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系統(tǒng)研究

系統(tǒng)研究指的是通過對事物之間關系的考察,來試圖解釋其中的原因和結果,并把結論建立在科學論證之上。
  • 基于ARM和Linux的監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)

    自上世紀90年代Linux首次應用于嵌入式系統(tǒng),至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術、總線技術以及計算機技術的發(fā)展,嵌入式處理器也從8位單片機時代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時代。32位、16位處理器的價格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今,很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺,以單片機、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺的處理器和操作系統(tǒng);其次研究了Linux在ARM上的移植以及運行過程,包括引導加載程序vivi、Linux2.6內核、根文件系統(tǒng)、各種外設(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅動程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā);最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機上的應用進行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內核為操作系統(tǒng),以觸摸屏為主要人機界面,具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉換板組成,其控制功能更加強大,通訊方式也更加多樣化;另外,監(jiān)督平臺與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統(tǒng)維護難度。 經(jīng)過實踐調試,本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常,實現(xiàn)了預期目標。本監(jiān)控系統(tǒng)可應用于電力、化工、機電等多個領域的現(xiàn)場,具有較強的通用性。

    標簽: Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-07-08

    上傳用戶:zhch602

  • 基于ARM和μCOSⅡ的嵌入式系統(tǒng)研究及其在焊接機器人中應用

    以嵌入式計算機為技術核心的嵌入式系統(tǒng)是繼網(wǎng)絡之后,又一個IT領域新的技術發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高等特點,目前已經(jīng)廣泛的應用在國防、消費電子、信息家電、網(wǎng)絡通信、工業(yè)控制等領域。其中具有代表意義的是32位的控制器和嵌入式操作系統(tǒng)的應用。 本文是以弧焊機器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)為例,研究了基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ和32位ARM微處理器的嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn)。該焊縫跟蹤應用系統(tǒng)實例實現(xiàn)的功能是使弧焊機器人能及時檢測并自動糾正當前焊接點與焊縫之間出現(xiàn)的偏差,以提高弧焊機器人的智能化水平。 論文首先介紹了32位的ARM控制器工作原理,然后介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的工作原理以及焊縫信號的處理原理,在此基礎上設計了弧焊機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的硬件電路,最后完成了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植工作,并且編寫和調試了控制軟件。基本上達到了控制要求。

    標簽: ARM COS 嵌入式 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:mpquest

  • 基于FPGA的USB接口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究

    隨著科學技術水平的不斷提高,在科研和生產(chǎn)過程中為了更加真實的反映被測對象的性質,對測試系統(tǒng)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產(chǎn)的實際需要。USB技術的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴展、傳輸速率高(USB2.0協(xié)議下為480Mbps)等優(yōu)點,已逐漸得到廣泛的應用。 本課題研究并設計了一套基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文首先詳細介紹了USB總線協(xié)議,然后從系統(tǒng)的總體結構、硬件電路、軟件程序以及系統(tǒng)性能檢測等幾個方面,詳細闡述了系統(tǒng)的設計思想和實現(xiàn)方案。系統(tǒng)采用雙12位A/D轉換器,提供兩條模擬信號通道,可以同時采集雙路信號,最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設計和程序設計。系統(tǒng)應用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制,控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和與USB接口芯片的數(shù)據(jù)交換,并產(chǎn)生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制可提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小設備的體積。系統(tǒng)的軟件設計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應用程序及其驅動程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺,雖然增加了復雜程度,但是軟件執(zhí)行效率及重用性均得到提高。 最后,應用基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試標準信號及電木的導熱系數(shù),以驗證測試系統(tǒng)的可靠信與準確性。

    標簽: FPGA USB 接口 數(shù)據(jù)采集

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:鳳臨西北

  • 基于FPGA技術的激光測距系統(tǒng)研究

    本文的研究內容是在激光測距項目基礎上進行的,分析了各種激光測距方法的利弊,最終選用脈沖激光測距的實現(xiàn)方式,并且對脈沖激光測距系統(tǒng)做了深入研究。 本文設計了以FPGA為核心的信號處理模塊,實現(xiàn)了對激光信號的編碼和譯碼、對激光發(fā)射控制時鐘的分頻、和內部PLL倍頻實現(xiàn)內部高頻計時時鐘等,提高了系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。使用并行脈沖計數(shù)法,提高了計時精度,分析了可能產(chǎn)生誤差的原因,并且對結果做了相應的修正,減小了激光測距系統(tǒng)的誤差。并且制定了四種工作模式,可以根據(jù)不同的實際環(huán)境選擇相應的測距模式,以達到最好的測量效果。 在接收方面突破以往普通的被動接收方式,提出了利用窗函數(shù)接收回波的主動接收方式,結合窄帶濾光片的濾光效果,提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。從課題要求出發(fā),本激光測距系統(tǒng)實現(xiàn)了體積小、功耗低的特點,測量距離相對較近(0.5-50米),屬于近距測量系統(tǒng)。

    標簽: FPGA 激光測距 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:wyaqy

  • 基于FPGA嵌入式指紋識別系統(tǒng)研究

    隨著科學技術的發(fā)展,指紋識別技術被廣泛應用到各種不同的領域。對于一般的指紋識別系統(tǒng),其設計要求具有很高的實時性和易用性,因此識別算法應該具有較低的復雜度,較快的運算速度,從而滿足實時性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識別算法采用不同的實現(xiàn)平臺,使得指紋識別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實時性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera.公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入到FPGA內部,與用戶自定義邏輯組建成一個基于FPGA的片上專用系統(tǒng)。 本文在綜合考慮各種應用情況的基礎上,以網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、指紋識別技術和嵌入式系統(tǒng)技術為理論基礎,提出了一種有效可行的系統(tǒng)架構方案。對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法和原理進行了深入研究,合理的改進了部分指紋識別算法;同時為了提高系統(tǒng)的實時性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、特征提取和特征匹配算法原理進行闡述,同時改進了指紋圖像的細化算法,提高了算法的性能,并設計了一套實用的指紋特征數(shù)據(jù)結構; 2、針對指紋圖像預處理模塊,包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向濾波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實現(xiàn)。實驗結果表明,在保證系統(tǒng)誤識率較低、可靠性高的基礎上,大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度; 3、改變了傳統(tǒng)的單枚指紋識別方法,提出采用多枚指紋唯一標識身份,大大降低了識別系統(tǒng)的誤識率; 4、改進了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準點的方法,同時結合可變界限盒思想進行指紋特征匹配。 5、結合COM+技術、數(shù)據(jù)庫技術和網(wǎng)絡技術,開發(fā)了后臺指紋特征匹配服務系統(tǒng),實現(xiàn)了嵌入式指紋識別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫的實時信息交換。 實驗結果表明,本文所提出的系統(tǒng)構架方案有效可行,基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、擴展性等方面具有獨特的優(yōu)勢,擁有廣闊的發(fā)展前景。

    標簽: FPGA 嵌入式 指紋識別 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:15528028198

  • 基于FPGA的OFDM基帶系統(tǒng)研究

    近幾年來,OFDM技術引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項新技術,很多相關協(xié)議被提出來。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標準的寬帶無線通信系統(tǒng),IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸采用突發(fā)模式,調制方式采用OFDM技術,傳輸速率較高且實現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應用的商業(yè)化標準。本文對IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現(xiàn)了基帶算法。    ⑴探討了OFDM基本原理及其關鍵技術。根據(jù)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)的物理層發(fā)送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統(tǒng)在有無循環(huán)前綴(CP)、多徑數(shù)目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結合計算量的大小提出了一種新的聯(lián)合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統(tǒng)的結論。    ⑵完成了基帶發(fā)射機和接收機的FPGA硬件電路實現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時鐘頻率更高,采用了流水線的結構。設計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結合的辦法,實現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過簡化結構,避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設計、綜合和仿真,并將仿真結果和MATLAB軟件計算結果相對比。結果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達到理想的精度。    ⑶采用串口通信的方式對基帶系統(tǒng)進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實可行。

    標簽: FPGA OFDM 基帶 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:zhangyigenius

  • 模糊參數(shù)自適應自整定的逆變電源系統(tǒng)研究

    為了研究既簡單又具有優(yōu)良動、靜態(tài)性能的逆變電源控制方案,介紹一套全新的帶有自適應功能的逆變電源模糊參數(shù)自整定系統(tǒng),并通過MATLAB/SIMULINK仿真實驗驗證了該方法能夠出色滿足各項苛刻性能指標要求,具有十分廣闊的應用前景。

    標簽: 模糊 參數(shù)自適應 自整定 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-11-22

    上傳用戶:完瑪才讓

  • 系統(tǒng)級封裝的電源完整性分析和電磁干擾研究

    本論文系統(tǒng)研究了系統(tǒng)級封裝的電源完整性分析,電源分布網(wǎng)絡設計以及三維混合芯片堆疊引起的近場耦合問題。對封裝級PDN結構設計,寬頻帶、高隔離深度的噪聲隔離抑制技術以及新型混合芯片三維堆疊屏蔽結構進行了重點研究上。

    標簽: 系統(tǒng)級封裝 電源完整性 電磁干擾

    上傳時間: 2013-11-08

    上傳用戶:gaome

  • 通信速率可調的單片機多機通信系統(tǒng)研究

    在由單片機構成的多機應用系統(tǒng)中,單片機串行通信起著重要的作用。在單片機串行通信系統(tǒng)設計時,在不同環(huán)境條件下,單片機通信速率要求是有所不同的,雙方通信速率的設定十分重要。研究一種在單片機通信系統(tǒng)中,在不增加任何外部器件的情況下,利用單片機內部定時器,實現(xiàn)通信波特率可在一個較寬范圍內調節(jié),通過實驗表明,此方法簡便可行,具有可操作性和實際意義。

    標簽: 通信 單片機 多機通信 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2014-08-20

    上傳用戶:pans0ul

  • 基于DSP的新型柴油發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)研究

    在綜合分析諧波勵磁無刷同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的基礎上,對其勵磁控制策略進行了研究,開發(fā)了一套基于DSP( TMS320F2812) 控制的新型柴油發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng),該系統(tǒng)采用參數(shù)自適應模糊PID 控制勵磁,選用交流采樣方式實時檢測各信號的瞬時特性,系統(tǒng)仿真結果以及在1 臺25 kW 工頻柴油發(fā)電機上的試驗結果證明了該控制器具有較好的電壓調節(jié)特性,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能完全滿足發(fā)電機對勵磁系統(tǒng)的要求。關鍵詞:勵磁調節(jié);模糊PID 控制;數(shù)字信號處理器;交流采樣 Abstract :According to the general analysis of the excitation cont rol system of the harmonious wave excitation brushless synchronous generator and it s characteristics ,a new type of diesel generator excitation cont rol system based on DSP( TMS320F2812) was designed. An adaptive fuzzy PID cont rol of excitation is used in this system. To detect the t ransient characteristics of the signals in a timely manner ,AC sampling was applied.The system simulation result s and the testing result s f rom a 25 kW diesel generator (50 Hz) can prove that the voltage regulation characteristics of the excitation cont rol system are very well ,and both the steadyOstate performance and the t ransient performance of the generator are also good.Key words :excitation cont rol ;fuzzy PID cont rol ;digital signal processor (DSP) ;AC sampling

    標簽: DSP 柴油發(fā)電機 勵磁控制 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-10-29

    上傳用戶:fxf126@126.com

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