Linux設備驅動程序的開發工作涉及到相當多的系統內核細節,對開發人員的要求很高。由于缺乏必要的可重用性,一個新設備的驅動程序的開發速度也很緩慢。為了簡化其開發流程和提高已有代碼的可重用性,該文將C+
上傳時間: 2013-04-24
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視頻監控系統是一種先進的、防范能力強的綜合系統。它通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等)直接觀看被監控場所的一切情況,同時可以把監控場所的圖像內容傳送到監控中心,進行實時遠程監控。隨著計算機、網絡以及圖像處理、傳輸技術的迅猛發展,視頻監控技術也得到飛速發展,視頻監控進入了全數字化的網絡時代,傳統的模擬視頻監控系統和基于PC機的數字視頻監控系統已不能滿足現代社會發展的需要,基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統成為視頻監控系統發展的新趨勢,具有廣闊的應用前景和實用價值。 本文在總結分析前人研究成果的基礎上,深入系統地研究了基于ARM和Linux的嵌入式系統開發技術,給出了基于ARM的嵌入式視頻服務器的總體設計方案和功能規劃,包括硬件結構和軟件結構,基于B/S(Browser/Server)服務機制的客戶端軟件設計大大降低了客戶端的軟硬件要求。然后,介紹了嵌入式Linux交叉編譯環境的搭建和嵌入式軟件的開發過程,通過BootLoader的配置燒寫和Linux內核的移植編譯,搭建了嵌入式視頻服務器運行開發的軟件平臺。最后詳細分析了嵌入式視頻服務器軟件部分各個功能模塊的設計思路及其關鍵代碼實現,用Liflux vide04linux APIs實現了視頻圖像的采集,視頻數據網絡傳輸采用了基于UDP協議的IP組播方式,而視頻圖像顯示模塊則采用了自行設計實現的基于IPicture COM接口的ActiveX控件,便于維護、更新和升級。 本文設計的基于ARM的嵌入式視頻服務器安裝設置方便,遠程客戶端用戶通過IE瀏覽器可直接訪問服務器,實時視頻圖像傳輸流暢,無明顯抖動,具有良好的穩定性、較高的性價比和一定的實用價值。
上傳時間: 2013-05-19
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隨著工業技術的不斷發展,以及人對安全防范意識的逐漸加強,視頻監控系統已經成為人們在生產、生活中必不可少的一個部分。特別是近年來,隨著計算機技術的發展、寬帶的普及、圖像處理技術的提高,視頻監控在越來越廣泛地滲透到教育、娛樂、醫療、運動等各個領域。視頻監測系統已經成為當今可視化領域的一個新的開發熱點。許多應用領域對于視頻監控系統提出了更高更新的要求,如何經濟有效地實現特定環境所需的監控功能,給我們提出了新的課題。 本文設計和實現了基于ARM9和Linux操作系統的嵌入式視頻監控系統,實現視頻圖像的采集、壓縮和傳輸。文章結合嵌入式技術、圖像壓縮技術和網絡技術,設計了一種基于嵌入式的網絡視頻監控系統。 本文首先研究了視頻監控系統的發展現狀及今后發展趨勢,詳細分析了嵌入式監控系統的基本原理和性能要求,提出了系統的設計的總體方案。在硬件設計方面,系統采用三星公司的S3C2410A作為嵌入式處理器,配合外圍硬件電路構成嵌入式核心板。系統采用模塊化設計方案,將硬件劃分為三大模塊:主控器與儲存器模塊;電源時鐘復位電路模塊;外圍接口電路模塊。在論文中對各個部分進行了詳細的介紹。完成了核心板的硬件設計后,接下來介紹如何構建嵌入式監控系統的軟件平臺,包括成功的移植Linux操作系統;嵌入式Linux下USB接口攝像頭驅動的接口和實現。最后在基于嵌入式Linux系統的平臺上完成應用程序的設計,完成視頻圖像的采集、壓縮、傳輸,這部分主要完成的工作有:如何使用Video4Linux API庫函數實現圖像采集;如何實現視頻流的軟件壓縮;如何保證視頻流數據的實時傳輸。 本文實現了一種體積小、成本低廉、數字化的監控解決方案。該系統可滿足監控系統對數據傳輸可靠性和實時性的要求,具有廣泛的應用價值。
上傳時間: 2013-07-10
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隨著信息化、智能化、網絡化的發展,嵌入式系統目前己經成為通訊和消費產品的共同發展方向,嵌入式系統是當今最熱門的概念之一,各種各樣的嵌入式系統設備在應用數量上己經大大超過了通用計算機。同時數字音頻技術在我們社會生活中的應用也己經非常廣泛,WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現。結合嵌入式系統的數字音頻技術研究有著廣闊的前景,基于嵌入式的數字音頻設備以其高性價比、日新月異的發展速度等優點受到世界各國的廣泛關注。本文結合市場發展需要,提出了一個比較優化的解決方案,并從理論和實踐兩方面對該方案進行了分析和設計。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結構的Samsung S3C2410 處理器的基礎上,以該處理器為核心,加上外部存儲器和音頻編碼解碼芯片等器件,完成了一個嵌入式音頻系統的設計,設計的系統中包括硬件設計、音頻編碼解碼芯片的設備驅動程序及應用程序。 論文中首先對嵌入式系統進行了比較詳細的介紹,并對S3C2410 處理器的體系結構和特性進行了仔細的分析,其次介紹了嵌入式數字音頻系統的相關技術,然后從硬件和軟件兩個部分,分多個模塊來安排設計所要求的系統,其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統在ARM 微處理器上的移植,與上位機(PC機)上USB 接口的通訊,以及人機界面和數字音頻解碼的程序設計等。整個嵌入式音頻系統是一個可以獨立工作的可擴展系統,該系統能完成音頻采集和處理功能。
上傳時間: 2013-06-02
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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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隨著計算機技術和互聯網技術的發展,嵌入式系統已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統的硬件核心是嵌入式微處理器,ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優點占領了嵌入式系統處理器的大部分市場,基于ARM的嵌入式系統的應用已深入到工業控制、網絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統,在嵌入式領域中被廣泛應用。 本文針對自動售貨機控制系統在校園一卡通系統中的應用要求,以開發具有射頻卡結帳功能的新型自動售貨機控制系統,并與校園一卡通信息管理系統相連為目標,提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設計方案。根據方案對自動售貨機控制系統進行總體設計,在分析嵌入式軟硬件可實現模塊化設計的基礎上,采用數據處理能力強和能夠實現數據網絡傳輸的HMS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統和關鍵的接口電路進行了硬件結構設計,系統擴展有FLASH、EPROM、以太網接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設計以高速電路設計為準則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統的設計。研究了嵌入式Linux操作系統下的自動售貨機控制系統軟件環境建立方法,論述了移植Linux到ARM控制板的過程,分析了嵌入式軟件的應用程序架構與各部分設備驅動程序的設計方法,設計了硬件驅動程序。在嵌入式軟、硬件開發的基礎上,對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統進行實例研究和系統功能調試,完成了自動售貨機控制系統的基本功能,并使系統能夠基于以太網進行數據通信,為進一步的開發和應用提供了良好的基礎。
上傳時間: 2013-07-05
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發電機是電力系統的關鍵設備,如何有效監測發電機的工作狀態一直是電力部門研究的重要課題之一。發電機可以正常工作,其中絕緣體部分起著不可或缺的作用,以前的發電機絕緣體監測系統都存在著一些不足,比如精度低,適用范圍窄等。基于此原因,本文介紹了FJR裝置,它可以用來監測發電機絕緣體是否出現過熱或老化的情況,為發電機的安全運行提供了保障。該裝置具有很高的靈敏度,可適合于空冷、水冷等不同發電機。整個檢測系統分為氣路和電路兩部分,氣路部分負責將發電機絕緣體的狀況轉化成電流信號,而電路部分負責對這些電流信號進行處理。文中將FJR系統的氣路部分等效為一個黑盒子,而重點介紹其電路部分。電路部分主要的功能是采集從氣路傳送過來的兩路電流信號,并進行計算和分析,決定是否報警,同時將采集到的數據和分析的結果定性地顯示給工作人員。 本文第一章介紹了課題的研究背景,并在此基礎上提出了課題的必要性和研究方向;第二章從整體入手,對監測系統的功能進行了分析,明確了要實現的功能和目標,并提出了使用ARM做上位機,負責系統控制和界面顯示,DSP做下位機負責信號的采集和計算;后面幾章則分別介紹了系統的各個模塊;第三章主要介紹嵌入式系統及其軟件開發,包括系統的設計以及各個功能的實現,比如串口通信、CF卡存儲等等,從本章中可以了解到系統的界面顯示內容和鍵盤操作步驟;第四章介紹了負責信號采集和計算的DSP系統,并且詳細介紹了實現各項功能時所用到的外部設備,包括RTC時鐘,AD采樣芯片等;本章接下來闡述了DSP和ARM兩個模塊如何通過雙口RAM實現通信以及通信幀的格式;第五章介紹了系統中的一些硬件電路,包括模擬放大器等,使得讀者可以更全面地了解本系統,同時在本章作者還總結了一些電路板設計的心得和體會。論文最后一章對本文所做的工作進行了總結,指出了需要改進之處,也指明了以后進一步研究的任務和方向。
上傳時間: 2013-04-24
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機械手是自動裝配生產線上必不可少的設備,它可以模擬人手臂的部分動作,按預定的程序、軌跡和要求,實現抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度和提高裝配質量和在惡劣環境下作業等方面,起到了積極的作用。嵌入式系統是近年來發展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統,它的特點是高度自動化,響應速度快等,非常適合于要求實時的和多任務的場合。 本文分析了機械手控制系統的功能要求,研究設計了一種基于ARM和DSP的機械手數控系統的方案。嵌入式ARM處理器,具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優點,但其很難在處理大數據量、復雜算法時保證系統的靈活性和實時性。DSP作為數字信號處理的核心器件,能夠實時快速的完成控制算法運算,由于DSP普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微秒左右,不適合高速輸入輸出;FPGA芯片高速輸入輸出數據,時間可縮短至幾十納秒。另外利用FPGA可以方便的實現各種接口的邏輯時序,豐富的接口使得該系統能夠方便的進行移植,擴展了該系統的應用領域,從而提升了其性價比,通過ARM處理器和DSP以及FPGA技術的有機結合,發揮各自的優勢,使系統具有程序設計靈活、以太網通信、大容量存儲、高速數據輸出、可移植等特點,既滿足高速機械手自動控制的要求,同時又具有一定的通用性。 通過本課題實踐表明,基于ARM和DSP構建嵌入式數控系統的應用方案全可行、合理,同傳統的人機交互系統設計相比,能大量地減輕研發任務,提高發速度,能夠在短時間內得到控制性能優秀的數控系統。
上傳時間: 2013-06-11
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統結構和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負責編織工藝和人機接口設計;以FPGA作為協處理器,執行ARM的命令,控制后續電路動作;驅動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統實現,主要由羅拉系統控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅動程序實現ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序將花型文件中的數據轉換為機械部件的動作,實現整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統的調試流程,涉及硬件調試、軟件調試和軟硬件聯合調試等。 與傳統電腦橫機相比,基于此設計方案的橫機技術含量較高,成本低,可移植性強,并可實現聯網控制。
上傳時間: 2013-04-24
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論文的工作是基于“流媒體網絡廣播系統”項目。在調研和消化多套國內外相關實驗平臺系統的基礎上,研究開發了基于ARM9處理器和嵌入式Linux操作系統的多功能實時計算機處理系統,并且根據實際需要構建了此系統的軟硬件平臺。流媒體網絡廣播系統是當前IT領域比較熱門的前沿技術,正是因為這前沿技術使得實際構建出的系統功能強大、體積小、成本低、具有相當強的可擴展性,完全能夠取代當前傳統廣播系統中廣泛采用的模擬信號傳輸方式,同時也更好解決了以往這種結構帶來的價格昂貴、體積龐大、系統利用率低等諸多劣勢。 本文設計開發了基于AMR-Linux的流媒體網絡廣播平臺,該系統基于SamsLlmgS3C2410處理器,采用嵌入式ARM-Linux操作系統,通過HTTP協議傳輸流媒體,利用MP3標準實現對音頻的解碼,從而支持流媒體網絡廣播功能。本論文設計了系統的軟件部分,包括底層軟件BootLoader、ARM-Linux操作系統、根文件系統、網卡的驅動程序等并提出了下一步工作的建議和設想。 基于ARM-Linux系統的軟件設計方法是本論文的重點和難點,也是論文的核心內容。流媒體網絡廣播系統已經經過測試,實際的應用效果表明該系統是可行的也是可靠的,同傳統的廣播系統相比,體現出了明顯的優勢。
上傳時間: 2013-05-29
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