在信息化社會中,LED顯示屏作為一種信息的傳播媒體,在交通、天氣預報、廣告、通知、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)信息等領域應用十分廣泛,已經(jīng)成為城市信息現(xiàn)代化建設的標志。 本文介紹了LED顯示屏國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,在分析LED顯示屏工作原理后,結合LED顯示屏控制系統(tǒng)及顯示驅動設備的具體要求,提出了使用嵌入式處理器LPC2124作為控制核心,使用挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器nRF905傳送無線顯示信息的總體設計方案。由于LPC2124所具有的豐富的接口資源,使用其SPI口實現(xiàn)了和驅動芯片SD16726的串行傳輸,這在很大程度上簡化了系統(tǒng)結構,增加了系統(tǒng)的可靠性。單片收發(fā)芯片實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)顯示信息傳遞與更新,避免了使用基于中國移動通訊運營商的GSM/GPRS通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸,而帶來在信息更新時的額外開銷費用。在系統(tǒng)硬件設計中,給出了各功能模塊:包括電源、時鐘電路、存儲器的擴展、射頻模塊、LED掃描驅動模塊等的具體設計。最后,在系統(tǒng)軟件設計中,完成了對顯示屏數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收數(shù)據(jù)和對顯示屏進行顯示控制驅動程序設計,最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能。在設計過程中,通過做各種測試和試驗,驗證了基于ARM的無線LED顯示屏系統(tǒng)的設計是完全可行的,具有非常廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-06-07
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀),亦稱“汽車黑匣子”,是安裝在車輛上,對車輛行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其它狀態(tài)信息進行監(jiān)控、記錄、存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態(tài)和處理交通事故提供了可靠準確的科學依據(jù)。本課題的來源是國家信息產(chǎn)業(yè)部下達的電子發(fā)展基金項目,與同類產(chǎn)品相比,增加了音/視頻功能,目前已通過信產(chǎn)部驗收。 本文主要分析和設計了一種具有低成本高擴展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案,該系統(tǒng)作為信產(chǎn)部項目中的主控模塊實現(xiàn)了記錄儀的標準功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標準功能對應ARM片內(nèi)外圍電路與外部器件的設計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統(tǒng)與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特點與基本原理,Linux中線程的實現(xiàn)機制與Linux Kernel 2.6在響應時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結構應用程序的設計要點、流程圖和主要的數(shù)據(jù)結構。 作為擴展,為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數(shù)字媒體應用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時采集3路視頻并進行壓縮,壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等。論述了實現(xiàn)音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結構、ARM與DSP的通信及一些實用性的考慮。
上傳時間: 2013-07-02
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目前在各行各業(yè)中應用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對儀器控制系統(tǒng)的實時性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發(fā)展的趨勢是開放式、集成度向芯片級靠攏的高實時性儀器。針對目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計存在著功能簡單、速度慢、實時性差、對數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問題,本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構的高速實時數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案,應用在小功率半導體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進行管理控制,處理數(shù)據(jù),界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進行高速數(shù)據(jù)采集,提高了系統(tǒng)的實時性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構的總體設計。硬件方面,簡要討論了ARM處理器的特點和優(yōu)勢,F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢,給出了硬件的總體結構和主要部件及相關接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構建和BootLoader的啟動以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結構,構建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開發(fā)環(huán)境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核,并且根據(jù)課題實際需要精簡建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測量儀器的實時性,設計了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關部分的硬件電路設計;通過分析ARM與FPGA內(nèi)部時序的差異,針對ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時序不匹配的問題,解決了測量儀器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問題。接著,通過研究Linux設備驅動基本原理和驅動程序的開發(fā)過程,設計了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅動程序,并且實現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅動程序可以很好的與ARM進行通訊。 最后為了方便用戶操作,進行了人機交互系統(tǒng)的設計。為了降低成本和提高實用性利用FPGA芯片剩余的資源實現(xiàn)了對PS/2鍵盤鼠標接口的控制,應用到系統(tǒng)中,大大提高了人機交互能力;通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設計工具的優(yōu)缺點,結合課題的實際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發(fā)。根據(jù)具體要求設計了適合測量儀器方面上使用的人機交互界面,并且移植到了ARM平臺上,給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立,針對課題實際硬件電路設計修改移植了bootloader,裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立;設計了FPGA內(nèi)部硬件電路,解決了接口中ARM與FPGA時序不匹配的問題,實現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集;設計了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅動程序以及中斷傳輸和應用程序;合理設計了適合測量儀器使用的人機交互界面,并巧妙設計了PS/2鍵盤鼠標接口,進一步提高了交互操作。
標簽: ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設計 測量儀器
上傳時間: 2013-06-21
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隨著21世紀的到來,計算機技術,信息處理技術,半導體技術和網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展,人類社會進入了信息化時代。與此同時,無線視頻傳感器網(wǎng)絡也得到了突飛猛進的發(fā)展,成為當今國際上備受關注的熱點研究領域。無線視頻傳感器網(wǎng)絡有著很多的優(yōu)點和十分廣泛的應用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領域都有潛在的使用價值。 無線視頻傳感器網(wǎng)絡有著顯著的特征,例如:網(wǎng)絡節(jié)點能源有限;網(wǎng)絡帶寬有限;對處理速度要求較高等。由此可見,傳統(tǒng)的視頻編碼標準無法應用于無線視頻傳感器網(wǎng)絡。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標準,全是基于運動估計補償實現(xiàn)的,計算量十分巨大,在能量,存儲空間和處理能力均有限的節(jié)點難以實現(xiàn)這類高復雜度的編碼算法。 本文針對無線視頻傳感器網(wǎng)絡對視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運動檢測的低復雜度視頻編碼算法。該算法只對當前編碼幀中的運動對象進行編碼,并且以面向對象的結構輸出碼流。實驗結果表明,與H.264全I幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無線視頻傳感器網(wǎng)絡的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實驗平臺。在分析算法結構的同時,結合嵌入式系統(tǒng)的特點,從算法,內(nèi)存,高級語言和匯編語言等幾個方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺下實現(xiàn)了面向無線視頻傳感器網(wǎng)絡的低復雜度視頻編碼算法。測試結果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實時處理的要求。
標簽: ARM 無線視頻 傳感器網(wǎng)絡 復雜度
上傳時間: 2013-07-26
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多媒體正在使我們的生活變得越來越豐富多彩。報紙,相片,CD機,電視,電影已經(jīng)被PC機很好地整合到了一起,而互聯(lián)網(wǎng)又使得多媒體資源的交流成為可能。跨越網(wǎng)絡時代、信息時代、多媒體時代,后PC時代的到來,呼喚新一代的多媒體系統(tǒng),它體積更小,功能更全,界面更友好。本系統(tǒng)就是面向這一需求而設計的。 嵌入式多媒體系統(tǒng)除了具有播放音樂,視頻,瀏覽圖片,電子書的基本功能外,一些方案還集成了視頻錄制、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、FM收音機、衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)、掌上游戲機和移動電視等等各種附加功能以滿足不同的市場需求。本課題開發(fā)一套具有音頻、視頻、圖片和電子書等功能的嵌入式多媒體系統(tǒng)解決方案,硬件部分以ARM處理器S3C241O為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進行開發(fā),系統(tǒng)具有體積小,成本低等特點。 本論文按照硬件、固件、軟件三個層面分析了基于ARM Linux的嵌入式多媒體系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。硬件部分分處理器和外圍電路兩部分進行介紹。固件部分包括引導加載程序vivi的移植,Linux 2.6內(nèi)核的移植,配置Cramfs根文件系統(tǒng),Linux設備驅動程序開發(fā)。軟件部分對Linux應用開發(fā)作出了討論,包括系統(tǒng)的功能模塊和軟件構架,重點是基于MiniGUI的圖形界面設計。在論文的最后,分析了系統(tǒng)的優(yōu)缺點,以及單片解決方案和多處理器方案的比較,并展望了嵌入式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展方向。
標簽: ARMLinux 嵌入式多媒體 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-03
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隨著USB接口性能的不斷增強,USB接口被廣泛應用到各種硬件設備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中,針對USB設備的驅動編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎的硬件平臺上,對Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設備驅動工作原理進行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設備控制器固件和驅動程序的編寫調試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設備上,通過它控制設備的正常工作,負責與主機端的通信會話。由于本課題中的USB設備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設,因此固件程序要管理整個S3C2410處理器的工作。在處理器開機工作時,固件程序首先完成包括USB設備控制器在內(nèi)的整個處理器的初始化,然后與主機共同進行USB設備的枚舉,最后進入循環(huán)等待主機端發(fā)起通信。當主機發(fā)起通信時,處理器產(chǎn)生USB中斷,固件程序調用中斷處理函數(shù)。 在Linux操作系統(tǒng)中,內(nèi)核通過調用驅動中提供的標準接口將應用程序中對設備的操作映射到具體的硬件設備。驅動程序中包括向驅動注冊,驅動支持設備列表信息以及各種系統(tǒng)調用具體實現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式,根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設備控制器的功能屬性,在驅動中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^URB的方式實現(xiàn)對設備的讀寫操作。 最后設計一個簡單文件傳輸系統(tǒng)對固件和驅動程序進行了測試。測試系統(tǒng)中主機端通過USB接口傳輸一個wav格式的音頻文件,設備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標簽: Linux ARM USB 驅動實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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protel原理圖 H橋電機驅動器 特點:5-7V低電壓供電,帶升壓電路產(chǎn)生12V以上柵極驅動電壓,兩片so-8小體積mos管半橋驅動芯片保證驅動效果 本電路已應用到多個直流電機驅動板上,最大驅
標簽: H-Bridge
上傳時間: 2013-06-02
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號檢測設備來檢測與評價心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學電子學的重要研究課題之一。動態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時長時間心電圖的一種設備。研制高性能的動態(tài)心電記錄、監(jiān)護系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術發(fā)展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機作為控制系統(tǒng),運算能力有限,無法加入自動診斷功能:(2)數(shù)據(jù)存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片,容量小,數(shù)據(jù)取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實現(xiàn)心電信號的實時遠程傳輸,心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報告的獲取往往要滯后好幾天時間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足,本文設計了一個基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運算功能強、能夠實現(xiàn)心電信號實時遠程網(wǎng)絡傳輸?shù)奶攸c。為確保信息不會因網(wǎng)絡傳輸故障而丟失,本系統(tǒng)同時還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介,具有大容量數(shù)據(jù)存儲的功能。本文設計的系統(tǒng)主要完成的任務有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導聯(lián)傳來的心電信號進行放大和濾除干擾信號,以獲取合適的信號大小并保證采集的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實時地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)的,以太網(wǎng)可以實現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務器接收,并且在服務器端對心電信號進行相應的顯示和處理。為實現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設計、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲和服務器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實驗證明符合設計要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點。
上傳時間: 2013-07-10
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嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁減,適應應用系統(tǒng),對功能,可靠性,成本,體積,功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)[1]。廣泛應用于軍事,信息家電,無線通信設備,消費類電子產(chǎn)品,移動計算平臺等諸多領域,是當今熱門的計算機開發(fā)技術。 隨著科學技術發(fā)展,人們生活水平提高,數(shù)字高清電視逐漸普及,在各大賣場,對銷售過程中展示設備也隨之提出了更高的要求。但據(jù)調查,在中國現(xiàn)有的高清播放系統(tǒng)普遍存在價格昂貴,損耗高,壽命短及外部接口少等缺陷,導致無法普及。 針對這一現(xiàn)狀,本課題設計了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺,嵌入式實時操作系統(tǒng)uclinux為系統(tǒng)軟件平臺的高清播放系統(tǒng)。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構,又是公司的名稱,該公司主要設計處理器架構,并將其技術授權給其他芯片廠商。該處理器架構具有外型小,性能高等特點,多用于便攜式通訊工具,多媒體數(shù)字式消費類儀器和嵌入式系統(tǒng)解決方案等領域。本課題在充分考慮系統(tǒng)實用性和開發(fā)成本的基礎上,采用EM8623芯片為CPU,片外擴展FLASH和SDRAM存儲器。 uclinux系統(tǒng)從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來,雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內(nèi)存管理單元)的處理器而設計,但保留了操作系統(tǒng)的所有特性,為硬件平臺更好地運行提供了保證,也降低了軟件設計復雜度,提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性,縮短了開發(fā)周期。 該高清播放系統(tǒng)具有工作時間長,性能穩(wěn)定等特點,采用面向對象和面向過程綜合編程方法,ASM,C,C++多種語言混合編程方式實現(xiàn),使系統(tǒng)具有很高的健壯性和可擴展性。 基于ARM的高清播放系統(tǒng)在現(xiàn)場運行穩(wěn)定可靠,達到了預期的效果和實際要求。而且由于該高清播放系統(tǒng)外接接口豐富(包括常見的HDMI,S-Video,VGA,YPbPr,YCbCr),連接使用方便,所以具有很好的市場價值,可廣泛應用于電視銷售柜臺,化妝品展示柜臺,聯(lián)網(wǎng)廣告機等領域。
標簽: ARM 播放 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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經(jīng)濟的快速發(fā)展使得人們越來越注重生活質量,對于有害氣體的檢測成為人們的迫切要求,我國氣敏傳感器發(fā)展迅速,但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復雜等原因,氣敏傳感器測量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機理及氣敏傳感器的工作原理的前提下,設計了一種新型的氣體濃度測量裝置,并將采集到的信號處理后通過無線傳輸設備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器,利用其強大的數(shù)據(jù)計算處理能力及控制能力,設計出了顯示氣體濃度值的測量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口,有效地降低了成本,減小了裝置體積。 在無線傳輸部分,采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403,nRF403工作在433或315MHz國際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調制解調,采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時無方向性要求,在高速移動和振動等情況有抗干擾能力。本測量裝置的設計主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成:數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設計、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設計包括:通道選擇程序設計、A/D轉換程序設計、信號處理程序(算法)、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設計、以及PC端應用程序設計。經(jīng)過實際的測量,本裝置可對外界氣體濃度進行準確的測量,精度保持誤差在1.5%以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡單、低耗等優(yōu)點。
標簽: ARM 氣敏傳感器 無線傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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