隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,人們對住宅小區(qū)提出了智能化的要求:一方面住戶要求能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視家庭環(huán)境和控制家電設(shè)備;另一方面,小區(qū)管理人員要求實(shí)現(xiàn)對小區(qū)事務(wù)的統(tǒng)一管理。計(jì)算機(jī)、通信和ARM嵌入式技術(shù)為小區(qū)的智能化提供了有力的技術(shù)支持。 本文來源于實(shí)驗(yàn)室與日本NTT公司合作的智能家居項(xiàng)目,提出一種基于ARM-Linux平臺(tái)的小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)包括小區(qū)網(wǎng)關(guān)、家庭中繼器和家庭傳感器/開關(guān)設(shè)備三部分。家庭中繼器通過RS485總線連接家庭內(nèi)部各種傳感器和開關(guān)設(shè)備組成家庭內(nèi)部通信網(wǎng),中繼器可以在家庭內(nèi)部網(wǎng)中集中采集傳感器數(shù)據(jù)和控制家電開關(guān)設(shè)備。小區(qū)網(wǎng)關(guān)通過Ethernet連接各家庭中繼器組成小區(qū)局域網(wǎng),它可以統(tǒng)一管理所有家庭中繼器和家庭設(shè)備。用戶可以通過Internet訪問小區(qū)網(wǎng)關(guān)的Web服務(wù)器來查看家庭內(nèi)部傳感器信息或發(fā)送操作指令來遠(yuǎn)程控制家電開關(guān)設(shè)備,小區(qū)管理人員也可以通過小區(qū)網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器發(fā)布小區(qū)管理信息。從而,實(shí)現(xiàn)家庭監(jiān)控和小區(qū)管理的智能化。 本文主要工作包括:家庭中繼器的硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件移植和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì);小區(qū)網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì);家庭內(nèi)通信網(wǎng)與小區(qū)局域網(wǎng)的組網(wǎng)以及在通信網(wǎng)絡(luò)中采用的通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。通過對實(shí)驗(yàn)室原型系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與測試,證明小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行。
標(biāo)簽: ARMLinux 小區(qū)智能 監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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隨著信息產(chǎn)業(yè)和集成電路技術(shù)的進(jìn)步,嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域得到了蓬勃和快速的發(fā)展。嵌入式應(yīng)用開發(fā)的重要特點(diǎn)是滿足應(yīng)用門類的多樣化需求,嵌入式應(yīng)用的多樣化主要體現(xiàn)在目標(biāo)機(jī)硬件平臺(tái)的多樣化,而硬件平臺(tái)的多樣化則對嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的底層構(gòu)建提出了嚴(yán)格要求,因此不同硬件平臺(tái)底層構(gòu)建研究是嵌入式開發(fā)中的一個(gè)重要問題。 嵌入式軟硬件平臺(tái)的底層構(gòu)建主要涉及以下幾個(gè)部分: 1、嵌入式開發(fā)環(huán)境構(gòu)建,涉及交叉編譯環(huán)境、交叉調(diào)試環(huán)境等; 2、嵌入式硬件平臺(tái)構(gòu)建,涉及硬件平臺(tái)選型、地址分配等; 3、U.Boot移植,涉及U-Boot啟動(dòng)分析、移植分析等; 4、嵌入式操作系統(tǒng)移植,涉及uClinux內(nèi)核結(jié)構(gòu)、移植分析等; 5、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā),涉及硬件分析、Linux下驅(qū)動(dòng)分析等; 與此同時(shí),安全防范系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的安全警衛(wèi)手段,近年來正越來越多地進(jìn)入各個(gè)行業(yè)的各種應(yīng)用領(lǐng)域,智能家居已經(jīng)成為高科技發(fā)展必然的趨勢。另外,運(yùn)營商寬帶網(wǎng)絡(luò)缺乏新的利潤增長點(diǎn),在已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)新的業(yè)務(wù)迫在眉睫。基于ARM的家庭安防網(wǎng)關(guān)與局端設(shè)備相結(jié)合,配備無線報(bào)警信號(hào)自學(xué)習(xí)型編解碼收發(fā)模塊,完全解決了上述兩個(gè)問題。 本文以多媒體綜合報(bào)警系統(tǒng)項(xiàng)目中的終端產(chǎn)品XXX型家庭安防網(wǎng)關(guān)為依托,以開發(fā)流程為主線,就ARM+uClinux嵌入式平臺(tái)給出了以上五個(gè)嵌入式開發(fā)過程中底層平臺(tái)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)解決方案。正文中將依次介紹項(xiàng)目概述、目標(biāo)硬件平臺(tái)分析、交叉開發(fā)環(huán)境構(gòu)建以及U-Boot的移植、uClinux的移植和具體驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM 家庭安防 網(wǎng)關(guān) 底層
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序4部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè),已成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。而隨著電子技術(shù),多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)也正在向嵌入式,數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果,實(shí)現(xiàn)體積小巧,性能穩(wěn)定,通訊便利的監(jiān)控產(chǎn)品。本項(xiàng)的目的正是建立一個(gè)完整的基于 ARM9 核心處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本項(xiàng)目是在 ARM 微處理器平臺(tái)上,移植嵌入式Linux操作系統(tǒng),并完成視頻采集、壓縮、傳輸任務(wù)。系統(tǒng)采用 ARM 微處理器 AT91RM9200作為主處理器,以視頻采集芯片 ADV7181 作為視頻采集設(shè)備,用 H.263視頻壓縮協(xié)議對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,最后通過中興通信公司 MG815+CDMA通信模塊傳輸?shù)椒?wù)器上。 本論文主要分成五個(gè)章節(jié): 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展概況,然后說明了本文的課題背景及意義; 第二章:描述了硬件開發(fā)平臺(tái)。本系統(tǒng)采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺(tái),并擴(kuò)展了以視頻采集模塊和CDMA無線傳輸模塊; 第三章:描述了本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái),包括嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作,如 U-Boot 的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作等; 第四章:首先論述了本系統(tǒng)中的難點(diǎn) FIFO 設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編寫,隨后在對H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎(chǔ)上針對塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)給出了一種改進(jìn)的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法,并且通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,經(jīng)算法改進(jìn)優(yōu)化的新菱形算法優(yōu)于原先的三步搜索法; 第五章:得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,完成了視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
標(biāo)簽: LINUX ARM 嵌入式 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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模糊控制是近代控制理論中一種基于模糊數(shù)學(xué)理論、采用語言規(guī)則與模糊推理等新穎技術(shù)的高級(jí)控制策略,它是當(dāng)前研究熱點(diǎn)——智能控制中的一個(gè)重要分支,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛、實(shí)效顯著、引人關(guān)注。 本書主要內(nèi)容有模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、模糊邏輯理論、模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器、模糊控制器的設(shè)計(jì)與分析、模糊控制理論研究、基于多值邏輯的硬件模糊控制器、模糊集成控制器與系統(tǒng)、模糊控制用的通用芯片和模糊控制應(yīng)用實(shí)例等。這次修訂著重增加了多值邏輯理論與應(yīng)用技術(shù)、模糊Petri網(wǎng)和模糊H網(wǎng)理論及嵌入式模糊Petri網(wǎng)知識(shí)表示與推理算法,以及基于多值邏輯的模糊控制器硬件實(shí)現(xiàn)機(jī)理、設(shè)計(jì)與性能分析等內(nèi)容。原理與理論部分的論述條理清楚,通俗易懂;應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例面廣量多,說明翔實(shí);全書圖文并茂,由淺入深;開卷有益,宜于自學(xué)入門。 本書可作為各高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級(jí)學(xué)生的教學(xué)與研究的參考用書;也可以作為信息學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域,特別是自動(dòng)化領(lǐng)域的高科技研究和開發(fā)部門與公司的工程技術(shù)人員、科研工作者的主要參考書。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件是能通過對其進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)具有用戶規(guī)定功能的電路,特別適合集成電路的新品開發(fā)和小批量ASIC電路的生產(chǎn)。近幾年來,F(xiàn)PGA的發(fā)展非常迅速,但目前國內(nèi)廠商所使用的FPGA芯片主要還是從國外進(jìn)口,這種狀況除了給生產(chǎn)廠家?guī)砗艽蟮某杀緣毫σ酝?,同時(shí)也影響到國家信息產(chǎn)業(yè)的保密和安全問題,因此在國內(nèi)自主研發(fā)FPGA便成為一種必然的趨勢。 基于上述現(xiàn)實(shí)狀況及國內(nèi)市場的巨大需求,中國電子科技集團(tuán)公司第58研究所近年來對FPGA進(jìn)行了專項(xiàng)研究,本論文正是作為58所專項(xiàng)的一部分研究工作的總結(jié)。本文深入研究了FPGA的相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù),并進(jìn)行了實(shí)際的FPGA器件設(shè)計(jì),研究工作的重點(diǎn)是在華潤上華(CSMC)0.5μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行具有6000有效門的FPGA的電路設(shè)計(jì)與仿真。 論文首先闡述了可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu),就可編程邏輯器件的發(fā)展過程及其器件分類,對可編程只讀存儲(chǔ)器、現(xiàn)場可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、通用邏輯陣列和復(fù)雜PLD等的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了討論。接著討論了FPGA的基本結(jié)構(gòu)與分類及它的編程技術(shù),另外還闡述了FPGA的集成度和速率等相關(guān)問題。并根據(jù)實(shí)際指標(biāo)要求確定本文研究目標(biāo)FPGA的基本結(jié)構(gòu)和它的編程技術(shù),在華潤上華0.5μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的基礎(chǔ)上,進(jìn)行一款FPGA芯片的設(shè)計(jì)研究工作。進(jìn)行了可編程邏輯單元的基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并用CMOS邏輯和NMOS傳輸管邏輯實(shí)現(xiàn)了函數(shù)發(fā)生器、快速進(jìn)位鏈和觸發(fā)器的電路設(shè)計(jì),并對其進(jìn)行了仿真,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
標(biāo)簽: FPGA 芯片 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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該文進(jìn)行的設(shè)計(jì)作為數(shù)控系統(tǒng)大課題中的一個(gè)子課題,主要研究利用PCI總線來實(shí)現(xiàn)對外圍IO的操作,硬件上包括設(shè)計(jì)一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實(shí)現(xiàn)了PCI接口卡在Linux下的驅(qū)動(dòng)和用軟PLC來實(shí)現(xiàn)對外圍IO的操作.該文在比較幾種微機(jī)總線的基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進(jìn)行設(shè)計(jì).隨著可編程邏輯器件的發(fā)展,為在一片PLD芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發(fā)PCI卡的幾種方法的基礎(chǔ)上,選擇了使用FPGA來實(shí)現(xiàn)PCI接口卡設(shè)計(jì).用VHDL語言對FPGA編程,采用模塊化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),用狀態(tài)機(jī)來控制PCI邏輯的時(shí)序.設(shè)計(jì)首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現(xiàn)場調(diào)試通過.為方便所設(shè)計(jì)的PCI卡在數(shù)控系統(tǒng)及其它系統(tǒng)中應(yīng)用,該文設(shè)計(jì)了PCI卡在Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,主要包括設(shè)備的注冊與注銷、與Linux內(nèi)核的接口、相關(guān)的入口函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應(yīng)的測試代碼,在Linux環(huán)境下調(diào)試通過.為了解決數(shù)控系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用問題,該文還設(shè)計(jì)了PCI卡在軟PLC中的應(yīng)用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細(xì)討論MatPLC工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)輸入模塊、一個(gè)輸出模塊和一個(gè)MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅(qū)動(dòng)程序從PCI卡中讀取數(shù)據(jù),傳送到MatPLC內(nèi)核的全局變量中,輸出模塊從內(nèi)核全局變量讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進(jìn)行測試,最終實(shí)現(xiàn)軟PLC對外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2002A1040402]、廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關(guān)計(jì)劃[2002Z1-D0051]的資助.
標(biāo)簽: FPGA PCI 接口設(shè)計(jì)
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激光測距是激光技術(shù)在軍事上最早和最成熟的應(yīng)用,自1961.年美國休斯飛機(jī)公司研制成功世界上第一臺(tái)激光測距機(jī)之后,激光測距技術(shù)發(fā)展迅速。如今,它已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。為了進(jìn)一步提高我國激光測距水平,研制更高性能激光測距機(jī)依然是我國國防科技研究中的重要課題之一。其中,測距精度是激光測距機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。而激光測距機(jī)能否準(zhǔn)確的檢測激光回波信號(hào)將直接影響測距精度。 脈沖激光測距系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射子系統(tǒng)、激光回波探測子系統(tǒng)、回波檢測與主控子系統(tǒng)、終端顯示子系統(tǒng)等組成。其中設(shè)計(jì)高精度激光回波檢測與主控子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高精度激光測距的核心問題。傳統(tǒng)激光回波檢測與主控子系統(tǒng)通常采用分立元件和小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì),電路復(fù)雜且精度較低。隨著數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,已出現(xiàn)大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨔PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)。采用FPGA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立元件和小規(guī)模集成電路來設(shè)計(jì)激光回波檢測與主控子系統(tǒng),不僅提高了回波檢測精度,同時(shí)簡化了整個(gè)測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本文研究了將激光回波信號(hào)直接送入FPGA進(jìn)行檢測的方案。同時(shí),采用這種方案設(shè)計(jì)了一種激光回波檢測系統(tǒng),并把它成功運(yùn)用在一引信項(xiàng)目中。這種方案電路設(shè)計(jì)簡單,易于實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中,由于激光回波探測子系統(tǒng)只是完成由光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換及簡單放大,理論分析和試驗(yàn)結(jié)果均表明,采用該方案進(jìn)行回波檢測的精度較低,這種回波檢測方法也只能應(yīng)用在測距精度要求低的項(xiàng)目中。 為了滿足另一高精度測距項(xiàng)目的需要,在FPGA直接進(jìn)行激光回波檢測方案的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種高精度激光回波檢測系統(tǒng)。文中介紹了其實(shí)現(xiàn)原理,理論上分析了該系統(tǒng)所能達(dá)到的回波檢測精度及整機(jī)測距系統(tǒng)的測距精度。與第一種方案相比,該方案引入了超高速數(shù)據(jù)采集電路。由于采樣速率高達(dá)lGsps,該方案實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)在于如何保證數(shù)據(jù)采集電路的穩(wěn)定工作。文中從總體方案的設(shè)計(jì),到器件的選型,硬件電路板的實(shí)現(xiàn)等方面做了詳細(xì)的闡述,最終完成了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。接著介紹了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。后面給出了試驗(yàn)測試結(jié)果,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入的超高速數(shù)據(jù)采集電路有著廣泛的應(yīng)用,為其他相關(guān)設(shè)計(jì)提供了參考。最后,對全文做了工作總結(jié),并給出了接下來的后續(xù)工作與展望。 本文在高速FPGA對激光回波信號(hào)檢測方向取得了一定的成果,為進(jìn)一步研究提供了參考價(jià)值。
標(biāo)簽: FPGA 激光 回波 中的應(yīng)用
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隨著圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步,基于生物特征的識(shí)別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一,根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測,該領(lǐng)域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識(shí)別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點(diǎn),恰好符合了市場的需求。目前指紋識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識(shí)別技術(shù),也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內(nèi)部,與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識(shí)別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究,結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn),對算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識(shí)別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了算法的性能;設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識(shí)率較低、可靠性較高,可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng),然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲(chǔ)器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識(shí)別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進(jìn)行了算法的移植。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的?;贔PGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。
標(biāo)簽: FPGA 指紋識(shí)別 法的研究 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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混合信號(hào)示波器 (MSO) 已成為 當(dāng)今嵌入設(shè)備設(shè)計(jì)師的首選工具。 安捷倫科技公司 (前惠普公司) 于 1996年推出了首款MSO,并于近日 推出了第三代MSO。所有主要示波 器廠商現(xiàn)在都可提供混合信號(hào)示波 器。MSO在基礎(chǔ)示波器功能中增加 了16 個(gè)或更多邏輯分析儀采集信 道,及串行總線觸發(fā)和協(xié)議解碼功 能,研發(fā)工程師和技術(shù)人員可更快 調(diào)試其混合信號(hào)設(shè)計(jì)。MSO可彌補(bǔ) 傳統(tǒng)數(shù)字存儲(chǔ)示波器 (DSO) 和當(dāng)今 更加復(fù)雜的邏輯分析儀及串行總線 協(xié)議分析儀之間的差距。那么MSO 與傳統(tǒng)DSO 相比,有哪些改善? 不 同廠商的MSO 之間的差別是什么?
標(biāo)簽: 數(shù)字示波器 死區(qū)時(shí)間
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:huql11633
隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展,生物特征識(shí)別技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。指紋識(shí)別是生物特征識(shí)別中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,一直以來是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。 嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別是指指紋識(shí)別技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)多采用單片DSP或MIPS處理器來完成算法,由于DSP或MIPS處理器只能根據(jù)程序順序執(zhí)行,在指紋匹配過程中只能和整個(gè)庫中的指紋進(jìn)行一一匹配,因此這類系統(tǒng)在處理較大指紋庫時(shí)下匹配時(shí)間相當(dāng)長。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),本文構(gòu)建了浮點(diǎn)DSP和FPGA協(xié)同處理構(gòu)架的硬件平臺(tái),充分利用DSP在計(jì)算上的精確度和FPGA并行處理的特點(diǎn),由DSP和FPGA共同處理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件系統(tǒng),包括DSP處理器、FPGA、指紋傳感器、人機(jī)交互接口和USB1.1接口。同時(shí),還設(shè)計(jì)了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序,為應(yīng)用程序提供控制接口。由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300MHz,其中某些器件的工作頻率達(dá)到了100MHz,因此本文還給出了一些信號(hào)完整性分析和PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 2.編寫了Verilog程序,在FPGA中實(shí)現(xiàn)了9路指紋的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,實(shí)現(xiàn)原有匹配算法有很大困難。在簡化原有匹配算法的基礎(chǔ)上本文提出了便于FPGA實(shí)現(xiàn)“粗匹配”算法。此外,還設(shè)計(jì)了用于和DSP通信的接口模塊設(shè)計(jì)。 3.完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在使用uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各系統(tǒng)任務(wù),通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)指紋識(shí)別功能。為了便于存放指紋特征信息,設(shè)計(jì)了指紋庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了指紋庫添加、刪除、編輯的功能。 最終,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效、快速的進(jìn)行指紋識(shí)別,各模塊工作穩(wěn)定。同時(shí),模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)使本系統(tǒng)便于進(jìn)行二次開發(fā),快速應(yīng)用于各種場合。
標(biāo)簽: FPGA DSP 自動(dòng) 指紋識(shí)別系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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