UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國鐵路的主流制式，軌道電路的正常工作對行車安全意義重大。軌道信號(hào)失真或者受到噪聲污染有可能導(dǎo)致鐵路信號(hào)設(shè)備錯(cuò)誤動(dòng)作進(jìn)而發(fā)生行車事故。通過對鐵路信號(hào)做出監(jiān)測以及判斷，可以幫助信號(hào)設(shè)備維護(hù)人員對故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)修復(fù)從而避免事故發(fā)生。 本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號(hào)測試儀，用以幫助設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)檢修故障設(shè)備。其中，DSP芯片選用TI公司的32位浮點(diǎn)處理器TMS320VC33作為信號(hào)分析與處理的核心，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)、頻譜分析和細(xì)化處理等功能。本測試儀作為一種實(shí)時(shí)的信號(hào)檢測設(shè)備，充分利用了浮點(diǎn)DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性，因而更適合于現(xiàn)場環(huán)境的應(yīng)用。本測試儀主要針對目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路，實(shí)現(xiàn)對移頻信號(hào)的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測、信號(hào)幅度檢測、站內(nèi)軌道信號(hào)的相位角及其幅度檢測等功能。 本文著重分析了頻譜細(xì)化技術(shù)中的ZFFT算法在實(shí)時(shí)信號(hào)分析中的應(yīng)用，采用ZFFT算法可以在保證運(yùn)算效率的同時(shí)提高頻譜的分辨率。在此基礎(chǔ)上，本文就這種算法提出了若干改進(jìn)措施并且通過MATLAB對該算法及其改進(jìn)措施進(jìn)行了軟件仿真。同時(shí)本文完成了基于這種算法的DSP軟件設(shè)計(jì)：為了提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，DSP算法均采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。理論分析和實(shí)驗(yàn)表明調(diào)制頻率的分辨率可以達(dá)到0.03Hz，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。此外，本文設(shè)計(jì)了測試儀的硬件結(jié)構(gòu)，主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路，以及基于這個(gè)接口電路的通信規(guī)程。
標(biāo)簽： DSP ARM 鐵路信號(hào) 試儀設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-29
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國內(nèi)電力市場的開放給電力公司帶來了新的挑戰(zhàn)。各家電力公司都在尋求提高公司效率，增加客戶、改善服務(wù)的方案。在此競爭的舞臺(tái)上，采用先進(jìn)技術(shù)的自動(dòng)抄表和負(fù)荷管理系統(tǒng)就成為一個(gè)強(qiáng)有力的工具。它可以加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理，加強(qiáng)對電網(wǎng)負(fù)載能力的控制。集軟硬件于一體的一整套電力負(fù)荷控制系統(tǒng)就成為滿足當(dāng)前市場需求、順應(yīng)國家電力改革的解決方案。 論文是基于ARM和GPRS電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，主要工作是研制應(yīng)用于電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的GPRS終端，包括終端的軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。自主開發(fā)了PPP協(xié)議，成功地將PPP協(xié)議應(yīng)用于GPRS終端，所以此終端具有很強(qiáng)的后續(xù)擴(kuò)展性和移植性。 論文首先介紹了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的研究背景、目的及意義，結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展情況，指出了現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，伴隨GPRS、CDMA等新一代無線通信技術(shù)的發(fā)展對其進(jìn)行改進(jìn)。 其次對GPRS無線通信技術(shù)進(jìn)行研究，了解GPRS終端數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議——TCP/IP、PPP協(xié)議的基本原理。并對電力負(fù)荷系統(tǒng)的整體架構(gòu)和通信方式進(jìn)行了研究分析。 再次是對GPRS終端硬件的設(shè)計(jì)，主要包括ARM微處理器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、串行擴(kuò)展電路以及GPRS模塊的電路的設(shè)計(jì)。 最后本文著重對PPP協(xié)議做重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì)。按照自身狀態(tài)機(jī)機(jī)制，從PPP的協(xié)議結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制、協(xié)商分析過程來展開，對PPP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)說明。同樣也對GPRS終端撥號(hào)上網(wǎng)程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)測試，GPRS終端能夠順利地進(jìn)行撥號(hào)，并發(fā)送數(shù)據(jù)。證明了GPRS終端運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的效果和設(shè)計(jì)要求，有利于配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性管理，對加強(qiáng)用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。
標(biāo)簽： GPRS ARM 電力負(fù)荷 管理系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本課題所研究的橫機(jī)是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動(dòng)化程度很高的緯編針織機(jī)，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機(jī)需求量大，自主研發(fā)全自動(dòng)電腦橫機(jī)有廣泛的市場前景。 通過對橫機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機(jī)控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動(dòng)電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負(fù)責(zé)編織工藝和人機(jī)接口設(shè)計(jì)；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)電路主要面向橫機(jī)機(jī)械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動(dòng)程序、橫機(jī)編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機(jī)編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)械部件的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機(jī)界面，方便操作。 最后詳細(xì)介紹了整個(gè)橫機(jī)控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機(jī)相比，基于此設(shè)計(jì)方案的橫機(jī)技術(shù)含量較高，成本低，可移植性強(qiáng)，并可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標(biāo)簽： Linux ARM 橫機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著國有銀行向商業(yè)銀行的轉(zhuǎn)變,銀行的設(shè)備采購標(biāo)準(zhǔn)會(huì)越來越高，與此同時(shí)，銀行柜臺(tái)業(yè)務(wù)量的增加，使得老一代的銀行專用打印機(jī)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(lǐng)市場，公司有必要開發(fā)新型的、使用更加方便的打印機(jī)。 老一代打印機(jī)在打印存折時(shí)，柜臺(tái)工作人員要把存折放準(zhǔn)位置，要不然打印會(huì)偏離預(yù)定位置，在打印信函時(shí)，有的冷僻字無法打印出來，軟件無法下載升級(jí)。為了加快柜臺(tái)處理速度，減小柜臺(tái)工作人員的工作量，需要開發(fā)能自動(dòng)糾偏定位，字符完善的打印機(jī)。 本文在分析需求的基礎(chǔ)上，比較當(dāng)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(guān)的控制電路來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)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(fèi)，這使得它有很好的成本優(yōu)勢。 文中詳細(xì)說明了本系統(tǒng)的硬件、固件的實(shí)現(xiàn)。在硬件上闡述了一些單元電路，包括存儲(chǔ)器電路，接口電路，傳感器電路等的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。通過光電傳感電路，步進(jìn)電機(jī)控制和軟件結(jié)合，形成閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)了快速自動(dòng)糾偏定位；通過大屏幕的LCD顯示實(shí)現(xiàn)了操作界面的簡單化；采用大容量的存儲(chǔ)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(xì)闡述了系統(tǒng)上電啟動(dòng)過程，包括Bootstrap模塊和loader模塊，Bootstrap模塊主要功能是重定位存儲(chǔ)器，初始化基本硬件以及Loader模塊的自動(dòng)在線下載升級(jí)。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(diào)用Nucleus Plus初始化代碼，從而建立和調(diào)用任務(wù)。 本文通過總結(jié)測試結(jié)果，與老一代打印機(jī)相比，新打印機(jī)在智能化上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)糾偏定位，使得打印機(jī)操作人員不需要準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)。 當(dāng)然，新的打印機(jī)在存折偏移很大時(shí)，要耗費(fèi)長時(shí)間才能把存折推到正確位置。這要在糾偏算法上做進(jìn)一步的改進(jìn)。
標(biāo)簽： Nucleus Plus ARM 打印機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種將虛擬世界和真實(shí)環(huán)境相結(jié)合的技術(shù)。它將計(jì)算機(jī)繪制的虛擬模型疊加到使用者所看到的真實(shí)世界景象中，使用戶可以從虛擬模型中獲得額外的信息，增強(qiáng)了對現(xiàn)實(shí)的感知。涉及到的技術(shù)有圖像處理、位置跟蹤、三維注冊等。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于裝配維修、醫(yī)療研究、軍事領(lǐng)域和商業(yè)應(yīng)用。 第一部分，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)介紹。該部分首先闡述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的定義，接著介紹了該項(xiàng)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，以及在工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域等的應(yīng)用，最后分析了目前AR系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足，得出了在嵌入式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)研究具有重要意義。 第二部分，嵌入式硬件環(huán)境的設(shè)計(jì)。硬件電路由以下幾部分構(gòu)成：USB控制器用于連接USB攝像頭設(shè)備，液晶顯示驅(qū)動(dòng)用于控制顯示屏輸出，外圍電路主要有內(nèi)存電路、Flash電路、時(shí)鐘電路和RS-232電路等。 第三部分，嵌入式軟件方案的設(shè)計(jì)。首先，選用U-boot1.2.0作為Bootloder，特點(diǎn)是U-boot的網(wǎng)絡(luò)功能較強(qiáng)，支持平臺(tái)較多。其次，移植Linux2.6.22內(nèi)核作為系統(tǒng)核心，該版本內(nèi)核具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)。再次，用busybox1.9.1構(gòu)建基礎(chǔ)命令環(huán)境，并將轉(zhuǎn)為NandFlash設(shè)計(jì)的YAFFS文件系統(tǒng)安裝到開發(fā)板上。最后，在以上的軟件環(huán)境基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于OV511芯片的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)和FrameBuffer顯示驅(qū)動(dòng)程序。 第四部分，開源視覺處理庫OpenCV的移植。該部分介紹了OpenCV的特性，常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在嵌入式Linux下的編譯選項(xiàng)配置，庫依賴文件安裝，底層文件修改，以及如何編譯、安裝OpenCV。 第五部分，基于OpenCV的攝像頭標(biāo)定程序。該攝像頭標(biāo)定程序是基于張氏標(biāo)定算法的開發(fā)，本文首先闡述了攝像頭標(biāo)定算法的核心內(nèi)容，以及對應(yīng)的OpenCV實(shí)現(xiàn)方案，然后給出了攝像頭標(biāo)定程序在平臺(tái)運(yùn)行的細(xì)節(jié)和結(jié)果。
標(biāo)簽： OpenCV ARM 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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現(xiàn)階段，中國的自動(dòng)售貨行業(yè)蓬勃發(fā)展。作為自動(dòng)服務(wù)的核心部件，基于單片機(jī)的紙幣識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)越來越不能滿足市場需求。 本文對基于uClinux操作系統(tǒng)和S3C4510B的紙幣識(shí)別系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行了研究。研究表明，紙幣識(shí)別系統(tǒng)要求能滿足硬實(shí)時(shí)性，但uClinux操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。由于uClinux功能強(qiáng)大，免費(fèi)且資源豐富，如能成功改進(jìn)本紙幣識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，紙幣識(shí)別系統(tǒng)將在成本，性能和功能性等方面有更大的優(yōu)勢，所以對實(shí)時(shí)性進(jìn)行改進(jìn)將非常有意義。 在本紙幣識(shí)別系統(tǒng)中，紙幣特征采集子系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求很高，需要滿足硬實(shí)時(shí)的要求，所以是否能滿足該子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性的要求，將是本紙幣識(shí)別系統(tǒng)能否很好工作的關(guān)鍵所在。通過對當(dāng)前多種uClinux實(shí)時(shí)性改進(jìn)方案進(jìn)行了解和研究，參考了RTAI和RTLinux的工作原理，提出了基于uClinux操作系統(tǒng)和S3C4510B的紙幣識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性改進(jìn)方案。紙幣特征采集子系統(tǒng)主要依靠碼盤光耦產(chǎn)生的反饋信號(hào)生成硬件中斷，然后通過處理該中斷，實(shí)現(xiàn)對紙幣特征的采集。在本文提出的方案中，為了提高系統(tǒng)對硬件中斷的反應(yīng)速度，避開uClinux對中斷的慢處理，在操作系統(tǒng)與硬件之間建立了一個(gè)特殊的硬件抽象層來管理中斷，并將紙幣特征采集功能與操作系統(tǒng)剝離，放入一個(gè)單獨(dú)的處理單元。通過這樣的處理，使得中斷產(chǎn)生時(shí)，硬件抽象層暫停uClinux操作系統(tǒng)的運(yùn)行，直接將中斷交由紙幣特征采集處理單元處理，實(shí)時(shí)的完成紙幣特征數(shù)據(jù)的采集。
標(biāo)簽： uClinux ARM 識(shí)別系統(tǒng) 實(shí)時(shí)性
上傳時(shí)間： 2013-05-24
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點(diǎn)之一。ARM以其高性能低功耗的特點(diǎn)成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產(chǎn)品中廣泛使用，隨著數(shù)碼相機(jī)的普及，數(shù)碼相框產(chǎn)品得到推廣，數(shù)碼相框通過一個(gè)液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片，數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變，也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個(gè)新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，uC/OS—Ⅱ憑借其小內(nèi)核、多任務(wù)、豐富的系統(tǒng)服務(wù)、容易使用以及源碼公開等特點(diǎn)被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設(shè)備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性，可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內(nèi)核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲(chǔ)器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)載體中。 本論文的硬件工作平臺(tái)是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600，該平臺(tái)集成了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的相關(guān)硬件模塊。本論文的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)NAND Flash存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)級(jí)方案，即在ARK1600平臺(tái)上通過構(gòu)建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)NAND Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實(shí)現(xiàn)代碼的編譯，通過Multi—ICE進(jìn)行前期調(diào)試以及USB—Debug進(jìn)行后期的系統(tǒng)整合調(diào)試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個(gè)的方面：首先研究了ARM相關(guān)構(gòu)架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái)，分析ARK1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了BootLoader的相關(guān)概念，并重點(diǎn)闡述了NAND BootLoader程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程；其次在文件系統(tǒng)方面，本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái)，在移植的過程中采用了動(dòng)態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率；最后重點(diǎn)討論了NAND Flash驅(qū)動(dòng)在ARK1600的實(shí)現(xiàn)，主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并從物理層，邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個(gè)方面具體分析了NAND Flash驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)，并在NAND Flash邏輯層驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)通過采用壞塊處理表算法實(shí)現(xiàn)了NAND的磨損均衡問題。
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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本文介紹了通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器研究的背景意義和目前國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，并詳細(xì)敘述了所選方案的設(shè)計(jì)過程。本協(xié)議轉(zhuǎn)換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內(nèi)核的32位微控制芯片LPC2212，提供了高速穩(wěn)定的硬件平臺(tái)。操作系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，工作穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，移植方便。 本文的豐要內(nèi)容如下：整體的設(shè)計(jì)思路，結(jié)構(gòu)組成；系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，豐要包括網(wǎng)絡(luò)接口電路，USB接口電路，以及串口擴(kuò)展電路；TCP/IP協(xié)議，豐要包括TCP協(xié)議，IP協(xié)議，ARP協(xié)議等；USB協(xié)議，豐要包括USB設(shè)備構(gòu)架，USB數(shù)據(jù)流模型；串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)以及太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)；嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，豐要包括信號(hào)量，消息郵箱，消息隊(duì)列等；操作系統(tǒng)的移植，豐要包括與處理器相關(guān)的文件的改寫。整個(gè)系統(tǒng)的硬件和底層軟件部分已經(jīng)完成，經(jīng)串口調(diào)試軟件、USB總線監(jiān)測軟件以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件進(jìn)行實(shí)際的收發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了方案的合理性。 在USB和以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序的編寫中，查閱了大量的相關(guān)資料。對于USB協(xié)議，重點(diǎn)分析了USB協(xié)議的架構(gòu)和數(shù)據(jù)流模型。對于TCP/IP協(xié)議，仔細(xì)分析了其封裝和分用，分析了TCP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議的原理及程序的實(shí)現(xiàn)。對于操作系統(tǒng)的移植，給出了具體的實(shí)現(xiàn)步驟，并給出了豐要的代碼。
標(biāo)簽： ARM 環(huán)境 通訊協(xié)議 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得圖像處理方面的研究與應(yīng)用，尤其是實(shí)時(shí)圖像處理引起了更廣泛的關(guān)注。近年來，隨著嵌入式和DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的理論研究成果被逐漸應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，從而推動(dòng)了新理論的產(chǎn)生和應(yīng)用，對圖像處理等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到了十分重要的作用。可見，研究如何將ARM和DSP雙處理器結(jié)構(gòu)應(yīng)用于實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的新方法有著非常重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.分析了實(shí)時(shí)圖像處理領(lǐng)域的最新發(fā)展，得出了以ARM和DSP分別作為實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)核心的優(yōu)勢和劣勢，結(jié)合本課題實(shí)時(shí)性，高效性和便攜性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)，并通過增加或裁剪可以廣泛應(yīng)用于圖像處理和圖像識(shí)別領(lǐng)域。 2.掌紋識(shí)別技術(shù)是繼指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別后人體生物特征識(shí)別領(lǐng)域中最新的研究方向，正處在不斷的研究和探索階段。在論文中，介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)和掌紋識(shí)別技術(shù)相融合的實(shí)例，構(gòu)成最基本的脫機(jī)掌紋識(shí)別系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的組成和運(yùn)行的基本流程，實(shí)現(xiàn)最基本的識(shí)別功能，降低成本，提升實(shí)時(shí)掌紋識(shí)別系統(tǒng)的性能。 3.具體設(shè)計(jì)中，在對兩種系統(tǒng)組成方案經(jīng)過比較后，選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心，根據(jù)TMS320VC5470芯片的特點(diǎn)，對系統(tǒng)平臺(tái)的硬件原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，擴(kuò)充了進(jìn)行研究所需的片外RAM，ROM(Flash)，人機(jī)接口電路，外圍接口電路，仿真接口JTAG等。隨后根據(jù)原理圖所需器件，選擇相對應(yīng)的封裝形式，設(shè)計(jì)8層印刷電路板，對BGA封裝形式芯片的扇出方式，布線規(guī)則以及高速數(shù)字電路與高速PCB設(shè)計(jì)中涉及的信號(hào)完整性問題予以重點(diǎn)研究，較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問題。除此之外，在軟件設(shè)計(jì)方面，討論了針對TMS320VC5470系統(tǒng)脫離主機(jī)開發(fā)環(huán)境成為獨(dú)立系統(tǒng)時(shí)雙核Bootload的實(shí)現(xiàn)、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創(chuàng)新工作是將ARM和DSP有效的相結(jié)合，使他們在實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢，克服自身的劣勢，提升了實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的性能，縮小了體積，節(jié)約了成本；并基于上述研究成果，將該ARM+DSP實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)和最新的掌紋識(shí)別的原理相結(jié)合，構(gòu)成了手持式掌紋識(shí)別系統(tǒng)，對于實(shí)時(shí)掌紋識(shí)別技術(shù)的研究有著非常重要意義。
標(biāo)簽： ARMDSP 實(shí)時(shí)圖像 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字信息新技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)家庭生活智能化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐；傳感器技術(shù)的發(fā)展提供了家庭設(shè)備和家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換的技術(shù)基礎(chǔ)；而計(jì)算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)對接入家庭網(wǎng)絡(luò)的各類設(shè)備的監(jiān)測、控制和管理提供了技術(shù)支持。新技術(shù)的產(chǎn)生使人們對生活和工作的環(huán)境提出新的需求。以家庭網(wǎng)關(guān)為主導(dǎo)，將現(xiàn)有和將來可能的硬件設(shè)備納入家庭網(wǎng)絡(luò)，并且實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理是數(shù)字家庭未來發(fā)展的主要方向。 由于傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān)很難將分散于家庭各處的傳感設(shè)備連接到一起，因此，本文提出了中繼器的設(shè)計(jì)概念，將其從常規(guī)的復(fù)雜家庭網(wǎng)關(guān)中分離出來，實(shí)現(xiàn)了對分散于家庭各處的傳感器設(shè)備進(jìn)行更為智能化的管理。中繼器需要完成的基本功能包括：對于接入的傳感器設(shè)備，能夠?qū)⑵溲杆偃谌胝麄€(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)即插即用；根據(jù)采集信息的變化自動(dòng)進(jìn)行模仿人為分析、操作等功能；與家庭網(wǎng)關(guān)通信，提供遠(yuǎn)程控制、查詢、管理等功能。 本控制系統(tǒng)核心部分采用S3C2410為處理器，嵌入式實(shí)時(shí)Linux為操作系統(tǒng)，極大地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文詳細(xì)地介紹了傳感器中央控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)，并且詳細(xì)地介紹了軟件的具體實(shí)現(xiàn)。另外，本文還提出了基于自主通訊協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)通信方式，有效地提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性。 本論文基于和日本NTT研究所合作的科研項(xiàng)目“家庭傳感器及開關(guān)接入的中繼系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為技術(shù)背景。
標(biāo)簽： ArmLinux 智能傳感器 中央控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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