指紋識別是在指紋圖像上找到指紋的特征,通過計算機模糊比較的方法,把兩個指紋的特征模板進行比較,計算出它們的相似程度,最終得到兩個指紋的匹配結果。本文對現已存在的多種指紋識別算法進行編程比較,并對細化算法提出改進。同時采用基于ARM7TDMI內核的32位處理器S3C44B0作為主控制器,半導體電容傳感器FPS200作為指紋數據采集設備,構建了自動指紋識別系統。論文完成主要工作如下: 1、指紋采集模塊的設計:根據FPS200的相關寄存器資源和管腳特性,完成指紋傳感器FPS200的電路設計;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行分析。 2、指紋識別算法研究:通過對現已存在的多種圖像預處理算法進行編程實現和對比研究發現,細化后的圖像多存在短線、斷線、毛刺等干擾以及細化不徹底的現象,為此提出了新的修復算法:分析目標點周圍紋線的走向趨勢,選擇去除或者保留周圍的相連點,較好地解決了細化不徹底的問題;再對細化后的圖像采用方形模板進行紋線跟蹤,去除偽特征點,克服了逐步遞進的紋線跟蹤算法過于復雜、不易實現等問題。 3、采用Sansung公司基于ARM7TDMI內核的32位RISC處理器S3C44B0,構建了自動指紋識別系統。該系統主要包括電源管理部分、指紋圖像采集模塊、存儲器模塊、JTAG調試接口以及與外設連接的串行接口。硬件部分主要完成指紋采集模塊接口的設計與開發,軟件部分主要完成指紋圖像采集程序、指紋識別算法程序和串口通信程序的開發,此外還通過串口實現指紋數據上傳到上位機,在VB環境下實現了簡易的人機交互軟件,提供指紋圖像的直觀顯示,用于對指紋識別程序進行測試,并對測試結果進行了分析。
上傳時間: 2013-05-22
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為了解決當前PVC軟標生產技術落后、效率低、質量不穩定、能耗高、工作環境差等問題,本文提出研制集注標、烘烤、冷卻的數控PVC軟標機方案。 數控PVC軟標機控制系統采用“ARM9+RT-Linux”開發模式,將數控技術與嵌入式系統應用有機結合起來,一方面發揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點,使PVC軟標機數控系統有較強的數據處理和運動控制能力;另一方面利用實時操作系統RT-Linux的開放性、強大的功能,簡化了數控系統軟件的開發,縮短了應用系統開發周期。 本文研究的主要內容是基于嵌入式的PVC軟標機數控系統硬件設計和軟件開發。首先詳細介紹了系統各功能模塊的硬件電路設計,包括嵌入式最小系統搭建、伺服驅動器接口電路設計、電磁閥接口電路設計、人機交互模塊設計、通信模塊設計、開關量模塊設計等方面內容;然后,基于RT-Linux的嵌入式系統軟件實現機理的理論指導下,提出了系統軟件的架構,在此基礎上詳細闡述了軟件實現過程:通過對PVC軟標機數控系統功能需求及多任務間數據依賴關系的分析,同時結合RT-Linux平臺上實時應用軟件的結構特點,本文在邏輯架構上對控制系統的實時任務和非實時任務進行了劃分,并設計了模塊間數據緩沖機制;在時序架構上提出了系統的多任務運行時機分配以及各任務之間正確合理的時序關系,以保證實時任務的實時性和非實時任務能夠得到適當運行;在應用軟件架構上利用RT-Linux多線程編程技術實現了系統軟件的基本功能。最后,針對本系統插補所需的精度和系統實時性要求,利用數據采用直線插補算法實現了系統的插補功能。 目前,PVC軟標機數控系統的基本功能已經實現,系統能夠在實驗平臺上穩定運行,基本達到預期目標。關鍵字:PVC軟標;數控系統;插補;RT-Linux;ARM9
上傳時間: 2013-04-24
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標準格式的異步外設之間的數字通訊,通過RS-232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設接口(SPI)是一個高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數據傳輸通信。同時還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路,以便能實時監控數據的收發。此實例電路結構簡單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學者使用,具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-01
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高級數據鏈路控制規程,是由ISO開發,面向比特的數據鏈路層協議,具有差錯檢測功能強大、高效和同步傳輸的等特點,是通信領域中應用最廣泛的協議之一。隨著大規模電路的集成度和工藝水平不斷提高,ARM處理器上的高級數據鏈路控制器外設,幾乎涵蓋了HDLC規程常用的大部分子集。利用ARM芯片對HDLC通信過程進行控制,將具有成本低廉、靈活性好、便于擴展為操作系統下的應用程序等優點。本文在這一背景下,提出了在ARM下實現鏈路層傳輸的方案,在方案中實現了基于HDLC協議子集的簡單協議。 本文以嵌入式的高速發展為背景,對基于ARM核微處理器的鏈路層通信規程進行研究,闡述了HDLC幀的結構、特點和工作原理,提出了在ARM芯片上實現HDLC規程的兩種方法,同時給出其設計方案、關鍵代碼和調試方法。其中,重點對無操作系統時中斷模式下,以及基于操作系統時ARM芯片上實現HDLC規程的方法進行了探討設計。
標簽: ARM 高級數據鏈路控制規程
上傳時間: 2013-08-04
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隨著嵌入式技術的發展,ARM處理器以其獨特的優勢在計算機、電子和通信的各個領域得到廣泛應用,將網絡技術、控制技術和視頻監控技術相融合,在更大程度上促進了家庭生活的信息化和自動化。系統采用先進的ARM處理器作為控制平臺,與使用C51單片機相比,提高了性能,縮短了開發周期;與使用傳統的PC機相比,兼顧了系統功能,又節約了成本,在家庭自動化領域具有較好的理論價值和廣闊的應用前景。 本文在分析國內外家庭自動化發展現狀的基礎上,采用先進的ARM技術,給出了多模式網絡通信方案,解決了家庭自動化系統對不同通信網絡的兼容性問題,在公用電話網語音通信中,提出了通信狀態機模型,討論了電話按鍵檢測和超時無選擇的問題,對語音處理技術的實現進行了研究;在無線網絡通信中,通過短消息的發送和接收,實現了遠程用戶和系統之間的信號傳輸,對系統無線GPRS通信的實現進行了技術研究;在遠程圖像監控的實現中,給出了單幀圖像采集的實現方法,對C/S模式下遠程監控技術進行了研究;為實現系統與終端之間的信號傳輸,給出了家庭內部控制網絡接口設計方案,實現了家電設備控制和自動報警功能,在系統安全問題方面,給出了系統身份認證的實現方法。在此基礎上,構建了一個低成本、高性能、高可靠性的家庭自動化系統。
上傳時間: 2013-06-21
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傳統的家電采用各自獨立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協同工作,容易造成浪費。同時它們無法自動獲取外界的信息,人們無法對其進行遠程操作,難以滿足現代生活的需求。所以開發智能化的家電及其控制系統己成為當前的研究熱點。 傳統的電話只能進行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現,以及Linux、Windows CE等操作系統的完善,使嵌入式技術迅速發展,這為智能IP電話的研發提供了軟硬件基礎。 現階段家庭網關接入互聯網的方式主要為有線接入,因為這種方式網絡性能比無線隱定,延時性相對要小,用它來遠程控制智能家電比無線網要安全可靠。要實現智能家電的網絡化,如果采用PC機進行直接進行控制,或者讓每臺家電接入網絡,這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統。各個智能家電與IP電話采用串口進行通信,IP電話采用網口與因特網通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍牙通訊技術更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯為切入點,結合ARM、嵌入式Linux和網絡技術,設計出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費類電子產品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優化人們的生活方式,節約能源費用資金。 筆者完成了系統硬件和軟件設計,并進行了調試,驗證了所設計系統的有效性和實用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式測控系統和測控裝置在工業生產過程控制、儀器儀表及自動化系統、智能樓宇監控等方面得到廣泛的應用。由于嵌入式測控系統監控對象的多樣性,因此通用性不是很強,傳統的設計方法都是從底層的硬件設計開始,再設計專用的軟件,導致設計周期長,重復工作多,成本增加。微電子技術和計算機技術的飛速發展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測控平臺的構建奠定了基礎。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設計思路。采用主板和擴展板相結合的模塊化設計,使嵌入式測控系統可以在一個標準化平臺上進行構建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網芯片、CPLD以及其它外圍電路,構成了一個維持系統正常運行的最小系統。擴展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結構與主板連接。測控開發平臺在功能、電路、結構上實現了可裁剪、可擴展,能滿足大多數嵌入式測控系統的需求。 在實現嵌入式測控開發平臺硬件設計的基礎上,嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統來完成系統資源的管理和任務的調度。文中提出了啟動代碼模版的概念,簡化了移植操作系統的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發平臺為開發各種智能化、小型化現代測控系統提供了可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發的周期,具有十分重要的意義。 作為在測控開發平臺的基礎上構建測控系統的實例,研制了氣門彈簧負荷計算機自動分選系統的現場級控制器。
上傳時間: 2013-06-16
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無線數據傳輸是指終端和監控中心通過無線網絡的方式進行數據通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺,選用Linux作為嵌入式操作系統,實現了基于CDMA網絡的無線數據傳輸系統。 系統以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實現核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統硬件平臺的架構,詳細分析了ARM最小系統中各個功能組成模塊;然后建立了嵌入式系統開發的arm-linux-gcc交叉編譯環境,重點研究了Bootloader和Linux內核的配置與編譯,并且在硬件平臺上移植了Linux操作系統。在ARM嵌入式Linux開發平臺上,研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案,即在Linux內核中加載Video4Linux模塊,通過V4L模塊提供的編程接口,操作USB攝像頭設備文件/dev/video0,并且采用內存映射方式截取視頻,完成了圖像采集的軟件設計。此外,論文還研究了在Linux環境下PPP協議撥號上網的實現方法,即通過AT指令初始化CDMA模塊,使之附在CDMA網絡上,通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接,獲得網絡運營商ISP動態分配給數據傳輸終端的IP地址,從而實現了無線模塊撥號上網功能。在無線終端通過PPP撥號上網后,采用了客戶端/服務器端模式,運行套接字(Socket)應用程序,將設備采集到的圖像數據通過CDMA網絡后再經過Internet傳送到監控中心,實現了傳輸終端和監控中心之間的數據的發送與接收。 論文研究和實現的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網絡的無線數據傳輸系統滿足設計要求,達到了預期目標。終端內嵌TCP/IP協議,可以通過CDMA網絡連接到互聯網,數據傳輸實時性強,為用戶提供透明的數據傳輸通道。相比于傳統的傳輸系統,它具有高可靠性、組網方便、可遠程控制等特點,因此在電力自動化、環保、交通監控等領域有著廣泛的應用,特別適用于移動環境、難于布線的場所和邊遠地區。
上傳時間: 2013-06-11
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作為在保障網絡安全方面扮演著至關重要角色的防火墻技術從出現到發展至今一直是網絡安全研究中的關鍵技術之一,隨著互聯網的迅猛發展,它在信息化、網絡化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對網絡數據傳輸過程中的海量信息進行安全檢測,并能應對來自各個網絡層的威脅,將傳統的基于軟件的防火墻轉向硬件平臺實現是不可阻擋的發展趨勢。 首先闡述了網絡安全的現狀、網絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發展狀況及未來的發展趨勢,然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點分析了著名的開源入侵檢測系統Snort的功能實現及數據結構,對Linux中自帶的網絡安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹,然后對現在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現方法進行對比分析,通過對已存在的解決方法的深入研究,提出了基于ARM處理器并采用內容可尋址存儲器(CAM)的硬件防火墻系統設計方案。將Snort中對數據包載荷檢測部分中的順序檢測替換為由CAM結合Wu-Manbcr多模式匹配算法實現,其中CAM完成短模式匹配,Wu-Manber算法完成長模式匹配,并將Snort與Iptables/Netfilter有機結合移植到基于ARM的嵌入式平臺中,系統可以通過主機對防火墻的狀態進行實時監控和規則更新。 設計了防火墻的整個硬件電路,其中重點分析了CAM模塊的設計。通過對Sourcefire的Snort VRT2.4版免費規則庫的統計分析和計算模擬得出了對規則集的最佳劃分長度;在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內核的裁減與移植及根文件系統制作等內容。重點分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅動程序設計和相應的調用方法,并結合主機軟件部分的功能分析了雙方的通信協議及實現,最后通過程序對系統仿真并選用林肯數據集進行模擬測試,測試結果表明系統比以前效率有了大幅提高,過濾速度已達到最初設計目標,證明了此硬件防火墻方案的可行性。 最后總結了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進之處和它的良好應用前景。
上傳時間: 2013-07-24
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介紹基于Matlab 環境的微機與單片機串行數據通信方法。該方法利
上傳時間: 2013-07-16
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