超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors,簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)動。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動控制技術(shù)為研究對象,引入嵌入式系統(tǒng)理念,設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng),并對超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下: 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景,總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及今后我國超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法,詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過程,并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后,對所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心,頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號發(fā)生器,具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié),其控制策略簡單、易行,通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略,該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能,使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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本文研究了基于ARM的嵌入式微處理器構(gòu)成的傳感圖像液晶顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)充分利用ARM9的嵌入式微處理器芯片S3C2410內(nèi)部豐富的接口資源,采取軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法完成設(shè)計(jì),使系統(tǒng)更易集成。本文首先針對系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)了各相關(guān)模塊的接口電路,然后對Linux系統(tǒng)下整個(gè)圖像采集系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的分析,重點(diǎn)設(shè)計(jì)完成了LCD驅(qū)動程序與USB接口驅(qū)動程序。在完成各相關(guān)模塊驅(qū)動的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成了圖像采集與顯示程序,實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸和圖像正常顯示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采集速率為30幀/秒,圖像畫面流暢,功能穩(wěn)定,并且數(shù)據(jù)傳輸采用DMA傳輸方式,使顯示數(shù)據(jù)不經(jīng)過CPU而直接傳送到顯示緩沖區(qū),加快了數(shù)據(jù)傳輸速度。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行過程中不需PC機(jī)介入,使配置更靈活,顯示界面更友好。基于嵌入式系統(tǒng)的圖像采集處理技術(shù)在當(dāng)前正處于起步階段,研究前景廣闊,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn),監(jiān)護(hù)、防盜系統(tǒng),機(jī)器人視覺等技術(shù)領(lǐng)域中。
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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在工業(yè)過程中,許多對象具有滯后特性,由于純滯后的存在,使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大,調(diào)節(jié)時(shí)間變長。因此滯后過程被公認(rèn)為較難控制的對象,而且純滯后占整個(gè)動態(tài)過程的時(shí)間越長,難控的程度越大。所以大純滯后對象的控制一直是困擾自動控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類對象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中。因此對該問題的研究具有重大的實(shí)際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器的控制方法,對模型誤差反映比較靈敏,當(dāng)存在建模誤差或干擾時(shí),控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入,有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測控制等相結(jié)合,提出了針對不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯(cuò),但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計(jì)簡單、快速、可靠的控制器,仍是一個(gè)重大課題。 本文首先介紹了大滯后過程的控制特點(diǎn),概述了常用的大滯后過程的控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對大滯后對象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。通過仿真對比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器及單一的自抗擾控制器的控制效果,表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對象的控制效果,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗(yàn)證該控制方案的實(shí)際控制效果,我們以PCT-II型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的具有大滯后特性的盤管內(nèi)部的溫度為被控對象,以JX44BO開發(fā)板作為主要的控制平臺設(shè)計(jì)并完成大滯后控制實(shí)驗(yàn)。所以接下來本文介紹了實(shí)現(xiàn)這個(gè)嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺、系統(tǒng)框圖以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺的控制界面以及各個(gè)主要功能的程序的實(shí)現(xiàn),以及遠(yuǎn)程客戶端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠(yuǎn)程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在實(shí)際應(yīng)用中本文所提出的方案對于大滯后對象具有較好的控制效果。
標(biāo)簽: ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng),目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對于提高船舶耐波性,增加船舶使用壽命,改善設(shè)備與人員的工作條件,提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對象,重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動的復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性和海況的不確定性,經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),便可對PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自整定。另外,浪級調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個(gè)重要組成部分,本論文也對其設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,提出了一種基于海浪譜估計(jì)的浪級調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,本課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器,解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明:開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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軟硬件資源的不斷成熟和完善,使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍,而且豐富了信息系統(tǒng)的內(nèi)容。因此,嵌入式系統(tǒng)與Internet相結(jié)合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段,Internet規(guī)模的日益擴(kuò)大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動化的地址配置等;同時(shí)還增加了對安全性、QoS等的良好支持。因此,Internet從IPv4過渡到IPv6是一種必然的趨勢。綜上,對IPv6協(xié)議進(jìn)行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的功能,具有較高的科研價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對嵌入式系統(tǒng)相關(guān)概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上,闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報(bào)頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。接著根據(jù)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)要點(diǎn),提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設(shè)計(jì),進(jìn)一步對協(xié)議棧的進(jìn)程模型、內(nèi)存管理、平臺無關(guān)性和通訊機(jī)制進(jìn)行了研究。然后對協(xié)議棧的裁剪和數(shù)據(jù)包的處理流程進(jìn)行分析,給出各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測試環(huán)境對IPv6協(xié)議棧進(jìn)行功能性測試,結(jié)果表明協(xié)議棧功能正常,可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和應(yīng)用相對單一的情況進(jìn)行裁剪,采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn);同時(shí)在實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下,為功能的擴(kuò)展提供了接口;另外,將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關(guān)的代碼獨(dú)立開來,實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺的良好移植。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng),因特網(wǎng),ARM,IPv6,ICMPv6,鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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目前,國內(nèi)礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測、繼電器控制的方法。傳統(tǒng)方法設(shè)備運(yùn)行的自動化程度低、可靠性較差、工人勞動強(qiáng)度大、應(yīng)急能力不足,存在一定的安全隱患,不適應(yīng)數(shù)字化礦井發(fā)展的需要。本課題設(shè)計(jì)的自動排水系統(tǒng)采用嵌入式微控制器作為就地控制系統(tǒng)與上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式,提高了工作的可靠性和穩(wěn)定性,具有運(yùn)行成本低、調(diào)試方便等特點(diǎn)。 本文首先根據(jù)某礦井下排水的實(shí)際情況,對各種排水形式和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了分析和比較,選擇其中一種典型的排水系統(tǒng)形式作為模型。根據(jù)井下排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理展開研究和論證,制定了井下水位監(jiān)控和水泵啟動方案。在綜合自動控制的相關(guān)理論和傳感器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了排水系統(tǒng)中需要監(jiān)控的、能夠反映排水系統(tǒng)工作特征的關(guān)鍵參數(shù),并提出了這些參數(shù)的監(jiān)測方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),詳細(xì)研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點(diǎn),充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢,以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統(tǒng),選用μc/OS-Ⅱ?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)。并根據(jù)排水系統(tǒng)工作方案和要求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)和接口硬件電路,完成了系統(tǒng)運(yùn)行程序代碼的編寫。 應(yīng)煤礦信息化發(fā)展趨勢的要求,選用LabVIEW作為上位機(jī)監(jiān)控軟件,以串行通訊協(xié)議與井下就地控制系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)工作人員能夠在地面監(jiān)控室輕松了解到井下水倉水位、各排水設(shè)備工作狀態(tài)等信息,實(shí)現(xiàn)了排水系統(tǒng)運(yùn)行的“避峰就谷”和水泵房的無人化值守。此項(xiàng)研究對礦井的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗和數(shù)字化建設(shè)等工作具有一定參考價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 自動 排水 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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隨著嵌入式的廣泛應(yīng)用,對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造,開發(fā)新型的嵌入式采集系統(tǒng),目前已成為研制的熱點(diǎn)。起重機(jī)采集系統(tǒng)類似于飛機(jī)上的“黑匣子”,能自動記錄起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù),并能以文件的形式存儲起重機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù),而且可以通過USB通信接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。與傳統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)相比,此系統(tǒng)有采集速度快,性能穩(wěn),功耗低,讀取數(shù)據(jù)方便的優(yōu)點(diǎn)。只需插入U(xiǎn)盤,幾分鐘內(nèi)就可以將數(shù)據(jù)取走,避免了傳統(tǒng)將電腦帶入現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)。在起重機(jī)采集系統(tǒng)的項(xiàng)目開發(fā)過程中,本人的主要工作是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì),通過構(gòu)建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統(tǒng)的平臺,實(shí)現(xiàn)起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的U盤存儲。 本研究首先對課題研究的背景和整個(gè)系統(tǒng)做了概述;其次詳述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和Linux移植到AT91RM9200平臺的方法;然后詳細(xì)討論了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)即基于Linux的U盤驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)以及Mass Storage類協(xié)議及其子類UFI命令集,并采用單批量傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)了部分UFI子類命令以實(shí)現(xiàn)對U盤邏輯扇區(qū)讀、寫等操作的驅(qū)動程序;在U盤上采用目前主流操作系統(tǒng)(Windows,Linux等)所支持的FAT32文件格式,實(shí)現(xiàn)了文件的讀寫等API函數(shù),并在此基礎(chǔ)上按文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)層次對其進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的可靠存儲;最后對課題研究做了總結(jié)。
標(biāo)簽: ARM 起重機(jī) 數(shù)據(jù)采集 存儲
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的的人擁有了自己的汽車,基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進(jìn)行報(bào)警和控制。可以預(yù)見,基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間。 本文通過將圖像檢測技術(shù)和激光測距技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用ARM+DSP的雙核架構(gòu),設(shè)計(jì)出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術(shù)對行車路況進(jìn)行監(jiān)控,并通過激光測距技術(shù)對前方車距進(jìn)行檢測。當(dāng)自車與前方的車距小于系統(tǒng)計(jì)算出來的安全車距,并有可能發(fā)生碰撞時(shí),系統(tǒng)將予以報(bào)警,提醒駕駛員注意減速或制動,從而達(dá)到有效預(yù)防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面: 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構(gòu)的應(yīng)用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運(yùn)算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率,系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應(yīng)用Linux強(qiáng)大的事務(wù)管理能力,來提高系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析,研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法,對駕駛員預(yù)警和對車輛進(jìn)行輔助制動,保障駕駛?cè)藛T的安全。 最后,論文在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上,指出了系統(tǒng)的不足之處和進(jìn)一步研究的工作方向。 總之,在汽車安全技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步的今天,對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實(shí)際應(yīng)用上都具有一定的價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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汽車行駛記錄儀,俗稱汽車黑匣子,是對車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。汽車行駛記錄儀的使用,對遏止疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文在參考了國內(nèi)外多種不同結(jié)構(gòu),不同領(lǐng)域的汽車行駛記錄儀的設(shè)計(jì)與研究的基礎(chǔ)上,將現(xiàn)今領(lǐng)先的GPRS通信技術(shù)與人機(jī)對話技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的汽車行駛記錄儀上,以達(dá)到能夠有效地記錄數(shù)據(jù)并與用戶實(shí)時(shí)互動等多項(xiàng)功能。 本記錄儀的設(shè)計(jì)是基于Samsung公司出產(chǎn)的ARM9 s3c2410的處理器,相應(yīng)的操作系統(tǒng)是廣泛采用的Linux操作系統(tǒng)。本文在介紹并分析了國內(nèi)外汽車行駛記錄儀的相關(guān)背景和現(xiàn)狀之后,提出了本課題需要完成的目標(biāo)。接下來,論文闡述了記錄儀的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu),同時(shí)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)。接下來,在介紹了各個(gè)模塊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了通信模塊的設(shè)計(jì),并將現(xiàn)今領(lǐng)先的GPRS技術(shù)應(yīng)用于記錄儀的通信環(huán)節(jié)。在介紹了硬件模塊的各個(gè)方面之后,論文進(jìn)入了軟件設(shè)計(jì)部分的闡述。在軟件部分中,本文先介紹了本系統(tǒng)的軟件流程。并在此流程的基礎(chǔ)上詳細(xì)說明了系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)的配置,剪裁,移植等方面,同時(shí)也介紹了本系統(tǒng)所采用的Bootloader-vivi。在軟件設(shè)計(jì)的部分,論文還詳細(xì)研究了基于Linux操作系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件平臺MiniGUI,并重點(diǎn)闡述了MiniGUI在PC上位機(jī)環(huán)境下的配置和編譯工作,以及在交叉編譯環(huán)境下的編譯工作等復(fù)雜的環(huán)節(jié)。最后,是通過串口線將系統(tǒng)與連接板相互交叉進(jìn)行同步編譯,同步測試,并展示出最后的完成結(jié)果。 本論文在結(jié)束處對本課題已完成的部分進(jìn)行了比較深入的總結(jié),并將出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析和小結(jié)。同時(shí)還對系統(tǒng)性能提出了進(jìn)一步改善的可行性建議。關(guān)鍵詞:汽車行駛記錄儀,s3c2410,Linux,MiniGUI
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:玉簫飛燕
ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù),已在很多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)在未來計(jì)算中將發(fā)揮非常重要的作用,因此連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為嵌入式設(shè)備的發(fā)展方向,嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實(shí)驗(yàn)室預(yù)測未來數(shù)年內(nèi)所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)供給信息的需求者。 本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件解決方案,將Linux移植到LH79520,并且實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作為處理器,采用高度集成的以太網(wǎng)芯片DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)接口,并且擴(kuò)展了LCD、UART接口。使用APEX作為系統(tǒng)的Bootloader,選擇Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和移植,編寫了網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動程序,使得2.6.22版本內(nèi)核在硬件上穩(wěn)定運(yùn)行;同時(shí)實(shí)現(xiàn)了嵌入式平臺和Linux系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。對影響TCP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進(jìn)行了研究,通過對比和測試優(yōu)化了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。最后,在ARM平臺和Linux主機(jī)端分別實(shí)現(xiàn)了采用IPMSG協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序。 通過測試表明,本文所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本,具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間: 2013-07-14
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