思想和設計方法進行了詳述。首先進行了功能分析和總體設計,分析了將嵌入式平臺作為目標跟蹤解決方案的關鍵性問題,包括采用ARM嵌入式平臺的必要性,系統(tǒng)框架的設計,對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇:然后在總體設計的基礎上完成了系統(tǒng)的設計,包括軟硬件平臺的設計,完成了BootLoader的設計,Linux內核的定制,USB攝像頭驅動程序的設計和OpenCV視覺庫的建立;最后分析了目標跟蹤的過程,利用背景差法實現(xiàn)了運動的檢測,提取了行人的特征,利用Mean-Shift算法實現(xiàn)了對運動目標的跟蹤。 本文提出的基于嵌入式平臺的目標跟蹤系統(tǒng)的應用潛力巨大,有待進一步的研究和探索。在論文最后對研究進行了總結和展望,提出了未來的研究方向。
標簽: ARM 嵌入式平臺 目標跟蹤系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-27
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水泵效率是反映水泵經(jīng)濟性能和綜合性技術指標的參數(shù)。隨著我國節(jié)能減排工作的深入開展,用泵企業(yè)要求準確、經(jīng)常性地測試水泵的效率值,掌握設備的能源利用率和設備自身狀況,評估設備運行經(jīng)濟狀況的合理程度。目前,國內水泵效率檢測儀器的測量精度低、實時性和可靠性較差,現(xiàn)場可操作性差,人機界面不夠友好。 本課題是利用ARM嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)水泵效率檢測儀器的研制,旨在開發(fā)一種操作簡單、便于攜帶又能滿足指導經(jīng)濟運行精度要求的泵效測量裝置,將計算機技術、傳感器技術、數(shù)據(jù)采集處理技術、嵌入式系統(tǒng)技術相結合,實現(xiàn)水泵效率檢測的同時,也實現(xiàn)了水泵各項主要參數(shù)的測試、數(shù)據(jù)保存、傳輸及曲線擬合等功能。研究了數(shù)據(jù)采集與處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、通信等實現(xiàn)中的重點、難點問題,并采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施,確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 本文以模塊化和結構化的思想搭建了基于ARM9的硬件平臺,設計了專用模擬電路,研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE4.2的移植,利用Platform Builder進行了操作系統(tǒng)內核的定制和編譯,分析了WinCE4.2 Bootloader的工作原理和架構,根據(jù)系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配、設計了設備的Bootloader。 應用層開發(fā)使用embedded Visual C++4.0開發(fā)工具,集成IDE環(huán)境,快速的開發(fā)Windows CE應用程序。主要內容包括:開發(fā)友好的人機界面、實現(xiàn)儀器的基本功能、顯示水泵機組的性能參數(shù)、繪制水泵性能曲線并顯示和構建水泵性能數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)通信。 在樣機試制完成后,對多臺水泵進行了試驗,試驗結果證明本檢測儀器具有穩(wěn)定可靠、測試精度和自動化程度高、管理維護方便的特點,具有較好的技術經(jīng)濟性能。
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 水泵
上傳時間: 2013-06-02
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信息技術的發(fā)展,數(shù)字化產(chǎn)品的普及,導致了對嵌入式開發(fā)的巨大需求。以Linux為宿主機系統(tǒng),搭配一個交叉編譯環(huán)境,為嵌入式設備生成可執(zhí)行程序己成為現(xiàn)在日益流行的編譯嵌入式軟件的解決方案。而開放源代碼的GNUT具鏈是一套開源的開發(fā)環(huán)境,是嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但現(xiàn)有GNUI具鏈支持的平臺并不能滿足層出不窮的嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)需要,仍有許多平臺得不到支持,例如我們進行的minix向ARM-MINIX平臺的移植。 本文以在linux環(huán)境下構建MINIX嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯工具鏈為背景,首先介紹了交叉編譯系統(tǒng)的基本組成和結構,以及利用GCC構建交叉編譯環(huán)境的優(yōu)越性。然后對目標平臺作了介紹。分析了GCC編譯器,說明了GCC的設計思想,系統(tǒng)結構,介紹了GNU Binutils的功能,使用方法;接著分析了GNU工具鏈中的GAS和GLD的實現(xiàn)機制及源代碼結構,由于BFD是GNUBinutils的基礎,GAS和GLD都是使用BFD庫來操作目標文件,因此在這一部分本文對BFD庫的工作機制,數(shù)據(jù)結構也作了重點分析。緊接著說明了GCC交叉編譯系統(tǒng)的移植思路和方法,實現(xiàn)難點,以及一些相關技術細節(jié),這涉及到了若干重要的C源文件,Makefile,配置文件的修改,重點給出了BFD庫,GAS和GLD的分析及其重定向(通常GCC生成的目標程序是針對GNU/Linux系統(tǒng)的)的實現(xiàn);然后本文給出了在GNU/Linux宿主機上構建針對ARM-MINIX的參數(shù)設置及過程:最后對本文所做的工作進行了總結。
標簽: ARM-MINIX GNU 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-31
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隨著Internet和計算機技術的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)巨大的市場需求,成為當今IT產(chǎn)業(yè)的焦點之一,其應用領域涉及通信、自動化、信息家電、軍事等各個方面。但同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能提出了更高的要求。基于32位RISC處理器的嵌入式技術更能滿足嵌入式設備的網(wǎng)絡功能需求。 網(wǎng)絡的不斷發(fā)展給人們的生活和工作提供了越來越多的便利,家庭網(wǎng)絡、辦公網(wǎng)絡、實驗室等小型局域網(wǎng)越來越多,而且隨著信息社會的不斷發(fā)展,各種智能設備都有接入網(wǎng)絡的需求。本文就是基于設計一種具有較高性價比的小型路由器來滿足小型辦公場所或家庭中多臺設備上網(wǎng)這樣一個思路而提出的。 ARM(Advanced RISC Machines)系列32位RISC微處理器,具有許多優(yōu)異性能,已成為移動通信、手持設備等嵌入式應用領域市場占有率最高的嵌入式CPU。Linux是一種開放源碼的操作系統(tǒng),可應用十多種硬件平臺,具有對網(wǎng)絡的良好支持、高度模塊化和微內核等優(yōu)點非常適合做嵌入式操作系統(tǒng)。 本文具體工作歸納如下:介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念和課題背景,包括嵌入式系統(tǒng)組成、特點及其發(fā)展;闡述了嵌入式Linux的開發(fā)優(yōu)勢和ARM922T內核開發(fā)板的架構及其特點;在構建的ARM硬件平臺上成功進行了boot loader和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植;在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺上,構建了路由器,初步實現(xiàn)了IP地址共享、防火墻、web服務器,代理服務等基本功能。
上傳時間: 2013-06-24
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隨著人們對軟件產(chǎn)品質量要求的不斷提高,軟件測試技術得到越來越多的重視和應用。本文深入研究嵌入式軟件的測試技術,并將研究成果應用到測試實踐中。論文的主要工作有: 嵌入式軟件作為一種特殊的軟件,符合軟件的大多數(shù)特征,要研究嵌入式軟件測試就必須先了解軟件測試。本文研究了軟件測試基本理論和通用測試技術,對當前國內外軟件測試研究現(xiàn)狀和熱點做了綜合分析,為下一步研究工作打下了測試理論基礎。同時,針對嵌入式系統(tǒng)軟件的特點,研究了針對于嵌入式系統(tǒng)的軟件測試技術,分析了嵌入式系統(tǒng)軟件的特征及測試要求。 構建了針對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的完備的測試策略是本文的重點之一。它旨在建立符合嵌入式系統(tǒng)軟件特性的測試策略。包括測試模型的建立、單元測試、軟件集成測試、軟件與硬件集成測試、系統(tǒng)測試、確認測試及回歸測試。通過對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的研究,實現(xiàn)了對嵌入式系統(tǒng)軟件測試策略的優(yōu)化。 在對建立嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境的研究中,應用了交叉開發(fā)測試環(huán)境的概念并研究了基于駐留監(jiān)控軟件、指令集模擬器以及基于JTAG的調試代理的交叉測試方法。最后搭建了基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境。 依據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件測試的策略并根據(jù)語言學習系統(tǒng)的特點進行了有針對性的測試。在針對語言學習系統(tǒng)進行的軟件測試設計和測試實施全過程中,驗證了所提出的測試策略和測試模型,確保語言學習系統(tǒng)的軟件質量的同時提高了測試效率。
標簽: ARMLinux 嵌入式系統(tǒng) 軟件測試
上傳時間: 2013-04-24
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隨著通信技術的發(fā)展,無線通信技術在工業(yè)領域的應用日益增多。以前,工業(yè)中大多采用有線或人工的方式進行數(shù)據(jù)采集與傳輸,雖然簡單實用,卻耗費了大量人力、物力資源,且很大程度上限制了應用場所的拓展。因此,選取一種相對經(jīng)濟、穩(wěn)定而又高效的無線傳輸方式就變得緊迫和必要。 隨著GPRS網(wǎng)絡技術的逐漸成熟,GPRS無線網(wǎng)絡逐漸顯露出其在遠距離通信應用中的優(yōu)勢。于此同時,嵌入式軟硬件技術的飛速發(fā)展也使得嵌入式產(chǎn)品進入千家萬戶。因此,采用基于嵌入式系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡進行無線通信漸漸成為當今應用的熱點之一。 本系統(tǒng)采用高性能嵌入式微處理器S3C2410和GPRS無線通訊模塊MC39i構建硬件平臺,以嵌入式Linux操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議建立軟件平臺,完成基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)設計。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)的概況進行了綜述,接著對嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)和GPRS無線網(wǎng)絡技術進行了概要介紹,然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)的設計方案,并從硬件設計和軟件實現(xiàn)兩方面具體闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)過程,包括搭建以S3C2410和MC39i為核心的硬件平臺以及在該硬件平臺上建立基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺,并最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與遠傳功能。 此系統(tǒng)由于采用了高性能的ARM處理器和嵌入式Linux系統(tǒng),因此在多任務并行處理和進程實時處理等方面具有一定的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可以廣泛應用于燃氣、油田和電力等部門,具有較好的發(fā)展前景。
標簽: ARMLinux 嵌入式 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-07-08
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嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領域扮演著越來越重要的角色,但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故,導致在嵌入式系統(tǒng)上很難實現(xiàn)復雜計算算法。此外,當前嵌入式系統(tǒng)設計階段和實現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀,致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題,本書提出了一種低成本、可重復使用且可重構的嵌入式系統(tǒng)設計與實現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本,該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件,如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計算平臺等。 本文主要包括以下內容: 1、構建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關軟件包到嵌入式ARM平臺,首先詳細的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器,并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關工具,最后詳細的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構建Scilab-EMB嵌入式計算平臺,首先介紹了數(shù)值計算軟件Scilab,然后詳細的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包,實現(xiàn)Scilab與底層設備通訊,該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口,且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構建虛擬控制實驗室,驗證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點: 1、國內外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計算平臺方案,并在國內外首次實現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植; 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包,有效的實現(xiàn)了Scilab與底層設備的通訊。 通過虛擬實驗室的建立,驗證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復雜算法。 該嵌入式計算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內外同行的關注,并被多家科研機構、學校和公司所采納和使用。
標簽: Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計算
上傳時間: 2013-05-30
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本文以無線多媒體終端項目的需求為背景,提出了一種適用于嵌入式系統(tǒng)的媒體播放器架構設計方案。論文給出了一種嵌入式系統(tǒng)中音視頻同步的解決方案,有效的提高了嵌入式媒體播放器軟件的音視頻同步性能
上傳時間: 2013-07-05
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隨著網(wǎng)絡、通信和微電子技術的快速發(fā)展和人民物質生活水平的提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內容豐富的特點而被廣泛的應用。本文利用ARM+DSP的雙核結構,對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了設計和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片,利用它們各自的優(yōu)勢在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區(qū)域采集視頻圖像,并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號放入DSP內通過視頻運動檢測算法進行圖像處理,以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生,則立刻由DSP向ARM實時控制應用部分施加中斷信號,并將識別處理后的結果全部發(fā)送過去。 ARM的實時控制應用部分實現(xiàn)對DSP圖像采集處理部分的實時控制,實現(xiàn)支持Linux平臺的硬件架構,實現(xiàn)網(wǎng)口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應用部分本身不參與圖像識別和處理相關的算法實現(xiàn),而只是配合DSP將圖像處理的結果顯示出來,并在恰當?shù)臅r機觸發(fā)外部控制器實現(xiàn)一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計思想與實現(xiàn)原理,本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊,二者獨立開發(fā)和調試,通過HPI并行方式連接,提高了軟硬件任務的模塊化程度,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求,可以面對日益復雜的視頻應用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開發(fā)板的底層BootLoader程序的開發(fā)和對Linux操作系統(tǒng)移植的過程。最后論文在設計并實現(xiàn)的基礎上對系統(tǒng)的改進提出了一些新的方法和建議。
標簽: ARMDSP 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-19
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