本課題設(shè)計和完成了一套基于DSP+FPGA結(jié)構(gòu)的小波變換實(shí)時圖像處理系統(tǒng)。采用小波算法對圖像進(jìn)行邊緣提取、圖像增強(qiáng)、圖像融合等處理，并在ADSP-BF535上實(shí)現(xiàn)了小波算法，分析了其運(yùn)行小波算法的性能。圖像處理的數(shù)據(jù)量比較大，而且運(yùn)算比較復(fù)雜，DSP的特殊結(jié)構(gòu)和性能很好地滿足了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的需要，而FPGA的高速性和靈活性也滿足了系統(tǒng)實(shí)時性和穩(wěn)定性的需要，所以采用DSP+FPGA來實(shí)現(xiàn)圖像處理系統(tǒng)是可靠的，也是可行的。系統(tǒng)的硬件設(shè)計以DSP和FPGA為平臺，DSP實(shí)現(xiàn)算法、管理系統(tǒng)運(yùn)行、并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自啟動；FPGA實(shí)現(xiàn)一些接口、時序控制等，簡化了外圍電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。結(jié)果表明，在ADSP-BF535上實(shí)現(xiàn)小波算法，效果良好，而且滿足系統(tǒng)實(shí)時性的要求。最后，總結(jié)了系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，對調(diào)試時遇到的一些問題進(jìn)行了分析。
標(biāo)簽： FPGA DSP 小波變換 實(shí)時圖像
上傳時間： 2013-04-24
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ARM嵌入式技術(shù)在工業(yè)和生活中正得到越來越廣泛的應(yīng)用，為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和社會的需求，滿足為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，高校通信類和電子類專業(yè)開設(shè)ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程及其實(shí)驗(yàn)課程將成為趨勢。在課程中設(shè)置合理實(shí)驗(yàn)，可以有效提高學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維，幫助學(xué)生更快、更好地掌握理論和應(yīng)用技術(shù)。 論文設(shè)計的ARM嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括一塊適合普通高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板及其配套的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對一般高校所開設(shè)的ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程的要求而設(shè)計，配套實(shí)驗(yàn)符合教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)課時的要求。 論文設(shè)計的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板主要組成模塊有：最小系統(tǒng)，包括控制器模塊、電源模塊、復(fù)位模塊、Flash ROM模塊、SDRAM模塊、JTAG接口等；擴(kuò)展接口，包括LED、鍵盤、RS232串口、I2C接口、液晶模塊、以太網(wǎng)模塊等。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板采用S3C4510B網(wǎng)絡(luò)控制芯片用作控制和信號處理，使用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9161和隔離變壓器H1102完成網(wǎng)絡(luò)接入，使用AM29LV160和HY57V641620HG構(gòu)建16位存儲單元，使用AT24C01和PCF8583來構(gòu)建I2C接口，使用MAX232完成TTL電平轉(zhuǎn)換以擴(kuò)展RS232串口，并擴(kuò)展鍵盤和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的硬件設(shè)計充分考慮了一般高校實(shí)驗(yàn)室的條件和需求，能夠較好地將成本控制在150元左右，有利于在有限的條件下為每個學(xué)生盡可能的創(chuàng)造動手制作PCB的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)板的接口設(shè)計能夠讓學(xué)生較為方便地開展實(shí)驗(yàn)，并考慮了實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展和二次開發(fā)的需要。 論文設(shè)計的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套實(shí)驗(yàn)主要有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生熟悉嵌入式系統(tǒng)的片內(nèi)資源和特殊功能寄存器的配置方法，對整個嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)有一定的理解，能編程完成一些簡單的控制功能；擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計的基本理念，能夠設(shè)計和實(shí)現(xiàn)常見的外設(shè)驅(qū)動程序，能夠進(jìn)行操作系統(tǒng)的配置和移植，能夠自行對實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行一定程度的擴(kuò)展；設(shè)計實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生提高嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)能力，使學(xué)生能根據(jù)需要設(shè)計出實(shí)現(xiàn)一定功能的擴(kuò)展模塊，從而使實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展成實(shí)現(xiàn)具體功能的工業(yè)產(chǎn)品。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括ADS集成環(huán)境實(shí)驗(yàn)、鍵盤實(shí)驗(yàn)（GPIO輸入）、LED實(shí)驗(yàn)（GPIO輸出）、定時器實(shí)驗(yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、UART串口通信實(shí)驗(yàn)、I2C接口實(shí)驗(yàn)、液晶顯示實(shí)驗(yàn)；擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)包括建立交叉編譯環(huán)境實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)編譯實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)移植實(shí)驗(yàn)、以太網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)、TFTP實(shí)驗(yàn)、WEB訪問實(shí)驗(yàn)；設(shè)計實(shí)驗(yàn)包括TCP/IP協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)、Web服務(wù)器實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計實(shí)驗(yàn)來達(dá)到教學(xué)大綱的要求，并可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入的創(chuàng)新性開發(fā)實(shí)驗(yàn)，可以滿足一般高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的需要。 論文介紹了嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立以及實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計完成后進(jìn)行的調(diào)試。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板移植的嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux，采用的Bootloader為U-boot。論文還簡單介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展方案和二次開發(fā)方案，并對嵌入式新技術(shù)的發(fā)展做了粗淺的探討。 論文所做的工作以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，是對普通高校ARM嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計的一次有益探索。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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諧波帶來的影響已經(jīng)嚴(yán)重危及到電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。解決諧波污染的關(guān)鍵在于精確實(shí)時地確定諧波的成分、幅值和相位等因素。而今普通工業(yè)控制計算機(jī)已越來越不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、高實(shí)時性、高穩(wěn)定運(yùn)行性和高可靠性等要求，給諧波的測量帶來誤差，因而開發(fā)新一代基于ARM平臺和嵌入式Linux系統(tǒng)的電力諧波檢測裝置來滿足這些要求顯得很重要。 同時，友好的圖形界面也已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的一個熱點(diǎn)問題。電力諧波檢測裝置的圖形用戶系統(tǒng)更是存在著進(jìn)程獨(dú)立、網(wǎng)絡(luò)通信能力、跨平臺等特殊需求。在眾多的圖形用戶界面軟件中，因QT/Embedded具有跨平臺、面向?qū)ο蟆⒛茉O(shè)計精美的人機(jī)界面等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)便選取QT/Embedded作為支撐平臺，并解決了QT/Embedded跨平臺移植和中文化等問題。 因頻譜泄露和柵欄效應(yīng)以及系統(tǒng)基本頻率的波動，普通的FFT算法不能準(zhǔn)確測量諧波和間諧波成份。為了提高測量精度，本文先用頻域插值法確定系統(tǒng)的基本頻率，以及插值多項式方法重構(gòu)時域采樣信號，接下來用FFT計算整數(shù)次諧波成份，以及頻域插值方法計算間諧波成份。 系統(tǒng)選用長沙科瑞捷機(jī)電有限公司提供的基于ARM處理器的SAM7430模塊，在此基礎(chǔ)上開發(fā)諧波檢測軟件，包括數(shù)據(jù)采集、FFT分析以及界面顯示程序。經(jīng)初步調(diào)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，具有一定的實(shí)用參考價值。
上傳時間： 2013-08-02
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高溫超導(dǎo)（High Temperature Superconductor,HTS）磁陰電動機(jī)與傳統(tǒng)磁陰電動機(jī)相比，能夠以更小的體積和重量實(shí)現(xiàn)更大的輸出功率、更高的功率因數(shù)和效率.國外有關(guān)超導(dǎo)磁阻電動機(jī)的研究目前還處于初級階段，國內(nèi)在這一領(lǐng)域更為滯后.論文以普通磁阻電動機(jī)的電磁關(guān)系為基礎(chǔ)，結(jié)合超導(dǎo)材料特殊的電磁特性，初步提出了超導(dǎo)磁阻電動機(jī)電磁設(shè)計的一般原則;并嘗試進(jìn)行了一臺額定功率為150W的內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機(jī)的電磁設(shè)計.論文以實(shí)際設(shè)計的一臺內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機(jī)樣機(jī)作為分析實(shí)例，基于第二類超導(dǎo)體臨界態(tài)Kim模型和電磁場的有限元方法，提出了一般HTS磁阻電動機(jī)的內(nèi)部磁場及交、直軸同步電抗的分析與計算方法.并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了如何借助HTS磁阻電動機(jī)的電抗曲線分析HTS磁阻電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作特性.論文對常規(guī)磁阻電動機(jī)與HTS磁阻電動機(jī)進(jìn)行了比較.計算結(jié)果表明，在電機(jī)尺寸、結(jié)構(gòu)不變的前提下，超導(dǎo)磁阻電動機(jī)比常規(guī)磁阻電動機(jī)明顯地提高了電機(jī)X/X值，因而以更小的尺寸獲得了更大的輸出轉(zhuǎn)矩、更高的效率和功率因數(shù)，同時電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)間也有所增大.計算結(jié)果還表明，采用抗磁性更強(qiáng)的YBCO塊材作為交軸阻磁介質(zhì)，能夠保證轉(zhuǎn)子在獲得較大的直、交軸磁阻差異的同時不必犧牲較大的極孤系數(shù)和氣隙寬度，從而氣隙磁密有較好的波形，電機(jī)具有較好的同步性能.論文也對幾種具有相同定子但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同的HTS磁阻電動機(jī)做了比較，比較結(jié)果顯示，ALA式HTS磁阻電動機(jī)比內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機(jī)具有更大的輸出轉(zhuǎn)矩;當(dāng)輸出功率較大時，ALA結(jié)構(gòu)的HTS磁阻電動機(jī)還比內(nèi)反應(yīng)結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)態(tài)工作特性.另外發(fā)現(xiàn)，thin-zebra ALA式HTS磁阻電動機(jī)的同步性能比thick-zebra ALA式HTS磁阻電動機(jī)更好.在進(jìn)行內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機(jī)的設(shè)計時，內(nèi)反應(yīng)槽既要盡量阻隔交軸磁通，又要分布的比較均勻，這樣才能既獲得足夠的直、交軸同步電抗比，又削弱轉(zhuǎn)矩脈動，從而最終改善電機(jī)的同步性能.
上傳時間： 2013-04-24
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橫向磁通電機(jī)是近些年來出現(xiàn)的一種新型結(jié)構(gòu)的電機(jī)，由于其轉(zhuǎn)矩密度和功率密度大的優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注，但我國對該種電機(jī)的研究尚處于起步階段。 本課題是國家863計劃項目——“新型稀土永磁電機(jī)設(shè)計與集成技術(shù)(課題編號：2002AA324020)”中有關(guān)橫向磁通永磁同步電動機(jī)的部分。本課題的目標(biāo)就是要充分發(fā)揮橫向磁通電機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)矩密度大的優(yōu)點(diǎn)，克服其功率因數(shù)低的缺點(diǎn)，對橫向磁通永磁同步電動機(jī)的磁場進(jìn)行計算、分析，找出功率因數(shù)偏低的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法和建議。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行樣機(jī)的研制，對理論成果進(jìn)行驗(yàn)證，并力爭樣機(jī)在性能和工藝指標(biāo)上有所突破，部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 本文介紹了橫向磁通永磁電機(jī)的特點(diǎn)及運(yùn)行原理，并按照不同的分類方式介紹了橫向磁通電機(jī)的各種結(jié)構(gòu)。三維磁場的有限元計算十分復(fù)雜、計算量大，因此傳統(tǒng)電機(jī)均采用簡化的二維磁場進(jìn)行計算。但是橫向磁通電機(jī)由于結(jié)構(gòu)特殊，無法采用簡化的二維磁場的計算方法進(jìn)行分析。因此本文利用ANSYS軟件建立了樣機(jī)模型，對樣機(jī)進(jìn)行了三維電磁場分析。在電磁場計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了電機(jī)空載反電勢，空載漏磁系數(shù)，電磁轉(zhuǎn)矩等相關(guān)參數(shù)的計算，討論了橫向磁通永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)變化對參數(shù)的影響。本文特別針對橫向磁通永磁電機(jī)功率因數(shù)較低這一問題進(jìn)行了分析，找出了功率因數(shù)偏低的原因，提出了相應(yīng)的改善方法和建議，對橫向磁通電機(jī)的理論研究和設(shè)計應(yīng)用分析方法進(jìn)行了探討。本文利用電磁場計算的結(jié)果，完成了電機(jī)運(yùn)行特性仿真，克服了采用傳統(tǒng)磁路等效的方法帶來的誤差。最后，通過與樣機(jī)測試結(jié)果的對照研究，驗(yàn)證和完善分析方法，并為進(jìn)一步獲得性能更加優(yōu)異的樣機(jī)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： 磁通 永磁同步電動機(jī) 性能分析 磁場
上傳時間： 2013-04-24
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永磁同步電機(jī)(PMSM)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電機(jī)。永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是以永磁同步電機(jī)為控制對象，采用變壓變頻技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的控制系統(tǒng)。因其具有能耗低、可靠性高、控制精確等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而，轉(zhuǎn)子無阻尼繞組的PMSM的采用變頻技術(shù)開環(huán)運(yùn)行時，系統(tǒng)不太穩(wěn)定，電機(jī)效率有所下降，轉(zhuǎn)子溫升高，易造成釹鐵硼永磁體退磁，危及電機(jī)安全運(yùn)行，有時甚至還會出現(xiàn)失步現(xiàn)象，系統(tǒng)無法運(yùn)行。PMSM控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行控制都是建立在閉環(huán)控制基礎(chǔ)之上的，因此如何獲取轉(zhuǎn)子位置和速度信號是整個系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)。當(dāng)前，在大多數(shù)調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)中，最常用的方法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本，降低了系統(tǒng)的可靠性和耐用性。因此，在一些特殊及控制精度要求不很高的場合，無傳感器控制將會得到廣泛的應(yīng)用。它通過測量電動機(jī)的電流、電壓等可測量的物理量，通過特定的觀測器策略估算轉(zhuǎn)子位置，提取永磁轉(zhuǎn)子的位置和速度信息，完成閉環(huán)控制。本文以無位置傳感器PMSM控制系統(tǒng)作為研究對象，介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)地闡述了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的理論基礎(chǔ)及其波形的產(chǎn)生機(jī)制，并對閉環(huán)控制策略進(jìn)行了研究。鑒于數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和豐富的外設(shè)資源，使用該芯片設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，通過對整個控制系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步電機(jī)的仿真數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)空間矢量脈寬調(diào)制的工作原理，構(gòu)建了永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真模型。系統(tǒng)采用αβ定子靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制原理，對永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角θe和轉(zhuǎn)速ωe進(jìn)行實(shí)時在線估算，不斷修正估算位置^θe，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場垂直并保持與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)調(diào)速運(yùn)行。理論分析和仿真結(jié)果表明，所提出的永磁同步電機(jī)無傳感器控制方法具有較強(qiáng)的魯棒性和令人滿意的性能。
標(biāo)簽： 滑模觀測器 永磁同步電機(jī) 無位置傳感器 控制
上傳時間： 2013-04-24
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盤式永磁同步電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動機(jī)。作為一種理想的驅(qū)動裝置，其應(yīng)用范圍遍及航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力，提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無鐵心永磁同步電機(jī)，進(jìn)一步減輕了電機(jī)的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動。 對電機(jī)的設(shè)計、性能預(yù)測都離不開電機(jī)電磁場的計算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機(jī)，盤式無鐵心電機(jī)是軸向磁通電機(jī)，外加其無鐵心的結(jié)構(gòu)，決定了該電機(jī)的磁場呈三維、開域分布。對它的電磁場分析，不能采用對待徑向磁通電機(jī)的化為二維磁場的分析方法。 本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容分為兩部分：(1)在盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)上，建立其磁場三維模型，由三維有限元法計算三維電磁場，分析計算結(jié)果，并總結(jié)出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布規(guī)律。 (2)在磁場計算的基礎(chǔ)上，將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計中來，提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，研究出適合于盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu)，以獲得理想的磁場波形和磁密值。 本文首先從磁路計算的方法入手，通過磁路計算分析出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布特點(diǎn)。其后直接運(yùn)用三維有限元法求解該電機(jī)的電磁場，分析計算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場分布，本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡化磁鋼的加工工藝，將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合，提出了最經(jīng)濟(jì)、有效的改進(jìn)型Halbach永磁體陣列，給出具體磁鋼尺寸，并運(yùn)用ANSYS軟件對各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場進(jìn)行結(jié)果仿真。
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 磁場分析 磁鋼
上傳時間： 2013-06-23
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近年來，嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時地出現(xiàn)了，并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化，結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設(shè)計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時服務(wù)，而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調(diào)功能，啟動一次以后就可自動調(diào)用定時器。此軟定時器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結(jié)合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計”，分析了它的各個功能模塊，設(shè)計了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個功能模塊的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個月的軟硬件設(shè)計和現(xiàn)場測試，已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺和一個多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并能在平臺上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù)，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： TCPIP ARM 輕量級 協(xié)議棧
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：www240697738
在實(shí)際工程中，往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)現(xiàn)自動化過程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據(jù)傳輸方式不靈活，操作復(fù)雜，對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實(shí)用性強(qiáng)、覆蓋面廣、適應(yīng)復(fù)雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。 隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯，日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護(hù)的重要組成部分和基礎(chǔ)性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，依照該標(biāo)準(zhǔn)，研究了一種多種信號標(biāo)準(zhǔn)兼容，多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟(jì)南大陸機(jī)電有限公司委托科研項目(項目編號：W0624)。本文主要進(jìn)行了以下工作： (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調(diào)研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)。 (2)以國家環(huán)境保護(hù)部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求，制定了系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構(gòu)存在的接口防震性差，系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，提出功能主板與擴(kuò)展接口板的系統(tǒng)架構(gòu)。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標(biāo)，進(jìn)行了系統(tǒng)硬件設(shè)計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細(xì)分析了系統(tǒng)的擴(kuò)展接口分配和地址空間分配，避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴(kuò)展接口和GPIO擴(kuò)展接口擴(kuò)展了開關(guān)量采集單元、開關(guān)量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機(jī)交互單元等功能單元等電路。設(shè)計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程，分析嵌入式linux驅(qū)動與應(yīng)用程序架構(gòu)。構(gòu)建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進(jìn)行軟件開發(fā)。主要進(jìn)行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據(jù)傳輸、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅(qū)動應(yīng)用程序開發(fā)。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-10
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基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設(shè)計了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路，采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動、舵機(jī)驅(qū)動、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設(shè)計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動程序；同時設(shè)計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序；FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒，圖像分辨率達(dá)640x480，JPEG壓縮比達(dá)10：1，控制命令響應(yīng)時間為1s，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強(qiáng)，具有很好的市場前景。關(guān)鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠(yuǎn)程監(jiān)控；流接口驅(qū)動
標(biāo)簽： FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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