隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點。嵌入式系統(tǒng)大量應用在自動控制、工業(yè)設備和家用電器當中。當前應用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn),常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器(Position Sensible Detector)是一種基于半導體PN結(jié)橫向光電效應的光電器件。它具有分辨率高、響應速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點。我們經(jīng)常將PSD應用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器,結(jié)合嵌入式技術(shù),將PSD應用于微小位移測量,實現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設計。以PSD為核心實現(xiàn)了對信號的轉(zhuǎn)換,利用PSD結(jié)合光學三角測量法將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心,主要實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理,存儲和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心,利用VB6.0實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設定值進行比較,根據(jù)這個差值我們可以對系統(tǒng)進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點、優(yōu)勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架;敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結(jié)構(gòu),介紹了將PSD應用于位移測量的設計過程;在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺下,結(jié)合PSD實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的硬件設計;軟件設計上,以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺,利用內(nèi)核裁剪技術(shù),移植了BOOTLOADER,設計了Linux驅(qū)動程序和應用程序;最后在系統(tǒng)進行調(diào)試的時候,對系統(tǒng)進行了必要的改進,主要是設計了相應的非線性補償電路,利用MATLAB對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合與分析。通過實驗數(shù)據(jù)表明,基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高,響應速度快,并且成本低等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以星載圖像數(shù)據(jù)的壓縮與加密為背景,對CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領域做了簡單的對比; (2)對原始CCSDS圖像壓縮算法進行了改進。實驗結(jié)果表明,改進后的算法在提升算法性能的同時,降低了算法的復雜度; (3)研究了AES數(shù)據(jù)加密標準,并實現(xiàn)了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺上,驗證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心,以計算機技術(shù)為基礎,軟件硬件均可裁剪,能滿足應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)得到了廣闊的發(fā)展空間。其中ARM微處理器憑借體積小、功耗低、成本低而性能高等優(yōu)點,己被成功應用于移動通信、手持設備、多媒體數(shù)字消費等諸多嵌入式領域。ARM也逐步成為了嵌入式的代名詞。另外,嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展目前也已十分豐富,特別是自由免費軟件Linux的出現(xiàn)。Linux憑借源碼開放、內(nèi)核可裁減、功能豐富、運行穩(wěn)定等優(yōu)勢,被移植到了多種不同結(jié)構(gòu)的CPU和硬件平臺上,且得到了大量優(yōu)秀開發(fā)工具軟件的支持。 本論文的目的是建立一個以ARM為基礎的嵌入式linux系統(tǒng)控制平臺.本文詳細介紹了整個系統(tǒng)平臺的研究開發(fā)和設計實現(xiàn)過程。論文首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點和當前的發(fā)展概況。再闡述了以AT91RM19200為核心的開發(fā)平臺的硬件組成,詳細研究了硬件平臺設計過程,平臺的外圍配置包括存儲模塊、串口模塊、 CAN總線模塊、以太網(wǎng)模塊、USB模塊及JTAG調(diào)試模塊、實時模塊等多種功能模塊,包括各個功能模塊的芯片選擇和原理圖,還對硬件電路設計的注意事項進行了探討。再以此硬件平臺為基礎,詳細的論述了嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作,如U-BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁減、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動程序的編寫等。最后對系統(tǒng)性能進行了測試,通過測試表明平臺達到設計要求,性能穩(wěn)定。
上傳時間: 2013-04-24
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當今嵌入式技術(shù)的發(fā)展突飛猛進,嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)。嵌入式技術(shù)的發(fā)展同樣也影響到了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。論文綜述了當前開放式數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并分析了幾種主流開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,進而提出了利用ARM處理器和Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)一個基于ARM-WinCE嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的原型系統(tǒng)的想法。 論文論述了如何構(gòu)建ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)基于S3C2410開發(fā)板的硬件平Z口-x和基于Windows CE.Net的軟件平臺;在ARM微處理器上構(gòu)建了基于Windows CE的數(shù)控操作系統(tǒng)內(nèi)核,并利用VIVI Boot Loader把定制的映像加載到S3C2410開發(fā)板中去。 本文重點針對ARM處理器芯片,利用流接口驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了藍牙串口驅(qū)動程序的開發(fā),實現(xiàn)了ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)中機床控制器和移動控制器的藍牙通信;研究了如何利用S3C2410處理器的PWM定時器和Windows CE的中斷機制進行數(shù)控系統(tǒng)的實時控制。
標簽: ARMWindowsCE 嵌入式 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文以實現(xiàn)數(shù)字化的移動巡檢為目標,提出了嵌入式技術(shù)+GIS+GPS所組成的便攜式電力巡檢儀的解決方案。便攜式電力巡檢儀采用了目前最新的嵌入式技術(shù),完全根據(jù)電力巡檢工作需要的功能進行最底層的硬件平臺、嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的專項設計和開發(fā)。 便攜式電力巡檢儀的硬件平臺采用主流的ARM微處理器、GPS接收器和其他硬件資源,完全根據(jù)功能需求量身定做,不會造成硬件上的浪費,在實現(xiàn)需求功能的同時大大降低了成本。 經(jīng)過認真的比較和實驗,將Windows CE.net作為便攜式電力巡檢儀的操作系統(tǒng),它最大的優(yōu)點就是人機界面操作以及應用軟件開發(fā)都比較簡單。在Platform Builder的平臺上研究并實現(xiàn)了中文版操作系統(tǒng)的定制,成功的將其移植到自主設計研究的硬件平臺上。 便攜式電力巡檢儀的應用軟件采用了eMbedded Visual C++和eSuperMap共同開發(fā)。根據(jù)線路巡檢工作的數(shù)據(jù)記錄項需求,確定了系統(tǒng)地屬性數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)分層體系,實現(xiàn)了嵌入式空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成。應用軟件具備對數(shù)據(jù)地圖的放大、縮小等基本操作,能夠?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)進行解析,實現(xiàn)GPS的數(shù)據(jù)采集和定位工作。能夠為用戶計算最短和最快路徑以及提供導航等服務,基本滿足移動巡檢的各項需要。 基于ARM的便攜式電力巡檢儀,采用嵌入式+GIS+GPS的電力巡檢系統(tǒng)設計方案,研究和開發(fā)了從硬件平臺到應用軟件的一系列內(nèi)容,對提高電力巡檢工作的質(zhì)量具有極大的促進作用和較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-14
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嵌入式系統(tǒng)是一種將底層硬件、實時操作系統(tǒng)和應用軟件相結(jié)合的專用計算機系統(tǒng),在經(jīng)濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應用。嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)已成為現(xiàn)代電子領域的重要研究方向之一。嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應用軟件開發(fā)的支撐平臺,網(wǎng)絡化是主要趨勢之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實時操作系統(tǒng),以其免費公開源碼、面向中小型應用、可搶占、多任務以及較好的移植性等突出特點,在各類嵌入式設備中得到廣泛應用。然而,μC/OS-Ⅱ內(nèi)核中不支持TCP/IP協(xié)議棧,因而無法適應嵌入式設備網(wǎng)絡化的需要。本文的主要目標是:在計算資源嚴重受限的條件下,研究使嵌入式系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議的策略及其實現(xiàn)方法。 本課題以實驗室現(xiàn)有的Samsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開發(fā)板作為硬件平臺,分析了ARM7TDM[內(nèi)核的特點及S3C44BOX的結(jié)構(gòu)。在詳細分析實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ及其內(nèi)核原理的基礎上對其進行適當?shù)母倪M并成功移植到ARM硬件平臺上。針對μC/OS-Ⅱ內(nèi)核不支持TCP/IP協(xié)議棧的問題,引進了嵌入式TCP/IP協(xié)議uIP,將其應用到μC/OS-Ⅱ上,成為μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡服務模塊,實現(xiàn)了對μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡功能的擴充,并在uIP基礎上編寫了相關的網(wǎng)絡驅(qū)動程序。最后,本課題設計了基于HTTP協(xié)議的嵌入式Web服務器和基于TFTP協(xié)議的遠程文件傳輸,從而使網(wǎng)絡遠程監(jiān)控測量和在線程序的更新下載成為現(xiàn)實。 本課題經(jīng)過數(shù)月的軟硬件的設計和調(diào)試,已實現(xiàn)了最初的設計目標。測試結(jié)果表明:移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內(nèi)核可以成功實現(xiàn)對任務的調(diào)度;對μC/OS-Ⅱ內(nèi)核擴充的TCP/IP協(xié)議——uIP可正常運行:嵌入式Web服務器和遠、程文件傳輸在實驗室局域網(wǎng)中的穩(wěn)定運行,更加證明了本課題的成功性。
標簽: TCPIP ARM 協(xié)議 網(wǎng)絡測控
上傳時間: 2013-05-17
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短波通信由于其固有的優(yōu)點,在無線通信特別是軍事通信中有著很重要的應用,國內(nèi)外對短波電臺以及高速調(diào)制解調(diào)器的研究也是相當多,然而有些硬件結(jié)構(gòu)相似的電臺信號特征差異卻很大,這極大地限制了不同電臺間的互通互連。而軟件無線電用軟件代替部分硬件,可以通過不同軟件模塊來實現(xiàn)不同的功能,因此利用軟件無線電,可以在相同的硬件平臺上,實現(xiàn)多種短波數(shù)字化業(yè)務,而本文重點研究的就是基于軟件無線電的短波串行體制。 首先對短波串行體制標準進行了詳細地研究,并對發(fā)射端實現(xiàn)方法進行了具體的說明。其次闡述了中頻數(shù)字接收機相關基本理論,在研究信號采樣理論、多速率數(shù)字信號處理理論、濾波器設計理論、FPGA硬件數(shù)字算法等基礎上,并結(jié)合實際應用要求,提出了適合于FPGA實現(xiàn)的數(shù)字化中頻處理系統(tǒng)方案,對系統(tǒng)進行了仿真,驗證了系統(tǒng)方案的可行性,然后通過Verilog編程完成了數(shù)字下變頻的FPGA實現(xiàn),效果較好。最后對接收端的基帶處理方法進行了一些探索。
上傳時間: 2013-07-19
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不同于一般形式的軟件編程,嵌入式系統(tǒng)編程建立在特定的硬件平臺上,勢必要求 其編程語言具備較強的硬件直接操作能力。無疑,匯編語言具備這樣的特質(zhì)。但是,歸 因于匯編語言開發(fā)過程的復雜性,它并不是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一般選擇。而與之相比, C 語言--一種"高級的低級"語言,則成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最佳選擇。筆者在嵌入式系 統(tǒng)項目的開發(fā)過程中,一次又一次感受到C 語言的精妙,沉醉于C 語言給嵌入式開發(fā)帶 來的便利。
標簽: 語言 嵌入式 系統(tǒng)編程
上傳時間: 2013-04-24
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MMC/SD卡以其優(yōu)越的性能,在單片機嵌入式設備中得到廣泛應用。將MMC/SD卡作為外部掉電存儲介質(zhì)應用于音頻信號發(fā)生器中,通過8051F330單片機上的SPI接口,實現(xiàn)單片機—MMC/SD卡的存儲擴展,設計了此硬件平臺上的MMC/SD卡的單片機驅(qū)動程序,并給出了相應的程序代碼,滿足音頻信號發(fā)生器的大容量存儲要求。 Abstract: MMC/SD card is more and more widely used in the single chip embedded devices for their excellent performances.This article introduces the application of MMC/SD card as the external power down storage medium in audio signal generator. The extension technology especially for storage of single chip-MMC/SD card via SPI interfaces in 8051F330 single chip, including designs single chip drive program of MMC/SD card based on hardware platform,and also gives the key coding of the program. The implementation of big capacity storage is meaningful in audio signal generator.
上傳時間: 2014-12-27
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本文設計的DSP最小系統(tǒng)可用于本科生參加電子設計大賽,也可對研究生的基本技能訓練起到較好的作用,為以后完成畢業(yè)論文提供DSP相關的理論。硬件是由TI公司專門為電力電子和電機控制而開發(fā)的16為定點數(shù)字信號處理芯片TMS320LF2407為核心,輔以相應的電源、時鐘、復位、和JTAG接口電路,構(gòu)成了一個DSP最小系統(tǒng)。完成BSP最小系統(tǒng)的實物制作及軟件調(diào)試,通過相關實驗證明系統(tǒng)運作穩(wěn)定可靠。
上傳時間: 2013-11-08
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