嵌入式系統(tǒng)是當前最為熱門的研究領域之一，也是“后PC時代”最有發(fā)展前景的方向之一。目前，它已經(jīng)被廣泛地應用于信息家電、手持通信設備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業(yè)控制以及數(shù)據(jù)采集等應用領域，為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中，GPRS DTU是嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集領域的重要應用，它可以實現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，提供了無線備份鏈路，增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴０殡S著對智能化的需求日益增長，提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能，還需要增加智能化功能模塊，比如支持自動心跳、保持永久在線，支持遠程登錄，遠程Web管理，遠程自動更新等。這樣就極大地節(jié)省了后期維護費用，降低了成本。因此，對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業(yè)前景。 本文主要是設計并實現(xiàn)智能化GPRS DTU的應用平臺，對關鍵技術進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念和設計流程，在理論研究和項目實踐的基礎上，總結了抓住本質、分層整合、協(xié)同分工、情景分析等學習方法；介紹GPRS DTU硬件平臺的組成，以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元，以Telit的GM862作為GPRS功能模塊，以實現(xiàn)工業(yè)級指標要求；總結出Linux下ELF文件轉換為binary文件的方法，然后重點解決了U-boot應用于AT91RM9200重映射機制的修正，設計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(tǒng)（Cramfs+JFFS2+Initramfs），針對該文件系統(tǒng)對Linux-2．6．20進行了移植和裁剪；最后以串口/Ethernet數(shù)據(jù)網(wǎng)關的設計來說明應用開發(fā)的基本模型。 本系統(tǒng)研發(fā)的關鍵技術均已獲得相應的成果，對智能化GPRS DTU的發(fā)展給予了有力的技術支持。
上傳時間： 2013-04-24
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以神東煤炭公司補連塔裝車站的研制和使用為例, 介紹了快速定量裝車系統(tǒng)的原理、功能設計和技術參數(shù), 總結了其國產化研制中解決的主要問題。關鍵詞: 自動裝車; 稱重傳感器; 成套技術
上傳時間： 2013-06-01
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信息技術的發(fā)展，數(shù)字化產品的普及，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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生物電阻抗法測量脂肪是目前廣泛使用的方法。但現(xiàn)有的人體脂肪儀所使用的測量模型都是把人體軀干部看成整體，不能反映軀干部脂肪的分布情況。而且大部分脂肪儀基于單片機，系統(tǒng)軟硬件功能的可擴展性、數(shù)據(jù)存儲能力受到很大的限制，數(shù)據(jù)分析功能較弱。 針對上述問題，本文建立了一種人體阻抗模型，該模型把人體軀干部劃分成四部分，并對分段阻抗的計算公式進行推導，在此基礎上設計并實現(xiàn)了一種基于ARM處理器和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的人體脂肪測量儀。最后通過實驗驗證該模型的正確性和儀器測量的準確性。 本文的主要工作有： (1)在現(xiàn)有理論的基礎上建立了人體阻抗模型，并利用八電極技術測量人體的分段阻抗。通過測量人體阻抗及體重、身高等參數(shù)，在理論分析和實驗檢驗修正的基礎上得出了計算人體各部位脂肪含量的公式。 (2)研究基于ARM-LINUX的人體脂肪儀的軟硬件設計與實現(xiàn)。硬件部分包括阻抗測量電路、體重測量電路和身高測量電路以及嵌入式開發(fā)板與硬件電路之間的接口設計；軟件部分包括嵌入式LINUX操作系統(tǒng)、Qt/Embedded 環(huán)境的移植、驅動開發(fā)以及圖形用戶接口應用程序編程。 (3)利用本儀器、歐姆龍人體脂肪儀、水下稱重法對多名志愿者進行測量，給出了比較數(shù)據(jù)，并對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
標簽： ARMLINUX
上傳時間： 2013-08-05
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動態(tài)稱重技術具有稱重精度高、速度快的優(yōu)點，在許多生產部門有廣泛的應用。本文所涉課題對實驗室現(xiàn)有的動態(tài)稱重系統(tǒng)的儀表進行了改造和升級，為其增加了條碼識別和以太網(wǎng)接入兩個主要功能，開發(fā)出了一款新型智能儀表，在郵政部門的業(yè)務結算中用來快速稽核大宗郵件的名義重量。 本文以嵌入式技術為平臺，根據(jù)智能儀表不同功能模塊的處理特點，有針對性地利用ARM微處理器提供的多種硬件資源，uClinux操作系統(tǒng)提供的多種BH和鎖機制，解決了實際出現(xiàn)的問題。 本文以郵件稱重和條碼識別兩個功能模塊作為重點，兼顧其他模塊，介紹了新型智能智能儀表的軟件和硬件設計。并展示了課題最終的成果，達到了預期的設計要求。
標簽： ARMuClinux 電子 動態(tài) 智能儀表
上傳時間： 2013-07-29
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本論文以建材行業(yè)為背景，以當前我國水泥生產新工藝——預分解窯生產線推廣普及階段在關鍵技術與裝備的迫切需求為論文的研究目標，針對水泥配料生產環(huán)節(jié)中的計量精度和操作性能上的問題與不足，引進新技術，致力研究開發(fā)新型高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)。 論文在對提高動態(tài)計量系統(tǒng)性能的理論和技術進行深入研究的基礎上，提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現(xiàn)技術。在采取動、靜態(tài)雙秤動態(tài)計量結構等改進性能的有效技術措施的基礎上，對新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的總體方案進行設計。 論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計工作，重點對稱重與測速的穩(wěn)定性和準確性進行改進；整個系統(tǒng)采用自組織現(xiàn)場總線組網(wǎng)，以加強整個系統(tǒng)的信息交換能力；采用組態(tài)軟件建立上位機監(jiān)控管理軟件，方便組態(tài)，易于監(jiān)控，以便明顯的提高操作性能。 論文研究開發(fā)的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)已經(jīng)應用到學校教學實踐基地，特別是學生的工程能力訓練中，而且作為新裝備也可以應用到實際生產中，同時，作為應用基礎理論技術，在將來可以更進一步改善研究。
上傳時間： 2013-06-03
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隨著國有銀行向商業(yè)銀行的轉變,銀行的設備采購標準會越來越高，與此同時，銀行柜臺業(yè)務量的增加，使得老一代的銀行專用打印機無論在速度上還是在使用的方便性上都顯得力不從心，為了占領市場，公司有必要開發(fā)新型的、使用更加方便的打印機。 老一代打印機在打印存折時，柜臺工作人員要把存折放準位置，要不然打印會偏離預定位置，在打印信函時，有的冷僻字無法打印出來，軟件無法下載升級。為了加快柜臺處理速度，減小柜臺工作人員的工作量，需要開發(fā)能自動糾偏定位，字符完善的打印機。 本文在分析需求的基礎上，比較當前流行的處理器，選用Atmel公司的ARM芯片AT91M42800A作為處理核心，使用Xilin公司的20萬門的FPGA XC2S200做硬件邏輯控制，通過光電傳感器和相關的控制電路來實現(xiàn)自動糾偏定位。在嵌入式操作系統(tǒng)上選用Nucleus Plus，約95％的Nucleus Plus代碼用C語言編寫，因此它能很方便移植，同時它還提供全部源代碼，這樣便于開發(fā)。另外，它還只要一次性付費，這使得它有很好的成本優(yōu)勢。 文中詳細說明了本系統(tǒng)的硬件、固件的實現(xiàn)。在硬件上闡述了一些單元電路，包括存儲器電路，接口電路，傳感器電路等的設計思路和實現(xiàn)方法。通過光電傳感電路，步進電機控制和軟件結合，形成閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)了快速自動糾偏定位；通過大屏幕的LCD顯示實現(xiàn)了操作界面的簡單化；采用大容量的存儲器以及大字庫解決了冷僻字無法打印的問題；固件部分詳細闡述了系統(tǒng)上電啟動過程，包括Bootstrap模塊和loader模塊，Bootstrap模塊主要功能是重定位存儲器，初始化基本硬件以及Loader模塊的自動在線下載升級。Loader模塊的主要功能是下載FPGA的配置代碼，初始化鍵盤和顯示器，然后調用Nucleus Plus初始化代碼，從而建立和調用任務。 本文通過總結測試結果，與老一代打印機相比，新打印機在智能化上實現(xiàn)了自動糾偏定位，使得打印機操作人員不需要準確放置存折，就能正確打印，提高了工作效率；在打印速度上比原系統(tǒng)提高30％，還可方便地實現(xiàn)軟件升級。 當然，新的打印機在存折偏移很大時，要耗費長時間才能把存折推到正確位置。這要在糾偏算法上做進一步的改進。
上傳時間： 2013-04-24
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在信道編碼的發(fā)展進程中，編碼研究人員一直致力于追尋性能盡可能的接近Shannon極限，且譯碼復雜度較低的信道編碼方案。1993年Berrou等提出了Turbo碼，這種碼在接近香農極限的低信噪比下仍能夠獲得較低的誤碼率，它的出現(xiàn)在編碼界引起了廣泛的關注，并成為編碼研究領域最新的發(fā)展方向之一。但Turbo碼也有其缺點，由于交織器的存在，致使譯碼復雜度高，譯碼時延長且因為低碼重碼字，存在錯誤平臺現(xiàn)象。在Turbo碼的基礎上，1994年，Pyndiah等提出了Turbo乘積碼，Turbo乘積碼繼承了Turbo碼的優(yōu)點，又因為Turbo乘積碼的構造采用了線性分組碼，所以譯碼方法比Turbo碼簡單。Turbo乘積碼近年來開始被廣泛到應用到各種通信場合，大有取代傳統(tǒng)的卷積碼之勢。 本文首先圍繞Turbo乘積碼的編譯碼原理，闡述了涉及到的基礎知識；又據(jù)Turbo乘積碼目前的應用狀況，回顧了Turbo碼的發(fā)展歷史；其次，根據(jù)Turbo乘積碼的構造原理，探討了構造的方法，交織類型，子碼的選擇及子碼的性能；再次，研究了Turbo乘積碼的概率譯碼，基于外信息的迭代算法，研究了Chase的譯碼算法；最后通過軟件仿真實現(xiàn)了該迭代譯碼算法，得到的結果達到了通信接收的要求。 本文還初步的闡述了Turbo乘積碼硬件實現(xiàn)系統(tǒng)的設計方案。據(jù)實際工作中碰到的非標準信號，給出了整體模塊設計圖，及相應模塊的功能和模塊問連接的各種參數(shù)。并實現(xiàn)了模態(tài)下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根據(jù)研究中碰到的各種問題，提出了下一步工作建議和研究方向。
上傳時間： 2013-07-02
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隨著技術的飛速發(fā)展,電力電子裝置如變頻設備、變流設備等容量日益擴大,數(shù)量日益增多,使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴重,給電力系統(tǒng)和各類用電設備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設備使用壽命,重則造成用電事故,影響安全生產.電力系統(tǒng)中的諧波問題早在20世紀20年代就引起了人們的注意.近年來,產生諧波的設備類型及數(shù)量均已劇增,并將繼續(xù)增長,諧波造成的危害也日趨嚴重.該論文分析比較了傳統(tǒng)測量諧波裝置和基于FPGA的新型諧波測量儀器的特性.分析了基于FFT的諧波測量方法,綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、主要工藝發(fā)展及目前的應用情況,并介紹了一種主流硬件描述語言Verilog HDL的語法及其具體應用.分析了高速數(shù)字信號系統(tǒng)的信號完整性問題,提出了使用FPGA實現(xiàn)的整合處理器解決高速數(shù)字系統(tǒng)信號完整性問題的方法,并比較分析了各種主流的整合處理器解決方案的優(yōu)缺點.分析了使用實時操作系統(tǒng)進行復雜嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)缺點,并在該系統(tǒng)軟件開發(fā)中成功移植應用了實時操作系統(tǒng)UCOSII,改造了該操作系統(tǒng)中內存管理方式.研究了使用FPGA實現(xiàn)FFT算法的優(yōu)缺點,對比分析了主要硬件實現(xiàn)架構的性能和優(yōu)缺點,提出了一種基于浮點數(shù)的FFT算法FPGA實現(xiàn)架構,詳細設計了基于浮點數(shù)的硬件乘法器和加法器.該設計架構運行穩(wěn)定,計算速度快捷.并通過實際仿真驗證了該設計的正確性和優(yōu)越性.最終通過以上工作設計實現(xiàn)了一種新型的基于FPGA的諧波測量儀,該儀器的變送單元和采樣單元通過實際型式試驗檢驗,符合設計要求.該儀器的FPGA單元通過系統(tǒng)仿真,符合設計要求.
上傳時間： 2013-04-24
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產中有廣泛的應用，尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領域中，對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié)，溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項重要的指標。 本文主要研究了基于ARM9架構的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領域中各種爐溫控制場合中的應用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機進行控制。PLC主要是針對單項工程或者重復數(shù)極少的項目，靈活性相對不足，并且體積大，成本相對較高；而單片機主要用于小型設備的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特點，但可移植性較差。為了適應信息產業(yè)的發(fā)展，新技術革新以及產業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展，本文針對PLC和單片機控制的優(yōu)缺點和應用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結合的嵌入式溫度控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)擴展性強、可靠性高、響應速度快、體積小等特點，為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成，接著設計了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分：在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設計中，主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅動程序的編寫和應用程序的編寫五部分進行設計。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù)，上傳AD數(shù)據(jù)到服務器，接收服務器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包，記錄日志等。通過在線運行測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集和控制效果良好，可有效降低了生產成本和工人的勞動強度，為安全生產提供保證。
標簽： ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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