隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和3C(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子)的融合,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域。在32位嵌入式微處理器市場(chǎng)上,基于ARM(Advanced RISC Machine)內(nèi)核的微處理器在市場(chǎng)上處于絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位,因此追蹤ARM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)顯得尤為重要。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上,Linux一直因其內(nèi)核精簡(jiǎn)、代碼開放、易于移植等特點(diǎn)受到廣大嵌入式系統(tǒng)工程師的青睞。另外,嵌入式系統(tǒng)一旦具備網(wǎng)絡(luò)接入功能,其信息處理能力更加強(qiáng)大,因此有必要為嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建Web服務(wù)器。 本文主要目的是研究基于ARM的嵌入式Linux開發(fā)平臺(tái)構(gòu)建,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)。 文章深入剖析了ARM9的體系結(jié)構(gòu),介紹了基于ARM9的S3C2410開發(fā)板的特性及資源;闡述了嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)及嵌入式Linux移植的基本方法;搭建了移植所需要的開發(fā)環(huán)境,主要包括在宿主機(jī)Linux操作系統(tǒng)下編譯arm-linux交叉編譯工具等;然后詳細(xì)闡述了嵌入式Linux開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程,包括對(duì)BootLoader的分析和移植,Linux2.6內(nèi)核的結(jié)構(gòu)分析、代碼修改以及內(nèi)核裁減、配置和移植,網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的移植,以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。按文中提供的方法和技巧可以很方便的建立一個(gè)ARM-Linux開發(fā)平臺(tái)。 文章最后給出了基于所建平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,即在上述所建的軟硬件平臺(tái)上創(chuàng)建Web服務(wù)器Boa,并基于Boa進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。最終實(shí)現(xiàn)了基于Boa嵌入式Web服務(wù)器的服務(wù)器端表單處理程序,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與目標(biāo)板的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)交互功能,并且,通過(guò)PC機(jī)IE瀏覽器可以直接控制目標(biāo)板上的硬件和可執(zhí)行程序,以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)板的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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圖書-電子技術(shù)學(xué)習(xí)方法和分析思路輕松入門,很不錯(cuò)的一本書,對(duì)電路分析很有用的。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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十多年來(lái),隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)獲得了空前的應(yīng)用和發(fā)展。隨著嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)功能復(fù)雜度的提高、對(duì)軟件產(chǎn)品的非功能約束的特別關(guān)注以及由于市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致嵌入式軟件推出周期的縮短,都使得嵌入式軟件開發(fā)人員面臨著嚴(yán)峻的危機(jī)和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法已經(jīng)顯得力不從心,于是嵌入式軟件開發(fā)人員在軟件開發(fā)中引入了目前較為流行的“面向?qū)ο蠓椒?OO)”,.但是目前對(duì)該方法的應(yīng)用還只是停留在傳統(tǒng)的以編程為中心的嵌入式軟件開發(fā)方法上,不能很好地保證軟件復(fù)用和代碼的重用,因此難以滿足市場(chǎng)對(duì)嵌入式軟件開發(fā)效率和開發(fā)質(zhì)量的要求。 本課題的研究?jī)?nèi)容是應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒ǖ目蚣芗夹g(shù),對(duì)嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的專有結(jié)構(gòu)組件進(jìn)行封裝,創(chuàng)新性地提出了面向嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的通用實(shí)時(shí)框架ARTIC(Abstract real-time contrO1)。ARTIC框架除了具有框架的共有優(yōu)點(diǎn)一最大限度實(shí)現(xiàn)軟件重用外,最突出的是具備以下兩個(gè)特點(diǎn): 1、功能和非功能的分離 在應(yīng)用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)時(shí),傳統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)方法關(guān)注的重點(diǎn)是軟件結(jié)構(gòu)和功能分解,、忽略了嵌入式環(huán)境下特殊的非功能性要求。為了在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能需求的同時(shí),保證軟件系統(tǒng)的非功能性需求的實(shí)現(xiàn),ARTIC框架引入了面向方面的思想,、把系統(tǒng)的非功能性需求從功能模塊中分離出來(lái),為它們單獨(dú)設(shè)計(jì)組件。開發(fā)人員在應(yīng)用該框架進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計(jì)時(shí),只需要關(guān)注功能需求的實(shí)現(xiàn),對(duì)于實(shí)時(shí)性、調(diào)度等非功能需求的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)用ARTIC提供的時(shí)間管理模型和任務(wù)調(diào)度模型直接實(shí)現(xiàn)。 2、基于狀態(tài)機(jī)的主動(dòng)對(duì)象設(shè)計(jì)模式 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)通常由多個(gè)控制線程組成的特點(diǎn),應(yīng)用基于狀態(tài)機(jī)的主動(dòng)對(duì)象設(shè)計(jì)模式,把嵌入式軟件系統(tǒng)構(gòu)建成多個(gè)主動(dòng)對(duì)象的緝合。相對(duì)于傳統(tǒng)的面向?qū)ο蠓椒ǎ疚奶岢龅闹鲃?dòng)對(duì)象的最大特點(diǎn)在于:它提供對(duì)事件隊(duì)列、控制線程和表示主動(dòng)對(duì)象動(dòng)態(tài)行為狀態(tài)機(jī)等的封裝,并且該模式可以直接支持嵌入式系統(tǒng)的并行性。 ARTIC框架的應(yīng)用能夠幫助嵌入式軟件的開發(fā)人員快速地開發(fā)出高質(zhì)量的嵌入式軟件,除此之外,因?yàn)樗艘粋€(gè)微小的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS) 報(bào)包裝,在某些場(chǎng)合可以作為一個(gè)簡(jiǎn)易的RTOS使用。為了驗(yàn)證ARTIC的性能,本文將該框架應(yīng)用于硬幣搬送實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì),從該系統(tǒng)的應(yīng)用中充分體現(xiàn)了ARTIC框架的優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: 嵌入式系統(tǒng) 軟件開發(fā)
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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隨著圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展,圖像處理技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的各個(gè)方面都得到了廣泛的運(yùn)用。與此同時(shí),人們對(duì)圖像處理的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理器件主要有專用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)和數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Process)。進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái),伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA以其應(yīng)用靈活、集成度高、功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)周期短、開發(fā)成本低的特點(diǎn),越來(lái)越多地被應(yīng)用在圖像處理領(lǐng)域。大量實(shí)踐證明,F(xiàn)PGA的并行處理能力與流水線作業(yè)能顯著地提高圖像處理的速度,因此基于FPGA的圖像處理系統(tǒng)有著廣闊的發(fā)展前景。 本文研究的是一個(gè)在嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)下的圖像預(yù)處理子系統(tǒng)。首先實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用可重復(fù)配置的圖像處理算法研究硬件平臺(tái),完成圖像的采集、接收、處理、存儲(chǔ)、輸出等功能。由于FPGA本身具有完全的可重復(fù)配置性,所以該架構(gòu)的硬件平臺(tái)可以很方便的升級(jí)和重復(fù)配置。其次在該平臺(tái)上,本文使用Verilog HDL硬件語(yǔ)言在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多種圖像預(yù)處理算法。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,為了充分發(fā)揮FPGA在并行處理方面的強(qiáng)大功能,本文對(duì)算法做了一定的改進(jìn),使其盡量能使用并行處理的方式來(lái)完成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本圖像預(yù)處理系統(tǒng)能在毫秒級(jí)高速地完成多種圖像算法,完全能夠滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)50幀/秒的輸出要求。 最后根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)的噪聲類型多樣化的情況,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于反饋理論的圖像處理效果控制模塊。該模塊能通過(guò)對(duì)處理后圖像峰值信噪比(PSNR)的分析,控制FPGA對(duì)下一幅圖像的噪聲采用更有針對(duì)性的圖像處理方法。
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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Linux內(nèi)核在S3C2440上移植的方法
標(biāo)簽: S3C2440 Linux 內(nèi)核
上傳時(shí)間: 2013-07-12
上傳用戶:WANGLIANPO
隨著列車自動(dòng)化控制和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,基于分布式控制系統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TCN(IEC-61375)在現(xiàn)代高速列車上得到廣泛應(yīng)用。TCN協(xié)議將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為絞線式列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,其中WTB實(shí)現(xiàn)對(duì)開式列車中的互聯(lián)車輛間的數(shù)據(jù)傳輸和通信,MVB實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備的協(xié)同工作和互相交換信息。 本文介紹了國(guó)內(nèi)外列車通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況和各自優(yōu)勢(shì),分析了MVB一類設(shè)備底層協(xié)議。研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)MVB控制芯片MVBC,用ARM作為微處理器實(shí)現(xiàn)MVB一類設(shè)備的嵌入式解決方案。其中,在FPGA芯片中主要采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,RLT硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)MVB控制芯片MVBC一類設(shè)備的主要功能,包括幀編碼器、幀解碼器和邏輯接口單元。ARM主要完成了軟件程序的編寫和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植。在eCos實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上,完成了驅(qū)動(dòng)和上層應(yīng)用程序,包括端口初始化、端口配置、幀收發(fā)指令和報(bào)文分析。 為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性,在設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上,搭建了MVB通信網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng),對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)功能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:設(shè)計(jì)方案正確,達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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矩陣運(yùn)算是描述許多工程問(wèn)題中不可缺少的數(shù)學(xué)關(guān)系,矩陣運(yùn)算具有執(zhí)行效率好、速度快、集成度高等優(yōu)點(diǎn),并且隨著動(dòng)態(tài)可配置技術(shù)的發(fā)展,靈活性也有了很大的提高。因此,尋找矩陣運(yùn)算的高速實(shí)現(xiàn)方法是具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,能夠?yàn)楦咚龠\(yùn)算應(yīng)用提供技術(shù)支持。 為了提高研究成果的實(shí)用性與商用性,本文主要針對(duì)某種體積小、運(yùn)算速度和性能要求很高的特殊場(chǎng)合設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于FPGA的矩陣運(yùn)算功能。通過(guò)系統(tǒng)地研究FPGA功能結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原理、DSP接口、IEEE-754標(biāo)準(zhǔn),深入學(xué)習(xí)浮點(diǎn)數(shù)及矩陣的基礎(chǔ)運(yùn)算以及硬件編程語(yǔ)言等內(nèi)容,根據(jù)矩陣運(yùn)算的特點(diǎn)和原理,討論了硬件設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)對(duì)具體核心器件結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及有關(guān)FPGA的設(shè)計(jì)流程和控制器Verilog HDL硬件編程語(yǔ)言代碼方面內(nèi)容,確定了基于FPGA浮點(diǎn)運(yùn)算及矩陣運(yùn)算單元的Verilog HDL設(shè)計(jì)方法,在Quartus II平臺(tái)上對(duì)其仿真、記錄運(yùn)算結(jié)果,并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了深入分析與總結(jié)。 本設(shè)計(jì)通過(guò)幾種矩陣算法利用FPGA和MATLAB分別進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)測(cè)試,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性,證明了本設(shè)計(jì)中矩陣運(yùn)算速率的實(shí)用性與高效性,提高了系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)可靠性,為今后在工程、軍事、通訊等生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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在圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸、雷達(dá)接收等現(xiàn)代信號(hào)處理領(lǐng)域,對(duì)信號(hào)處理的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和靈活性都有很高的要求。FIR數(shù)字濾波器因其線性相位特性滿足了現(xiàn)代信號(hào)處理領(lǐng)域?qū)V波器的高性能要求,成為應(yīng)用最廣泛的數(shù)字濾波器之一。高密度的FPGA兼顧實(shí)時(shí)性和靈活性,為FIR數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)大的硬件支持。 現(xiàn)今FIR數(shù)字濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法中最常用的是基于DA的實(shí)現(xiàn)方法和基于CSD編碼的實(shí)現(xiàn)方法,本文對(duì)這兩種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入的探討,并進(jìn)行了一定的改進(jìn)。本論文所做的主要工作和創(chuàng)新如下: 1、對(duì)FIR數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了理論研究,其中著重對(duì)并行FIR數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入探討并提出了一個(gè)改進(jìn)的實(shí)現(xiàn)方法:基于CSD-DA的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)方法。這個(gè)實(shí)現(xiàn)方法在一定情況下比單純的基于CSD編碼的實(shí)現(xiàn)方法和基于DA的實(shí)現(xiàn)方法都要節(jié)約芯片面積。 2、經(jīng)過(guò)電路建模和數(shù)學(xué)推導(dǎo)提出了“CSD-DA擇優(yōu)比較法”。該比較法可以從基于CSD編碼的實(shí)現(xiàn)方法、基于DA的實(shí)現(xiàn)方法以及基于CSD-DA的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)方法中較精確的選擇出最佳實(shí)現(xiàn)方法。 3、用Cyclone EPEC6Q240C8芯片和音頻編解碼芯片TLV320AIC23B實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以濾除音頻信號(hào)中高頻噪聲的音頻FIR數(shù)字低通濾波器。
標(biāo)簽: FPGA FIR 數(shù)字濾波器
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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隨著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的發(fā)展,傳統(tǒng)的并行接口和串行接口在靈活性和接口擴(kuò)展等方面存在的缺陷愈來(lái)愈不可回避,并逐漸成為計(jì)算機(jī)通信的瓶頸。在這種情況下,通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)誕生了。USB由于具有傳輸速率高、價(jià)格便宜、使用方便、靈活性高、支持熱插拔、接口標(biāo)準(zhǔn)化和易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)外設(shè)接口的主流技術(shù),在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和消費(fèi)類電子領(lǐng)域正獲得越來(lái)越多的應(yīng)用。 @@ 本文基于USB2.0協(xié)議規(guī)范,設(shè)計(jì)了一款支持高速和全速傳輸?shù)腢SB2.0設(shè)備控制器IP核。文中著重介紹了這款設(shè)備控制器IP核的設(shè)計(jì)和FPGA驗(yàn)證工作,詳細(xì)研究并分析了USB2.0規(guī)范,根據(jù)規(guī)范提出了一種USB2.0設(shè)備控制器整體構(gòu)架方案,描述了各個(gè)功能子模塊硬件電路的功能及實(shí)現(xiàn)。從可重用的角度出發(fā),對(duì)設(shè)備控制器模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),增加多個(gè)靈活的配置選項(xiàng),根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)硬件進(jìn)行配置,使其在滿足要求的情況下去除冗余電路,以減少占用面積和功耗,從而使其靈活地應(yīng)用于各種USB系統(tǒng)。本文還研究了IP核的驗(yàn)證方法,并對(duì)所設(shè)計(jì)的USB2.0設(shè)備控制器建立了功能完備的ModelSim仿真驗(yàn)證環(huán)境,搭建了FPGA硬件驗(yàn)證平臺(tái),設(shè)計(jì)了具有AHB接口的設(shè)備控制器和帶有8051的設(shè)備控制器,并分別在FPGA平臺(tái)上進(jìn)行了功能驗(yàn)證。 @@ 本文所設(shè)計(jì)的USB2.0設(shè)備控制器IP核可配置性高,使用者可以自由配置所需端點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及每個(gè)端點(diǎn)類型等,可以集成于多種USB系統(tǒng)中,適于各類USB設(shè)備的開發(fā)。本課題所取得的成果為USB2.0設(shè)備類的研究和開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn),并為后來(lái)實(shí)驗(yàn)室某項(xiàng)目測(cè)試芯片的USB數(shù)據(jù)采集提供了參考方案,也為未來(lái)USB3.0接口IP核的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 @@關(guān)鍵詞USB2.0控制器;IP核;FPGA;驗(yàn)證
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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煙葉烘烤是煙葉生產(chǎn)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),為保證煙葉烘烤的質(zhì)量,需要有效的控制溫度和濕度讓其按照“三段式”工藝曲線進(jìn)行變化。本文通過(guò)對(duì)三段式工藝的分析,構(gòu)建了以FPGA為控制核心,采用數(shù)字式溫濕度傳感器進(jìn)行溫濕度測(cè)量的烤煙自動(dòng)控制系統(tǒng)。 整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是基于CYCLONEⅡ系列的FPGA器件EP2C8Q208C8進(jìn)行的。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的配置電路、驅(qū)動(dòng)電路、顯示控制電路、語(yǔ)音提示和溫濕度測(cè)量電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并給出了各個(gè)模塊的電路原理圖。由于溫濕度測(cè)量是系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的重要部分,所以本文重點(diǎn)討論了溫度傳感器DS18820和濕度傳感器HS1101的性能特點(diǎn)、工作原理、處理次序和設(shè)計(jì)流程。針對(duì)煙葉烘烤過(guò)程中烤房溫濕度的測(cè)量和控制中,存在的強(qiáng)時(shí)變、大時(shí)滯、非線性的問(wèn)題,采用了模糊控制算法進(jìn)行控制,并給出了模糊控制器設(shè)計(jì)的方法。另外,為方便用戶調(diào)用煙葉烘烤中經(jīng)驗(yàn)曲線,提出了使用EEPROM對(duì)烘烤經(jīng)驗(yàn)曲線參數(shù)進(jìn)行處理。而且討論了如何通過(guò)I2C總線與EEPROM進(jìn)行讀寫操作進(jìn)而實(shí)現(xiàn)參數(shù)的保存和讀取。系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果表明烤煙自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上達(dá)到了實(shí)際的要求,具有一定的先進(jìn)性。
標(biāo)簽: FPGA 自動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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