目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展，對儀器控制系統(tǒng)的實時性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發(fā)展的趨勢是開放式、集成度向芯片級靠攏的高實時性儀器。針對目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計存在著功能簡單、速度慢、實時性差、對數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問題，本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實時數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案，應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進行管理控制，處理數(shù)據(jù)，界面顯示；Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進行高速數(shù)據(jù)采集，提高了系統(tǒng)的實時性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計。硬件方面，簡要討論了ARM處理器的特點和優(yōu)勢，F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢，給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面，研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開發(fā)環(huán)境，修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核，并且根據(jù)課題實際需要精簡建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測量儀器的實時性，設(shè)計了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計；通過分析ARM與FPGA內(nèi)部時序的差異，針對ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時序不匹配的問題，解決了測量儀器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問題。接著，通過研究Linux設(shè)備驅(qū)動基本原理和驅(qū)動程序的開發(fā)過程，設(shè)計了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動程序，并且實現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅(qū)動程序可以很好的與ARM進行通訊。 最后為了方便用戶操作，進行了人機交互系統(tǒng)的設(shè)計。為了降低成本和提高實用性利用FPGA芯片剩余的資源實現(xiàn)了對PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口的控制，應(yīng)用到系統(tǒng)中，大大提高了人機交互能力；通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計工具的優(yōu)缺點，結(jié)合課題的實際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計了適合測量儀器方面上使用的人機交互界面，并且移植到了ARM平臺上，給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立，針對課題實際硬件電路設(shè)計修改移植了bootloader，裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立；設(shè)計了FPGA內(nèi)部硬件電路，解決了接口中ARM與FPGA時序不匹配的問題，實現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集；設(shè)計了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序；合理設(shè)計了適合測量儀器使用的人機交互界面，并巧妙設(shè)計了PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口，進一步提高了交互操作。
標(biāo)簽： ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 測量儀器
上傳時間： 2013-06-21
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隨著21世紀(jì)的到來,計算機技術(shù),信息處理技術(shù),半導(dǎo)體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展,人類社會進入了信息化時代。與此同時,無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)也得到了突飛猛進的發(fā)展,成為當(dāng)今國際上備受關(guān)注的熱點研究領(lǐng)域。無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著很多的優(yōu)點和十分廣泛的應(yīng)用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領(lǐng)域都有潛在的使用價值。 無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著顯著的特征,例如：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能源有限；網(wǎng)絡(luò)帶寬有限；對處理速度要求較高等。由此可見,傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)無法應(yīng)用于無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),全是基于運動估計補償實現(xiàn)的,計算量十分巨大,在能量,存儲空間和處理能力均有限的節(jié)點難以實現(xiàn)這類高復(fù)雜度的編碼算法。 本文針對無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)對視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運動檢測的低復(fù)雜度視頻編碼算法。該算法只對當(dāng)前編碼幀中的運動對象進行編碼,并且以面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)輸出碼流。實驗結(jié)果表明,與H.264全I幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實驗平臺。在分析算法結(jié)構(gòu)的同時,結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點,從算法,內(nèi)存,高級語言和匯編語言等幾個方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺下實現(xiàn)了面向無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的低復(fù)雜度視頻編碼算法。測試結(jié)果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實時處理的要求。
標(biāo)簽： ARM 無線視頻 傳感器網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜度
上傳時間： 2013-07-26
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嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于智能設(shè)備、工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)各種信號的處理與控制，是近年來技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)的熱點。同時，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)控制中過程監(jiān)控層和現(xiàn)場設(shè)備層信號傳輸網(wǎng)絡(luò)開始逐步采用以太網(wǎng)，基于網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控使整個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)高度統(tǒng)一性、開放性和透明性。將嵌入式技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于電梯，可以有效地提高產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量。 本文旨在研制和開發(fā)一套應(yīng)用于電梯的智能多媒體顯示與遠程監(jiān)控系統(tǒng)，硬件設(shè)計中，在以嵌入式微處理器S3C2410X、Flash、SDRAM構(gòu)成的最小系統(tǒng)核心板外，擴展了串行口、網(wǎng)口、LCD接口等外圍硬件資源，設(shè)計了RS-232轉(zhuǎn)換成RS-422接口界面的硬件電路板，針對核心板RTC時鐘問題，采用PCF8563芯片設(shè)計了時鐘/日歷小板。 軟件平臺方面，首先分析了系統(tǒng)啟動引導(dǎo)程序Bootloader，參照嵌入式Linux內(nèi)核源代碼以及對S3C2410X的支持代碼，根據(jù)本系統(tǒng)的硬件配置對Linux內(nèi)核進行裁剪移植，修改了音頻驅(qū)動和LCD驅(qū)動，在內(nèi)核中添加了對Yaffs文件系統(tǒng)類型的支持。然后準(zhǔn)備了根文件系統(tǒng)內(nèi)容，在其中添加了交叉編譯過的Qt/Embedded3.1的庫，使用Cramfs、RAMdisk和Yaffs相結(jié)合的根文件系統(tǒng)格式。在此基礎(chǔ)上，向嵌入式平臺移植了Linux下開源的多媒體播放器Mplayer和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite。 設(shè)計編寫Qt GUI界面和串口數(shù)據(jù)采集模塊，構(gòu)建了電梯間多媒體顯示系統(tǒng)，顯示界面劃分為串口數(shù)據(jù)采集顯示、動畫播放、系統(tǒng)時間、文本信息、滾動字幕、商標(biāo)圖片六個顯示區(qū)域。使用Boa在ARM平臺上構(gòu)建了嵌入式Web服務(wù)器，Web服務(wù)器通過HTTP協(xié)議與監(jiān)控端瀏覽器軟件進行信息交互，提供服務(wù)器應(yīng)用程序模塊的訪問界面和現(xiàn)場設(shè)備的信息訪問和控制界面，并借助SQLite數(shù)據(jù)庫的支持，實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能。監(jiān)控端通過Web頁面激活服務(wù)器的相應(yīng)應(yīng)用程序模塊，傳遞信息服務(wù)請求和控制命令。將本系統(tǒng)應(yīng)用與電梯設(shè)備，取得了用戶的好評。
標(biāo)簽： ARM 電梯多媒體 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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easy，51pro，3.0編程器在2.0的基礎(chǔ)上增加了更多的芯片器件
上傳時間： 2013-07-25
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深入淺出ARM7－LPC213x_214x(上)
上傳時間： 2013-07-14
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本文著重研究了OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)在FPGA上的實現(xiàn)。全文內(nèi)容安排如下： 第一章介紹了PLD(可編程邏輯器件)和OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的發(fā)展歷史。 第二章介紹了PLD的分類、工藝和結(jié)構(gòu)特點，以及FPGA的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)流程和Verilog語言的特點。 第三章就OFDM系統(tǒng)中的基本概念進行了詳細的闡述。 第四、五章是OFDM算法的在FPGA上的實現(xiàn)，首先對要實現(xiàn)的算法進行分析，給出了需要實現(xiàn)的指標(biāo)。然后給出了FPGA的實現(xiàn)方案，對系統(tǒng)的進行仿真，給出了仿真波形圖和系統(tǒng)性能分析。 第六章總結(jié)了全文的工作，對OFDM技術(shù)的實現(xiàn)需要進一步完善的方面進行了探討。
標(biāo)簽： OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-05
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ucos-ii 在各種芯片上的移植例子，很經(jīng)典的。推薦下載。
上傳時間： 2013-07-10
上傳用戶：落到地上達一破爬
由于集成電路產(chǎn)業(yè)在中國的飛速發(fā)展,FPGA設(shè)計技術(shù),作為一種靈活性很強的芯片設(shè)計技術(shù),在國內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用.由于芯片的可升級性和開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)芯片的必要性,在北京郵電大學(xué)寬帶通信網(wǎng)絡(luò)實驗室開發(fā)的三層以太網(wǎng)交換機項目中,以太網(wǎng)口和ATM口之間的數(shù)據(jù)通道的實現(xiàn)上采用了FPGA設(shè)計方法.該文主要集中在ATM口之間的數(shù)據(jù)通道的HEC頭校驗的FPGA實現(xiàn).并完成了硬件設(shè)計、配置、硬件測試聯(lián)調(diào)工作以及論文撰寫工作.硬件的設(shè)計和開發(fā)基于Protel99和Tornado/VxWorks,軟件的設(shè)計和開發(fā)采用了標(biāo)準(zhǔn)的VHDL語言,開發(fā)環(huán)境是WINDOWS,開發(fā)工具是Xilinx公司的iSE4.1i集成開發(fā)環(huán)境.隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展,位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備將會變得更加靈巧,更加迎合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上越來越多地引入了網(wǎng)絡(luò)處理器.我們實驗室和Intel建立了聯(lián)合實驗室,在此基礎(chǔ)上,我們要把網(wǎng)絡(luò)處理器評估板硬件上,運行軟件,使其成為路由器,首先要加載的就是網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議.由于Linux的開放源代碼,所以我們決定采用Linux做嵌入式系統(tǒng),在上面運行zebra的路由協(xié)議.Zebra是linux上面的開放源代碼的路由軟件.
標(biāo)簽： FPGA 協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)處理器
上傳時間： 2013-07-08
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C語言實現(xiàn)RS232上、下位機串行通信 C語言實現(xiàn)RS232上、下位機串行通信
上傳時間： 2013-06-03
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常用的實時數(shù)字信號處理的器件有可編程的數(shù)字信號處理(DSP)芯片(如AD系列、TI系列)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。在工程實踐中,往往要求對信號處理要有高速性、實時性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實現(xiàn)方式則難以同時達到這幾方面的要求。隨著可編程邏輯器件和EDA技術(shù)的發(fā)展,使用FPGA來實現(xiàn)數(shù)字信號處理,既具有實時性,又兼顧了一定的靈活性。FPGA具有的靈活的可編程邏輯可以方便的實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理,突破了并行處理、流水級數(shù)的限制,有效地利用了片上資源,加上反復(fù)的可編程能力,越來越受到國內(nèi)外從事數(shù)字信號處理的研究者所青睞。 FIR數(shù)字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用,屬于數(shù)字信號處理的基本模塊之一。本論文對基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)進行了研究,所做的主要工作如下： 1.介紹了FIR數(shù)字濾波器的基本理論和FPGA的基本概況,以及FPGA設(shè)計流程、設(shè)計指導(dǎo)原則和常用的設(shè)計指導(dǎo)思想與技巧。 2.以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù),使用分布式算法為濾波器的硬件實現(xiàn)算法,并對其進行了詳細的討論。針對分布式算法中查找表規(guī)模過大的缺點,采用優(yōu)化分布式算法的多塊查找表方式使得硬件規(guī)模極大的減小。 3.設(shè)計出一個192階的FIR濾波器實例。其系統(tǒng)要求為：定點16位輸入、定點12位系數(shù)、定點16位輸出,采樣率為75MHz。設(shè)計用Quartus II軟件進行仿真,并將其仿真結(jié)果與Matlab仿真結(jié)果進行對比分析。 仿真結(jié)果表明,本論文設(shè)計的濾波器硬件規(guī)模較小,采樣率達到了75MHz。同時只要將查找表進行相應(yīng)的改動,就能分別實現(xiàn)低通、高通、帶通FIR濾波器,體現(xiàn)了設(shè)計的靈活性。
標(biāo)簽： FPGA FIR 數(shù)字濾波器
上傳時間： 2013-06-06
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