核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集核探測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體，以多道脈沖幅度分析器為核心部件，能夠快速、準(zhǔn)確地提取出核素的相關(guān)信息及參數(shù)。現(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測(cè)及環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，以32位ARM為核心的微控制器已被引入進(jìn)來，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度，同時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴(kuò)展、系統(tǒng)集成提供了高效的開發(fā)平臺(tái)。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺(tái)，譜數(shù)據(jù)采集為基本功能，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展GPS和GPRS模塊，可實(shí)現(xiàn)GPS信息和核信號(hào)的實(shí)時(shí)、同步接收，保存和顯示，并可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳到采集中心進(jìn)行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位，為野外多點(diǎn)測(cè)量及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目“基于3GS技術(shù)的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項(xiàng)目編號(hào)：20040616014)”為依托，本人在已有研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)和系統(tǒng)集成： (1)選用軌對(duì)軌運(yùn)算放大器，改進(jìn)了峰值檢測(cè)電路，增大了脈沖峰值的測(cè)量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心，外圍電路帶有LCD顯示，系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價(jià)比等特點(diǎn)。 (3)實(shí)現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建，及各功能模塊的設(shè)計(jì)與集成。
標(biāo)簽： ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著USB接口性能的不斷增強(qiáng)，USB接口被廣泛應(yīng)用到各種硬件設(shè)備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中，針對(duì)USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎(chǔ)的硬件平臺(tái)上，對(duì)Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)工作原理進(jìn)行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎(chǔ)上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設(shè)備控制器固件和驅(qū)動(dòng)程序的編寫調(diào)試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設(shè)備上，通過它控制設(shè)備的正常工作，負(fù)責(zé)與主機(jī)端的通信會(huì)話。由于本課題中的USB設(shè)備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設(shè)，因此固件程序要管理整個(gè)S3C2410處理器的工作。在處理器開機(jī)工作時(shí)，固件程序首先完成包括USB設(shè)備控制器在內(nèi)的整個(gè)處理器的初始化，然后與主機(jī)共同進(jìn)行USB設(shè)備的枚舉，最后進(jìn)入循環(huán)等待主機(jī)端發(fā)起通信。當(dāng)主機(jī)發(fā)起通信時(shí)，處理器產(chǎn)生USB中斷，固件程序調(diào)用中斷處理函數(shù)。 在Linux操作系統(tǒng)中，內(nèi)核通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)中提供的標(biāo)準(zhǔn)接口將應(yīng)用程序中對(duì)設(shè)備的操作映射到具體的硬件設(shè)備。驅(qū)動(dòng)程序中包括向驅(qū)動(dòng)注冊(cè)，驅(qū)動(dòng)支持設(shè)備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實(shí)現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式，根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設(shè)備控制器的功能屬性，在驅(qū)動(dòng)中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^URB的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的讀寫操作。 最后設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單文件傳輸系統(tǒng)對(duì)固件和驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)中主機(jī)端通過USB接口傳輸一個(gè)wav格式的音頻文件，設(shè)備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標(biāo)簽： Linux ARM USB 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖的需求量大幅增加，光纖測(cè)量?jī)x器也隨之迅速發(fā)展起來，其中光時(shí)域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時(shí)域反射儀是八十年代發(fā)展起來的新型光纖故障測(cè)試設(shè)備，其主要用途是能夠找出光纖的斷點(diǎn)，并進(jìn)行故障定位。光時(shí)域反射儀具有非破壞性測(cè)量、功能齊全、安全性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在工程上得到廣泛應(yīng)用。目前，該領(lǐng)域主要被國(guó)外產(chǎn)品壟斷且價(jià)格昂貴。在這一背景下，國(guó)內(nèi)企業(yè)開展OTDR的研制和開發(fā)，以降低成本，改進(jìn)技術(shù)，占領(lǐng)光纖測(cè)試領(lǐng)域的市場(chǎng)成為當(dāng)務(wù)之急。 本論文首先簡(jiǎn)要介紹了光時(shí)域反射儀的歷史和現(xiàn)狀，并闡述了光纖測(cè)量技術(shù)涉及的光學(xué)原理，以及光時(shí)域反射儀的基本工作原理。在理論分析部分之后，基于對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)及開發(fā)資源的考慮，提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時(shí)域反射儀解決方案。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了以ARM為控制核心、DSP為運(yùn)算核心的系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)；討論了采用ARM9內(nèi)核的S3C2410處理器的軟件解決方案；著重說明了Linux嵌入式操作系統(tǒng)的選取與移植、bootloader的引導(dǎo)以及根文件系統(tǒng)的制作。最后重點(diǎn)論述了圖形用戶系統(tǒng)(GUI)的選取以及QtopiaCore的移植和開發(fā)過程。 本文所設(shè)計(jì)的光纖測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)光纖的衰減和長(zhǎng)度等指標(biāo)的檢測(cè)。
標(biāo)簽： OTDR ARM 應(yīng)用軟件
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時(shí)其芯片的價(jià)格也在不斷下降，嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個(gè)方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對(duì)Time-To-Count輻射測(cè)量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的，其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多，使用一個(gè)小的、廉價(jià)的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達(dá)到60MHz，這對(duì)于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值，也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值，從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時(shí)間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測(cè)量方法初步研究》基礎(chǔ)上，使用了高速的ARM芯片，對(duì)基于MCS-51的Time-To-Count輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測(cè)量范圍與測(cè)量精度。 首先，討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測(cè)射線強(qiáng)度的方法，并指出傳統(tǒng)的脈沖測(cè)量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測(cè)量方法，對(duì)Time-To-Count測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別，以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測(cè)量的可行性。 接著，詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測(cè)量?jī)x的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的精度和量程均得到很大的提高，對(duì)于Y射線總量測(cè)量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的量程約為20 u R/h到1R/h，數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測(cè)量?jī)x要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測(cè)量時(shí)，如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測(cè)量精度，是決定Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號(hào)的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測(cè)元件，在100U R/h到lR/h的輻射場(chǎng)中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強(qiáng)度R的測(cè)量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測(cè)量誤差限定在10％的范圍內(nèi)，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個(gè)數(shù)量級(jí)。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測(cè)量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測(cè)量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性，也從另一個(gè)角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時(shí)間的逐漸減小，雜質(zhì)時(shí)間在其中的比重越來越大，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重，盡可能的減小雜質(zhì)時(shí)間在Time-To-Count方法輻射測(cè)量特別是測(cè)量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測(cè)出此輻射儀器的雜質(zhì)時(shí)間約為6.5 u S，所以在計(jì)算定時(shí)器值的時(shí)候減去這個(gè)雜質(zhì)時(shí)間，可以增加計(jì)數(shù)前時(shí)間的精確度。通過實(shí)驗(yàn)得出，在標(biāo)定儀器的K值時(shí)，應(yīng)該在照射量率較低的條件下行，而測(cè)得的計(jì)數(shù)前時(shí)間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間較大，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不明顯，數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定，適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值，而在照射量率較高時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間很小，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大，可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來，從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測(cè)量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對(duì)計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測(cè)量。經(jīng)過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到計(jì)數(shù)前時(shí)間中的雜質(zhì)時(shí)間可分為硬件雜質(zhì)時(shí)間和軟件雜質(zhì)時(shí)間，并以軟件雜質(zhì)時(shí)間為主，通過對(duì)程序進(jìn)行合理優(yōu)化，軟件雜質(zhì)時(shí)間可以通過程序的改進(jìn)而減少，甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒瑥亩梢缘玫奖容^精確的計(jì)數(shù)前時(shí)間，以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對(duì)于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，通常采用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，在輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)該選用定時(shí)測(cè)量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，如果用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來采集足夠的脈沖信號(hào)。當(dāng)輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，由于輻射粒子很多，產(chǎn)生脈沖的頻率就很高，規(guī)定次數(shù)的測(cè)量會(huì)加大測(cè)量誤差，當(dāng)選用定時(shí)測(cè)量的方式時(shí)，由于時(shí)間的相對(duì)加長(zhǎng)，所以記錄的粒子數(shù)就相對(duì)的增加，從而提高儀器的測(cè)量精度。通過調(diào)研國(guó)內(nèi)外先進(jìn)核輻射測(cè)量?jī)x器的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到了目前最新的核輻射總量測(cè)量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理，根據(jù)此原理，結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132，對(duì)以G-計(jì)數(shù)管為探測(cè)元件的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測(cè)量核輻射方法的科學(xué)性，該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測(cè)量?jī)x。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對(duì)儀器的標(biāo)定，來減小由于電子元件的老化對(duì)低儀器性能參數(shù)造成的影響，通過Time-To-Count測(cè)量方法的使用，可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言，G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測(cè)量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測(cè)量方法后，結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測(cè)量?jī)x的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi)，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高，測(cè)量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長(zhǎng)。 綜上所述，本文取得了如下成果：對(duì)國(guó)內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出了Time-To-Count測(cè)量方法的基本原理，并對(duì)Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時(shí)間和兩個(gè)相鄰輻射粒子時(shí)間間隔之間的關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測(cè)量?jī)x的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，如：處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時(shí)間、雜質(zhì)時(shí)間、采樣次數(shù)和測(cè)量時(shí)間等，重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時(shí)間的組成以及引入雜質(zhì)時(shí)間的主要因素等，對(duì)國(guó)內(nèi)核輻射測(cè)量?jī)x的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽： TimeToCount ARM 輻射測(cè)量?jī)x
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象，是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明，TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系，已成為一種無創(chuàng)獨(dú)立性預(yù)測(cè)指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，微伏級(jí)的TWA已經(jīng)可以被檢出，并且精度越來越高。本文以T波交替檢測(cè)為中心，基于ARM給出了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測(cè)研究中，需要對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，即信號(hào)去噪和特征點(diǎn)檢測(cè)。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)頻兩域信號(hào)局部特征的能力成為我們選取的心電信號(hào)自動(dòng)分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號(hào)分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號(hào)，根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布，采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理：同時(shí)基于心電信號(hào)的特征點(diǎn)R峰對(duì)應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn)，因此我們使用Mexican-hat小波檢測(cè)R峰，通過附加檢測(cè)方案確保了位置的準(zhǔn)確性，并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展，分別從臨床應(yīng)用和檢測(cè)方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程，并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動(dòng)平均修正算法分別從時(shí)域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測(cè)。在檢測(cè)中譜分析法抗噪能力較強(qiáng)，但作為一種頻域檢測(cè)方法，無法檢測(cè)非穩(wěn)態(tài)TWA信號(hào)，而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大，數(shù)據(jù)要求較高，因此可以在譜分析檢測(cè)為陽性TWA基礎(chǔ)上，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，從而克服自身算法缺陷，確定交替幅度和時(shí)間段。最后對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究，從而降低檢測(cè)誤差。 文章還設(shè)計(jì)了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心，設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路，包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲(chǔ)電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對(duì)心電信號(hào)是微弱信號(hào)并且干擾大的特點(diǎn)，采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級(jí)放大電路，有效的提取了信號(hào)分量：A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號(hào)量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境，然后給出了心電信號(hào)分析及處理程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn)，使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
標(biāo)簽： ARM 檢測(cè)技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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材料試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一，應(yīng)用范圍廣泛。它主要由機(jī)械、加載及測(cè)試等系統(tǒng)組成，其中測(cè)試系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)不可缺少的組成部分，它對(duì)試驗(yàn)機(jī)的性能又起著決定性作用。隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及應(yīng)用需求的增加，舊有的測(cè)試系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)人們的測(cè)試需求，為了擴(kuò)大傳統(tǒng)材料試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍，全面提高測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)效率和智能化水平，越來越多的高新技術(shù)正在被引入到材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域。 本課題屬于企業(yè)委托的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，其目的是開發(fā)一套用于材料性能測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。針對(duì)項(xiàng)目委托方提出的功能要求，經(jīng)過對(duì)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的研究分析，最終確定采用USB總線技術(shù)，設(shè)計(jì)一款基于32位嵌入式微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、分析、顯示為一體的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。 基于課題的研究?jī)?nèi)容，本文在分析研究USB和ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上，圍繞著設(shè)計(jì)目標(biāo)，從整體方案的選擇、測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等方面闡述了主要開展的設(shè)計(jì)研究工作。重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入論述。 為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)是否達(dá)到實(shí)際要求，本文采用實(shí)測(cè)的方式進(jìn)行測(cè)試研究。測(cè)試結(jié)果表明，本測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)功能均達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 材料 試驗(yàn)機(jī) 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著我國(guó)加入WTO，我國(guó)逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機(jī)行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展，我國(guó)繡花機(jī)產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機(jī)產(chǎn)量的70％。但是，我國(guó)的繡花機(jī)行業(yè)在發(fā)展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量，我國(guó)的繡花機(jī)主要以中低檔為主，在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)品壽命以及維護(hù)性等方面與國(guó)外先進(jìn)機(jī)型存在較大差距；另一方面是技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力，作為繡花機(jī)全部技術(shù)核心的控制器，國(guó)內(nèi)能開發(fā)的公司屈指可數(shù)，缺乏有效的競(jìng)爭(zhēng)，且技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力無法與國(guó)際企業(yè)相抗衡。 針對(duì)上述情況，本文分析了繡花機(jī)的工作原理和當(dāng)前主流繡花機(jī)的控制方式及特點(diǎn)，在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機(jī)課題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于硬實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0，以32位RISC架構(gòu)ARM9處理器S3C2440A為主控芯片，以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機(jī)控制器。整個(gè)繡花機(jī)以高速，高質(zhì)量為目標(biāo)，以伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)作為X/Y軸驅(qū)動(dòng)，帶USB接口和Ethernet接口，預(yù)留特種繡接口，帶高分辨率彩色觸摸屏，功能豐富，操作方便。 本文分7章，第一章闡述了課題背景，繡花機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)；第二章從原理出發(fā)完成了需求分析，硬件和操作系統(tǒng)選型和項(xiàng)目規(guī)劃；第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)并重點(diǎn)介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，CPLD單元，主控制板的設(shè)計(jì)和各種資源的分配；第四章在分析WinCE及其項(xiàng)目開發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上，完成了軟件的總體框架設(shè)計(jì)并介紹了相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第五章主要是驅(qū)動(dòng)程序和運(yùn)動(dòng)控制模塊并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)為例介紹了流驅(qū)動(dòng)的開發(fā)過程和相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。第六章設(shè)計(jì)了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測(cè)試。最后一章是對(duì)本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項(xiàng)目研究與開發(fā)和軟件工程的高度詳細(xì)探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機(jī)控制器的整個(gè)開發(fā)過程，也具體的從硬件設(shè)計(jì)，資源配置，軟件編寫，驅(qū)動(dòng)開發(fā)，運(yùn)動(dòng)控制和花樣處理等多個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析和研究。本課題的工作對(duì)于高速高檔繡花機(jī)的開發(fā)具有很好的參考價(jià)值和實(shí)踐意義，對(duì)于提升國(guó)內(nèi)繡花機(jī)行業(yè)在高端市場(chǎng)與國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，提升民族品牌價(jià)值，改變國(guó)內(nèi)繡花機(jī)控制器被少數(shù)公司所壟斷，增加良性有效競(jìng)爭(zhēng)有積極影響。
上傳時(shí)間： 2013-06-29
上傳用戶：qazwsxedc
嵌入式系統(tǒng)近年來隨著其信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于信息家電、移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工控仿真的領(lǐng)域，成為繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的主流。本設(shè)計(jì)使用的是ARM9嵌入式開發(fā)板。ARM（AdvancedRISCMachines）公司的32位RISC處理器有著高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)、特有16/32位雙指令集等諸多優(yōu)異的性能。 隨著生產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，工廠企業(yè)車間的不斷增加，對(duì)廠房的管理和設(shè)備的保護(hù)越來越受到重視。本論文主要闡述了監(jiān)控系統(tǒng)中無線終端的設(shè)計(jì)與研究，其中涉及到嵌入式網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在工廠監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用，本監(jiān)控系統(tǒng)的采集設(shè)備如攝像頭、儀表等將視頻、圖像、溫度等數(shù)據(jù)通過下位機(jī)上傳至控制中心，控制中心將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于網(wǎng)頁(yè)中，用戶使用手持終端，以無線上網(wǎng)的方式，通過嵌入式瀏覽器登陸網(wǎng)頁(yè)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 本論文第一章綜合敘述嵌入式系統(tǒng)的基本概念。第二章闡述基于S3C2410X的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的基本架構(gòu)及各個(gè)組成部分。第三章介紹了監(jiān)控系統(tǒng)無線終端的開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。第四章主要闡述了LCD觸摸屏校正程序的設(shè)計(jì)。第五章講述了嵌入式瀏覽器的研究，makefile的編寫與電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ARM 工廠 監(jiān)控 無線終端
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：Miyuki
隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領(lǐng)域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領(lǐng)域里占領(lǐng)先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國(guó)內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先，國(guó)外成熟的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用；其次，因大部分實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強(qiáng)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對(duì)這種情況，結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特殊需求，特別是對(duì)μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎(chǔ)上，面向強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用，設(shè)計(jì)、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個(gè)基礎(chǔ)牢固、值得信賴的基本平臺(tái)。 本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 針對(duì)嵌入式環(huán)境中高效、簡(jiǎn)潔、易擴(kuò)展、易剪裁的要求，對(duì)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu)，在各層中采用功能相對(duì)獨(dú)立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對(duì)系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應(yīng)場(chǎng)合使用；引入中斷分段處理機(jī)制解決中斷和任務(wù)的ITC機(jī)制共享，需要硬保護(hù)機(jī)制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護(hù)機(jī)制被隱性地泛濫使用問題。 針對(duì)應(yīng)用提出的系統(tǒng)行為的可預(yù)測(cè)性需求，在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級(jí)位圖的搶占閾值調(diào)度算法，提高了處理器的利用率和任務(wù)集合的可調(diào)度性，減少了內(nèi)核存儲(chǔ)開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性能，本文還對(duì)內(nèi)核的時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后，通過實(shí)時(shí)性能測(cè)試，結(jié)果表明該實(shí)時(shí)內(nèi)核有很好的強(qiáng)實(shí)時(shí)特性。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 內(nèi)核設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：alia
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種先進(jìn)的、防范能力強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺(tái)等)直接觀看被監(jiān)控場(chǎng)所的一切情況，同時(shí)可以把監(jiān)控場(chǎng)所的圖像內(nèi)容傳送到監(jiān)控中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也得到飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和基于PC機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要，基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。 本文在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，深入系統(tǒng)地研究了基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，給出了基于ARM的嵌入式視頻服務(wù)器的總體設(shè)計(jì)方案和功能規(guī)劃，包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)，基于B/S(Browser/Server)服務(wù)機(jī)制的客戶端軟件設(shè)計(jì)大大降低了客戶端的軟硬件要求。然后，介紹了嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境的搭建和嵌入式軟件的開發(fā)過程，通過BootLoader的配置燒寫和Linux內(nèi)核的移植編譯，搭建了嵌入式視頻服務(wù)器運(yùn)行開發(fā)的軟件平臺(tái)。最后詳細(xì)分析了嵌入式視頻服務(wù)器軟件部分各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)思路及其關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)，用Liflux vide04linux APIs實(shí)現(xiàn)了視頻圖像的采集，視頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸采用了基于UDP協(xié)議的IP組播方式，而視頻圖像顯示模塊則采用了自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于IPicture COM接口的ActiveX控件，便于維護(hù)、更新和升級(jí)。 本文設(shè)計(jì)的基于ARM的嵌入式視頻服務(wù)器安裝設(shè)置方便，遠(yuǎn)程客戶端用戶通過IE瀏覽器可直接訪問服務(wù)器，實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸流暢，無明顯抖動(dòng)，具有良好的穩(wěn)定性、較高的性價(jià)比和一定的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-05-19
上傳用戶：彭玖華
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