隨著數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,智能信息化家電已成為現(xiàn)代社會(huì)和家庭的新時(shí)尚,也是嵌入式系統(tǒng)的最大應(yīng)用領(lǐng)域。 本文基于ARM-Linux嵌入式系統(tǒng)開發(fā)彰顯冰箱智能信息化的顯示單元。 通過對嵌入式微處理器進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了基于AT91SAM9261系統(tǒng)架構(gòu)的硬件電路,主要包括核心控制板的外部總線接口EBI電路、作為內(nèi)存的SDRAM模塊電路和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的Nand_DataFlash模塊電路,外圍電路板的液晶顯示屏TFT-LCD接口電路、觸摸按鍵電路、LCD的CCFL背光電路和SP3232通信電路及電源電路等,對各個(gè)模塊進(jìn)行了分析,給出了硬件原理圖。 對四種嵌入式操作系統(tǒng)Linux、VxWorks、μC/OS-Ⅱ和Windows CE進(jìn)行了比較,完成了操作系統(tǒng)的選型,搭建了交叉編譯環(huán)境ARM—Linux的開發(fā)平臺(tái)。 在完成了GAL和IAL,移植的基礎(chǔ)上,利用MiniGUI開發(fā)應(yīng)用軟件程序,給出MiniGUI應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)流程圖,編寫設(shè)置主窗口風(fēng)格的入口函數(shù)MiniGUIMain、處理按鍵和定時(shí)器消息的主窗口處理函數(shù)LoadBmpProc、實(shí)現(xiàn)窗口顯示的程序文件display和loadbmp以及參照通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)家電協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信功能的程序文件nand。 通過系統(tǒng)調(diào)試和整機(jī)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了冰箱顯示單元的智能信息化。可以由觸摸按鍵或是遠(yuǎn)程電腦來控制冰箱,液晶顯示器上播放動(dòng)畫、圖片和文本信息;冰箱還可將工作狀態(tài)和報(bào)警信息上傳到網(wǎng)絡(luò),利于冰箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控和升級維護(hù)。目前此項(xiàng)研究成果已用于產(chǎn)品的生產(chǎn)。
標(biāo)簽: ARMLinux 動(dòng)畫 顯示單元
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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這篇論文在系統(tǒng)分析國內(nèi)外雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器為研究對象。 首先,根據(jù)雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標(biāo),進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì):選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲(chǔ)器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整。用Matlab7.1進(jìn)行仿真,其結(jié)果表明:該控制算法對系統(tǒng)具有良好的控制效果,性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后,根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務(wù),用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實(shí)現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環(huán)境下通過仿真,且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語言編寫在ARM中實(shí)現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的代碼,通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后,生成可執(zhí)行文件.axf,,調(diào)用AXD進(jìn)行在線仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對伺服系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制。 結(jié)果表明:ARM作為伺服控制器的內(nèi)核,其性價(jià)比與集成度高:用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器,提高了系統(tǒng)的開放性、實(shí)時(shí)性、可靠性,降低了系統(tǒng)功耗,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARMFPGA 雷達(dá) 伺服 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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指紋識(shí)別是在指紋圖像上找到指紋的特征,通過計(jì)算機(jī)模糊比較的方法,把兩個(gè)指紋的特征模板進(jìn)行比較,計(jì)算出它們的相似程度,最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。本文對現(xiàn)已存在的多種指紋識(shí)別算法進(jìn)行編程比較,并對細(xì)化算法提出改進(jìn)。同時(shí)采用基于ARM7TDMI內(nèi)核的32位處理器S3C44B0作為主控制器,半導(dǎo)體電容傳感器FPS200作為指紋數(shù)據(jù)采集設(shè)備,構(gòu)建了自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)。論文完成主要工作如下: 1、指紋采集模塊的設(shè)計(jì):根據(jù)FPS200的相關(guān)寄存器資源和管腳特性,完成指紋傳感器FPS200的電路設(shè)計(jì);研究FPS200主要寄存器的功能和圖像采集方式,給出FPS200在三種工作方式下的工作流程,并且對三種工作模式進(jìn)行分析。 2、指紋識(shí)別算法研究:通過對現(xiàn)已存在的多種圖像預(yù)處理算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)和對比研究發(fā)現(xiàn),細(xì)化后的圖像多存在短線、斷線、毛刺等干擾以及細(xì)化不徹底的現(xiàn)象,為此提出了新的修復(fù)算法:分析目標(biāo)點(diǎn)周圍紋線的走向趨勢,選擇去除或者保留周圍的相連點(diǎn),較好地解決了細(xì)化不徹底的問題;再對細(xì)化后的圖像采用方形模板進(jìn)行紋線跟蹤,去除偽特征點(diǎn),克服了逐步遞進(jìn)的紋線跟蹤算法過于復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)等問題。 3、采用Sansung公司基于ARM7TDMI內(nèi)核的32位RISC處理器S3C44B0,構(gòu)建了自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括電源管理部分、指紋圖像采集模塊、存儲(chǔ)器模塊、JTAG調(diào)試接口以及與外設(shè)連接的串行接口。硬件部分主要完成指紋采集模塊接口的設(shè)計(jì)與開發(fā),軟件部分主要完成指紋圖像采集程序、指紋識(shí)別算法程序和串口通信程序的開發(fā),此外還通過串口實(shí)現(xiàn)指紋數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī),在VB環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了簡易的人機(jī)交互軟件,提供指紋圖像的直觀顯示,用于對指紋識(shí)別程序進(jìn)行測試,并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析。
標(biāo)簽: S3C44B0 ARM 處理器 自動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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條碼技術(shù)是隨通信技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種。根據(jù)二進(jìn)制編碼規(guī)則對應(yīng)形成的由對光反映率不同的條、空組成的圖形,經(jīng)光電掃描識(shí)讀器掃描,將采集的信息經(jīng)處理器進(jìn)行處理,從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。條碼技術(shù)自出現(xiàn)以來,得到了人們的普遍關(guān)注,發(fā)展十分迅速,已廣泛用于交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、倉儲(chǔ)業(yè)、郵電業(yè)等領(lǐng)域,極大的提高了數(shù)據(jù)采集和信息處理的速度,提高了工作效率,并為管理的科學(xué)化、信息化和現(xiàn)代化作出了貢獻(xiàn)。目前常用的是一維條碼,但一維條碼最大的弱點(diǎn)就是表征的信息量是有限的,需要依賴外部數(shù)據(jù)庫支持,離開這個(gè)數(shù)據(jù)庫條碼本身就沒有意義了。二維條碼克服了這一弱點(diǎn),它是在一維條碼基礎(chǔ)上形成的高密度、高信息量的條碼,可以將大量信息在小區(qū)域內(nèi)編碼,它本身就是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)文件,是實(shí)現(xiàn)證件、卡片等信息存儲(chǔ)、攜帶并可以通過機(jī)器自動(dòng)識(shí)讀的理想方法。 本課題采用流行的嵌入式技術(shù),采用S3C44BOX作為二維條碼PDF417識(shí)別器的數(shù)據(jù)采集終端,該終端內(nèi)嵌μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng),將應(yīng)用分解成多任務(wù),簡化了應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì);使控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了保證,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性;同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和產(chǎn)品開發(fā)的可延續(xù)性。 本課題的主要任務(wù)是PDF417(Portable Data File)二維條碼圖像的識(shí)別。先由掃描儀或照相機(jī)獲取二維條碼的原始圖像,再由PC(Personal Computer)計(jì)算機(jī)中的圖象處理程序?qū)D象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后在條碼中定位單個(gè)碼字符號的圖像,利用算法識(shí)別出單個(gè)碼字符號。本文在條碼圖像的預(yù)處理方面進(jìn)行了算法改進(jìn),取得了較好的成果,能夠有效的去掉干擾噪聲和圖像定位。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本課題研究的二維條碼識(shí)別系統(tǒng)是比較令人滿意的。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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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,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Time-To-Count輻射測量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計(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測量方法初步研究》基礎(chǔ)上,使用了高速的ARM芯片,對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統(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)器的測量范圍與測量精度。 首先,討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測射線強(qiáng)度的方法,并指出傳統(tǒng)的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法,對Time-To-Count測量方法的理論基礎(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輻射測量儀的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測量儀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輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高,對于Y射線總量測量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h,數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測量時(shí),如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測量精度,是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測元件,在100U R/h到lR/h的輻射場中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測量點(diǎn)測量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。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測量,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,對測量結(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方法輻射測量特別是測量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測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)間對測量結(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)間對測量結(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測量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測量。經(jīng)過對大量實(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。對于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測量,當(dāng)輻射場較弱時(shí),通常采用規(guī)定次數(shù)測量的方式,在輻射場較強(qiáng)時(shí),應(yīng)該選用定時(shí)測量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場較弱時(shí),如果用規(guī)定次數(shù)測量的方式,會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來采集足夠的脈沖信號。當(dāng)輻射場較強(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)的測量會(huì)加大測量誤差,當(dāng)選用定時(shí)測量的方式時(shí),由于時(shí)間的相對加長,所以記錄的粒子數(shù)就相對的增加,從而提高儀器的測量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀,了解到了目前最新的核輻射總量測量技術(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,對以G-計(jì)數(shù)管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進(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核輻射測量儀。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)。用戶可以定期的對儀器的標(biāo)定,來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數(shù)造成的影響,通過Time-To-Count測量方法的使用,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)管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測量方法后,結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測量儀的量程為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。 綜上所述,本文取得了如下成果:對國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出了Time-To-Count測量方法的基本原理,并對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輻射測量儀的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程,通過高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測量儀的改進(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,對國內(nèi)核輻射測量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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SystemView的庫資源十分豐富,包括含若干圖標(biāo)的基本庫(Main Library)及專業(yè)庫(Optional Library),基本庫中包括多種信號源、接收器、加法器、乘法器,各種函數(shù)運(yùn)算器等;專業(yè)庫有通訊(Communication)、邏輯(Logic)、數(shù)字信號處理(DSP)、射頻/模擬(RF/Analog)等;它們特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證,尤其適合于無線電話、無繩電話、尋呼機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、衛(wèi)星通訊等通信系統(tǒng);并可進(jìn)行各種系統(tǒng)時(shí)域和頻域分析、譜分析,及對各種邏輯電路、射頻/模擬電路(混合器、放大器、RLC電路、運(yùn)放電路等)進(jìn)行理論分析和失真分析。 System View能自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查,給出連接錯(cuò)誤信息或尚懸空的待連接端信息,通知用戶連接出錯(cuò)并通過顯示指出出錯(cuò)的圖標(biāo)。這個(gè)特點(diǎn)對用戶系統(tǒng)的診斷是十分有效的。 System View的另一重要特點(diǎn)是它可以從各種不同角度、以不同方式,按要求設(shè)計(jì)多種濾波器,并可自動(dòng)完成濾波器各指標(biāo)—如幅頻特性(伯特圖)、傳遞函數(shù)、根軌跡圖等之間的轉(zhuǎn)換。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析方面,System View還提供了一個(gè)真實(shí)而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)波形。在窗口內(nèi),可以通過鼠標(biāo)方便地控制內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動(dòng)等。另外,分析窗中還帶有一個(gè)功能強(qiáng)大的“接收計(jì)算器”,可以完成對仿真運(yùn)行結(jié)果的各種運(yùn)算、譜分析、濾波。 System View還具有與外部文件的接口,可直接獲得并處理輸入/輸出數(shù)據(jù)。提供了與編程語言VC++或仿真工具M(jìn)atlab的接口,可以很方便的調(diào)用其函數(shù)。還具備與硬件設(shè)計(jì)的接口:與Xilinx公司的軟件Core Generator配套,可以將System View系統(tǒng)中的部分器件生成下載FPGA芯片所需的數(shù)據(jù)文件;另外,System View還有與DSP芯片設(shè)計(jì)的接口,可以將其DSP庫中的部分器件生成DSP芯片編程的C語言源代碼。
標(biāo)簽: SYSTEMVIEW 教材
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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AD9224模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最高采樣頻率為40MHz數(shù)據(jù)精度為12位.內(nèi)部采用閃爍式AD及多級流水線式結(jié)構(gòu),因而不失碼,使用方便、準(zhǔn)確度高.文章介紹了高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9224的性能、結(jié)構(gòu)及幾種典型應(yīng)用電
標(biāo)簽: 9224 AD 超高速 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-06-19
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現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢,占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場,并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分,其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此,提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要,而且,開發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過人機(jī)界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機(jī)。通過對系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先,通過對噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮,系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定,而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要,對各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取,并設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的接口電路。最后,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面,系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植,并對系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對系統(tǒng)啟動(dòng)代碼進(jìn)行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求,對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開發(fā),另外,對每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù),對硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后,針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性,對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機(jī);送經(jīng)卷取;模糊PID
標(biāo)簽: ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們越來越注重生活質(zhì)量,對于有害氣體的檢測成為人們的迫切要求,我國氣敏傳感器發(fā)展迅速,但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復(fù)雜等原因,氣敏傳感器測量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機(jī)理及氣敏傳感器的工作原理的前提下,設(shè)計(jì)了一種新型的氣體濃度測量裝置,并將采集到的信號處理后通過無線傳輸設(shè)備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器,利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力及控制能力,設(shè)計(jì)出了顯示氣體濃度值的測量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口,有效地降低了成本,減小了裝置體積。 在無線傳輸部分,采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403,nRF403工作在433或315MHz國際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調(diào)制解調(diào),采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進(jìn)行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)無方向性要求,在高速移動(dòng)和振動(dòng)等情況有抗干擾能力。本測量裝置的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成:數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設(shè)計(jì)包括:通道選擇程序設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)、信號處理程序(算法)、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設(shè)計(jì)、以及PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)際的測量,本裝置可對外界氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,精度保持誤差在1.5%以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡單、低耗等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: ARM 氣敏傳感器 無線傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應(yīng)用,從消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備,從民用產(chǎn)品到軍用器材,嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、消費(fèi)電子和自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點(diǎn)之一。為了學(xué)習(xí)、研究和使用嵌入式技術(shù),國內(nèi)許多高校都在開展或計(jì)劃開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。因此,研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,提出并研究設(shè)計(jì)了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設(shè)計(jì)流程、發(fā)展趨勢,分析了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)開展的必要性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學(xué)內(nèi)容安排,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件平臺(tái),詳細(xì)論述了硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程,同時(shí)給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)和移植,包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內(nèi)核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景,分析了嵌入式Boa服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu),修改并實(shí)現(xiàn)了嵌入式Boa服務(wù)器。在Boa服務(wù)器的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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