本文設(shè)計(jì)的井下網(wǎng)絡(luò)分站作為“煤礦安全自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控及管理系統(tǒng)”的一個(gè)重要的組成部分，以ARM微控制器為核心，以操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ?yàn)椴僮髌脚_(tái)，采用TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了分站的網(wǎng)絡(luò)通信功能，很好的解決了當(dāng)前煤礦企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不一致的問題。 在硬件方面，嚴(yán)格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》完成了監(jiān)控分站的總體硬件設(shè)計(jì)，并通過驅(qū)動(dòng)網(wǎng)卡芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)連接。選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作為分站的控制芯片，它帶有16KB的靜態(tài)RAM和256KB的高速FLASH，包含8路10位A/D，還有多個(gè)串行接口，可使用的GPIO高達(dá)76個(gè)(使用了外部存儲(chǔ)器)，很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機(jī)對(duì)話方面，系統(tǒng)擴(kuò)展了128×64的液晶和1×4的鍵盤。在通信方面，采用TCP/IP協(xié)議與地面主機(jī)進(jìn)行通信，將各種參數(shù)傳送到地面主機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算處理。 在軟件方面，介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的移植過程，并在此基礎(chǔ)上分析了TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)；制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式；通信過程中采用了標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議；詳細(xì)介紹了幾個(gè)主要程序模塊的編程思路，如LCD顯示、外部輸入頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并給出了在實(shí)際編程過程中遇到的問題及解決方法。 本監(jiān)控分站根據(jù)《本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)將外部接入設(shè)備和分站作了電氣隔離，該分站具有2路A/D數(shù)據(jù)采集；6路光電隔離數(shù)字量輸入；2路光電隔離數(shù)字量輸出對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制；人機(jī)接口提供人機(jī)交互界面，提供按鍵操作和數(shù)據(jù)顯示；RS485通信接口負(fù)責(zé)與外界設(shè)備進(jìn)行通信；網(wǎng)絡(luò)通信接口負(fù)責(zé)為各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)提供兼容的接入接口；非易失性鐵電存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)以保證掉電后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不丟失。
標(biāo)簽： ARM 網(wǎng)絡(luò) 分
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本文對(duì)基于ARM的可編程控制器進(jìn)行了研究。本文研制的可編程控制器配置簡單，擴(kuò)展方便，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。能夠采集4～20mA/0～5V的模擬量以及12路開關(guān)量；輸出1路-10～+10V、4路0～5V與2路0～20mA的模擬量以及8路開關(guān)量；能夠采集6路溫度信號(hào)：可以應(yīng)用于開關(guān)量的邏輯控制；能實(shí)現(xiàn)簡單的PID控制：并配有RS232串行通信接口以及CAN總線通信接口，能滿足基本工業(yè)控制的要求。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)已成為IT產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展方向之一，在不同應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)中，都涉及到的一個(gè)共性關(guān)鍵技術(shù)是：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)。 本文密切結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目，采用軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的研究方法，設(shè)計(jì)了一套基于ARM微處理器架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，為應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)者完成了大部分共性的底層設(shè)計(jì)工作，并針對(duì)現(xiàn)代酒店客房管理與控制系統(tǒng)的功能要求，以此平臺(tái)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一個(gè)樓層機(jī)控制系統(tǒng)，并成功運(yùn)用于深圳某國際大酒店的客房控制系統(tǒng)中，驗(yàn)證了本文研發(fā)成果的有效性和推廣應(yīng)用價(jià)值。 論文首先分析了當(dāng)前國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，然后研究了基于S3C44BOX開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，分別給出了電源模塊、MCU核心模塊、存儲(chǔ)器模塊、I/O接口模塊、通信接口模塊、調(diào)試以及系統(tǒng)擴(kuò)展接口等主要模塊的設(shè)計(jì)方法和電氣原理圖；使用CPLD實(shí)現(xiàn)了多功能JTAG調(diào)試器，在SDT環(huán)境下完成了硬件調(diào)試工作；研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植技術(shù)，針對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下載與應(yīng)用，開發(fā)了適用于S3C44BOX的板級(jí)支持包，成功完成了BootRom和VxWorks兩種映像的生成和加載；在論文的最后，研究了本平臺(tái)在酒店客房控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用方法，設(shè)計(jì)其作為樓層機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案，討論了網(wǎng)絡(luò)通信與控制的工作原理，并給出了主要程序的流程圖。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 平臺(tái)設(shè)計(jì)
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當(dāng)今繡花機(jī)市場蓬勃發(fā)展，繡花機(jī)控制系統(tǒng)作為繡花機(jī)最核心的部分，是提高性能和降低成本的關(guān)鍵。本文結(jié)合浙江虎王科技有限公司與浙江大學(xué)的合作項(xiàng)目“繡花機(jī)控制系統(tǒng)”，設(shè)計(jì)出一套基于ARM的技術(shù)先進(jìn)、功能精簡、高性價(jià)比的繡花機(jī)控制系統(tǒng)。論文按照嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程，先根據(jù)市場需求劃分了控制系統(tǒng)的功能模塊并構(gòu)建了總體架構(gòu),選擇了系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，然后采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法對(duì)繡花機(jī)控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 第一章介紹了繡花機(jī)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展過程和現(xiàn)狀，論述了嵌入式系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)和發(fā)展，闡述了ARM的發(fā)展歷史、研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了論文的主要研究內(nèi)容，最后給出了論文的總體結(jié)構(gòu)。 第二章闡述了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程，選擇了軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)法為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，論述了EDA技術(shù)的工作范圍和設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)討論了軟件的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法的原理，最后給出了繡花機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。 第三章根據(jù)市場需求劃分了繡花機(jī)控制系統(tǒng)的功能模塊，構(gòu)建了系統(tǒng)總體架構(gòu)，并分析了每個(gè)模塊的具體功能；根據(jù)選型原則選出了適用于繡花機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)和下位機(jī)CPU芯片、操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境。 第四章根據(jù)總體架構(gòu)，在選好的CPU芯片的基礎(chǔ)．卜確定了繡花機(jī)控制系統(tǒng)的硬件框架，詳細(xì)設(shè)計(jì)了電源電路、復(fù)位電路、存儲(chǔ)器接口電路、鍵盤與顯示電路、USB接口電路、串行通信接口電路和下層機(jī)電接口電路。 第五章按照上位機(jī)和下位機(jī)的層次構(gòu)建了繡花機(jī)控制系統(tǒng)的軟件框架，設(shè)計(jì)了鍵盤輸入模塊、圖形顯示模塊、USB驅(qū)動(dòng)模塊、花樣存儲(chǔ)與管理模塊、串口通信模塊、機(jī)電控制模塊的程序。 第六章回顧與總結(jié)全文的主要研究內(nèi)容，歸納了本文的主要研究成果，并對(duì)今后的研究工作作了展望。
標(biāo)簽： ARM 繡花機(jī) 嵌入式控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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ARM微處理器的應(yīng)用已經(jīng)遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，占領(lǐng)了32位RISC微處理器75％以上的市場份額。 本文設(shè)計(jì)的基于JTAG接口的ARM編程器，以ARM微處理器作為CPU，利用其JTAG接口對(duì)Flash在線編程的技術(shù)，給以ARM為內(nèi)核的應(yīng)用板(數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái))進(jìn)行快速軟件升級(jí)。在分析相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。 首先詳細(xì)分析了JTAG技術(shù)、USB技術(shù)和Modem通信原理。編程器以USB口和RS-232口作為通信接口，以JTAG接口作為調(diào)試接口和編程接口。 其次，在分析編程器需求的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，選擇了主要的部件。系統(tǒng)硬件的核心部件采用了Philips LPC2144ARM芯片，擴(kuò)展了JTAG接口、USB接口、Modem接口，同時(shí)又構(gòu)造出了一個(gè)JTAG接口。該芯片具有SPI總線，采用與SPI兼容的外部Flash作為存儲(chǔ)器。編程器軟件在ADS集成開發(fā)環(huán)境下開發(fā)調(diào)試。 最后，對(duì)編程器技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的不足作了分析和編程器設(shè)計(jì)的不完善之處作了總結(jié)，并對(duì)編程器的發(fā)展趨勢(shì)作了探討和展望。
上傳時(shí)間： 2013-06-16
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近年來，隨著生物識(shí)別技術(shù)的興起，虹膜識(shí)別技術(shù)被日益關(guān)注。由于虹膜識(shí)別技術(shù)對(duì)個(gè)體識(shí)別具有高度的可靠性，已成為目前生物識(shí)別中最有發(fā)展前景的識(shí)別技術(shù)之一。與其它生物識(shí)別技術(shù)相比，虹膜識(shí)別技術(shù)具有唯一性、穩(wěn)定性、非侵犯性、不易偽造性和活體特性等優(yōu)勢(shì)。因此，虹膜識(shí)別技術(shù)具有廣闊的使用前景和很好的經(jīng)濟(jì)效益，越來越受到國內(nèi)外有關(guān)研究人員的重視。 目前，虹膜識(shí)別產(chǎn)品大多都是基于PC平臺(tái)的，在便攜性、穩(wěn)定性和安全性方面還存在一些問題。為了克服以上的缺點(diǎn)，本文構(gòu)架了基于DSP和FPGA的嵌入式虹膜識(shí)別硬件平臺(tái)，使虹膜識(shí)別技術(shù)可應(yīng)用與更多的領(lǐng)域。 本文的主要工作如下： 1．設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式硬件系統(tǒng)，包括DSP處理器、FPGA、COMS圖像傳感器、人機(jī)交互接口和通信接口。同時(shí)，還編寫了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序。另外，由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300Mhz，另外有些器件工作在100Mhz，因此本文還給出了一些信號(hào)完整性分析和PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 2．在FPGA設(shè)計(jì)中，編寫Verilog程序，完成了虹膜圖像采集模塊、乒乓存儲(chǔ)器切換模塊、圖像采樣模塊以及將采樣后的圖像顯示在TFT彩色液晶上的模塊，最終實(shí)現(xiàn)了虹膜圖像實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)。此外，還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用于和DSP通信的HPI接口模塊。 3．完成了部分系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在使用DSP/BIOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各系統(tǒng)任務(wù)，通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊，實(shí)現(xiàn)了虹膜識(shí)別功能。 最終，本文實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)可以快速有效的進(jìn)行虹膜識(shí)別。同時(shí)，由于本系統(tǒng)采用模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，使系統(tǒng)便于快速應(yīng)用于各種場合。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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多普勒計(jì)程儀是根據(jù)聲波在水中的多普勒效應(yīng)原理而制成的一種精密測(cè)速和計(jì)算航程的儀器，它是船用導(dǎo)航設(shè)備的重要組成之一。針對(duì)于多普勒計(jì)程儀的核心問題——頻率估計(jì)，本文提出了一種基于FPGA實(shí)現(xiàn)的多普勒測(cè)頻方案，它具有抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快等特點(diǎn)。本論文主要是圍繞系統(tǒng)的測(cè)頻方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開的。 本文主要研究工作包括：設(shè)計(jì)和調(diào)試基于FPGA的多普勒測(cè)頻系統(tǒng)的硬件電路；通過對(duì)測(cè)頻算法的研究，采用VHDL語言設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)頻算法和其它接口控制程序，并通過軟件仿真，測(cè)試設(shè)計(jì)的正確性。 測(cè)頻系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)是本論文工作的主要部分之一，也是基于FPGA的多普勒測(cè)頻系統(tǒng)的核心部分。整個(gè)系統(tǒng)以FPGA作為主處理器，完成系統(tǒng)中所有的數(shù)字信號(hào)處理和外圍接口控制，同時(shí)，基于FPGA豐富的片內(nèi)可編程邏輯資源和外部I/O資源，系統(tǒng)還擴(kuò)展了豐富的通信接口(UART、USB和以太網(wǎng)接口)和顯示電路(LCD和LED)，使系統(tǒng)便于與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制。 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)是本文工作的另一重要部分。本文通過對(duì)測(cè)頻算法的研究，完成了基于VHDL實(shí)現(xiàn)的過零檢測(cè)法和FFT算法，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)接收機(jī)信號(hào)的自動(dòng)增益控制、信號(hào)采集和與計(jì)算機(jī)的通信功能等。
標(biāo)簽： FPGA 多普勒 測(cè)頻 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電子科學(xué)、圖像傳輸處理技術(shù)與理論的迅速發(fā)展，機(jī)器人視頻監(jiān)控技術(shù)的實(shí)際研究與應(yīng)用曰益得到重視，并不斷地在許多領(lǐng)域取得驕人的成果。特別是近年來，機(jī)器人視頻監(jiān)控技術(shù)已成為高技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。 本論文詳細(xì)介紹了一種機(jī)器人視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了具有前端視頻采集、圖像傳輸處理功能的FPGA系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Altera公司的FPGA芯片作為中央處理器，由視頻采集模塊、異步FIFO模塊、I
標(biāo)簽： FPGA 機(jī)器人 視頻監(jiān)視系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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嵌入式圖像采集、處理與傳輸系統(tǒng)具有體積小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，在智能交通、電力、通訊、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，在DSP上用軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻壓縮成為數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的亮點(diǎn)，這種應(yīng)用比起專門的壓縮芯片更具有靈活性和升級(jí)潛力。 本文主要研究一種基于DSP TMS320VC5402脫機(jī)視頻采集、壓縮編碼和視頻數(shù)據(jù)通信的方法和DSP外圍硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 在本設(shè)計(jì)中，圖像采集部分利用SAA7111視頻采集芯片完成視頻信號(hào)的精確采集；利用FPGA完成復(fù)雜且高速的邏輯控制及時(shí)序設(shè)計(jì)，完成DSP外擴(kuò)RAM，F(xiàn)lash等高速硬件電路設(shè)計(jì)，同時(shí)完成DSP的地址譯碼電路，將采集的數(shù)字視頻信號(hào)存儲(chǔ)在DSP外擴(kuò)存儲(chǔ)空間中；用FPGA基于N1OSⅡ來虛擬設(shè)計(jì)了I
標(biāo)簽： 圖像采集 遠(yuǎn)程傳輸
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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智能化住宅小區(qū)，是指在一定范圍內(nèi)通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元住處服務(wù)、物業(yè)管理、安防以及住宅智能化等系統(tǒng)結(jié)合在一起，為該小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段。從而實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)管理和安全舒適的家居環(huán)境，使業(yè)主生活得更安全、更方便。 隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了智能小區(qū)在我國的推廣和應(yīng)用。目前這些小區(qū)的智能化建設(shè)大多數(shù)是采用Lonworks、FF等現(xiàn)場總線技術(shù)。但是現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度還不成熟，且成本較高。隨著寬帶Internet進(jìn)入家庭，利用Internet來構(gòu)建智能小區(qū)已成為大勢(shì)所趨。 本文介紹了一種基于以太網(wǎng)和FPGA的嵌入式智能小區(qū)管理系統(tǒng)的組建方法。首先，以Altera的FPGA為核心，通過在外圍添加適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)設(shè)備和通信接口設(shè)備，構(gòu)成一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。其次，在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲(chǔ)器中下載uClinux操作系統(tǒng)，從而構(gòu)建出一套資源豐富的嵌入式操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能齊全的Web服務(wù)器。最后，將此操作系統(tǒng)作為智能小區(qū)的樓宇集中器，再根據(jù)需要配置適當(dāng)?shù)牟杉骱惋@示器，就可以組建成一套功能強(qiáng)大的智能小區(qū)管理系統(tǒng)。它可以完成圖像抄表、定時(shí)圖像采集、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控、樓宇廣播、智能語音報(bào)警等功能。 這種利用當(dāng)前流行的嵌入式系統(tǒng)來組建的智能小區(qū)管理系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)簡單、功能強(qiáng)大；而且節(jié)約布線、成本低廉。因此具有很高的性價(jià)比，相信在未來有較大的市場潛力。 本文主要包括如下幾個(gè)部分：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的原理圖構(gòu)建和PCB板的繪制：系統(tǒng)核心處理器設(shè)計(jì)，包括Nios Ⅱ軟核CPU的設(shè)計(jì)方法、外圍存儲(chǔ)和通信器件的添加及設(shè)計(jì)方法；嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的相關(guān)知識(shí)及移植方法：系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設(shè)計(jì)，以及單片機(jī)語音報(bào)警程序設(shè)計(jì)等；最后給出了調(diào)試情況以及一些試驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽： FPGA 以太網(wǎng) 智能小區(qū) 管理系統(tǒng)
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