隨著計算機技術和互聯(lián)網技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)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(yōu)點占領了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應用已深入到工業(yè)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(tǒng)，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(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應用要求，以開發(fā)具有射頻卡結帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng)，并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)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(tǒng)進行總體設計，在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，采用數據處理能力強和能夠實現(xiàn)數據網絡傳輸的HMS30C7202微處理器，對ARM處理器最小系統(tǒng)和關鍵的接口電路進行了硬件結構設計，系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)的設計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)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(fā)的基礎上，對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調試，完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能，并使系統(tǒng)能夠基于以太網進行數據通信，為進一步的開發(fā)和應用提供了良好的基礎。
上傳時間： 2013-07-05
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國內電力市場的開放給電力公司帶來了新的挑戰(zhàn)。各家電力公司都在尋求提高公司效率，增加客戶、改善服務的方案。在此競爭的舞臺上，采用先進技術的自動抄表和負荷管理系統(tǒng)就成為一個強有力的工具。它可以加強企業(yè)內部管理，加強對電網負載能力的控制。集軟硬件于一體的一整套電力負荷控制系統(tǒng)就成為滿足當前市場需求、順應國家電力改革的解決方案。 論文是基于ARM和GPRS電力負荷管理系統(tǒng)的研究與設計，主要工作是研制應用于電力負荷管理系統(tǒng)的GPRS終端，包括終端的軟硬件系統(tǒng)的設計和調試。自主開發(fā)了PPP協(xié)議，成功地將PPP協(xié)議應用于GPRS終端，所以此終端具有很強的后續(xù)擴展性和移植性。 論文首先介紹了電力負荷管理系統(tǒng)的研究背景、目的及意義，結合國內外發(fā)展情況，指出了現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，伴隨GPRS、CDMA等新一代無線通信技術的發(fā)展對其進行改進。 其次對GPRS無線通信技術進行研究，了解GPRS終端數據傳輸協(xié)議——TCP/IP、PPP協(xié)議的基本原理。并對電力負荷系統(tǒng)的整體架構和通信方式進行了研究分析。 再次是對GPRS終端硬件的設計，主要包括ARM微處理器硬件系統(tǒng)的設計、串行擴展電路以及GPRS模塊的電路的設計。 最后本文著重對PPP協(xié)議做重點研究和設計。按照自身狀態(tài)機機制，從PPP的協(xié)議結構、運行機制、協(xié)商分析過程來展開，對PPP協(xié)議的實現(xiàn)進行詳細設計說明。同樣也對GPRS終端撥號上網程序進行了設計與實現(xiàn)。 經測試，GPRS終端能夠順利地進行撥號，并發(fā)送數據。證明了GPRS終端運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和設計要求，有利于配電網絡運行的安全性和經濟性管理，對加強用電管理和提高電網供電質量起到了積極的作用。
標簽： GPRS ARM 電力負荷 管理系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著社會經濟的發(fā)展，人們防火、防盜意識的提高，人們對遠程現(xiàn)場狀況的了解提出了更高的需求。如何有效解決由于各監(jiān)控點分布范圍散、數量多、距離遠，甚至地處偏僻，有效管理多個監(jiān)控點等難題，僅依靠架設光纜、鋪設電纜難度大、且不切合實際(并且即使架設了通訊線路其速度慢、運營成本也高)。本文在分析研究了當前國內、外視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，并結合嵌入式系統(tǒng)、嵌入式處理器ARM、GPRS等相關領域的研究進展的基礎上，提出了一套基于ARM和GPRS的遠程監(jiān)空系統(tǒng)。它是利用GPRS網絡覆蓋范圍廣、傳輸特性好與嵌入式系統(tǒng)低功耗方便實用相結合的系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)通過溫度傳感器的檢測信息，實現(xiàn)溫度異常監(jiān)測，并將采集的圖像信息數據發(fā)送到數據監(jiān)控中心。 本系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要了采用三星公司的ARM920T S3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器、USB攝像頭和DSl8B20溫度傳感器。S3C241O處理器通過外部溫度傳感器采集的溫度數據，并與最近采集的溫度數據比較、判斷，發(fā)出圖像采集命令，最后將溫度和圖像數據通過其串口利用GPRSDTU將數據通過無線網絡傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的遠程監(jiān)控中心服務器。監(jiān)控中心接受各個監(jiān)控終端的數據，并實現(xiàn)對終端的集中管理。 本課題軟件方面分為系統(tǒng)軟件和應用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面主要是ARM的BootLoader和嵌入式Linux的分析及移植；應用軟件方面包含終端ARM平臺嵌入式溫度采集和視頻采集軟件設計，數據發(fā)送程序，監(jiān)控中心程序設計三個部分。
標簽： GPRS ARM 遠程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科學技術的飛速發(fā)展，各科學領域對測試技術提出了越來越高的要求。調速器試驗臺是調試、校驗調速器性能的一種試驗工具，是船舶修造廠、尤其調速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備?；贏RM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調速器試驗臺是基于國內外調速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術，通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數據，例如直流電機的轉速、調速器的齒條位移等等，經過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現(xiàn)調速器試驗臺的功能，并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數據顯示出來。 本文主要是針對調速試驗臺控制系統(tǒng)的研究，在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺，對測控平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究，針對不同的應用，集成了多種接口電路。其次，在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎上，架構了通用的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，研究了基于參數實時可變型的一種新型的PID控制算法，并將此PID算法作為調速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā)，提高了調速器試驗臺的測試精度，也使性能更加穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了整個測試過程的自動化，從而減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率，降低了試驗成本，也同時消除了安全隱患，因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間： 2013-07-20
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論，對基于ARM的DC/DC變換器控制系統(tǒng)的軟硬件設計作了較為詳盡的論述，對控制系統(tǒng)的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景，燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結構、工作原理和電磁兼容環(huán)境。在此基礎上，從控制電路的最小系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、脈沖發(fā)生系統(tǒng)以及驅動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統(tǒng)的硬件設計以及驅動電路的設計。本文在DC/DC變換器電感電流連續(xù)狀態(tài)空間小信號數學模型的基礎上，應用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環(huán)控制系統(tǒng)進行了建模和仿真分析，給出了具有實際指導意義的結論，設計了基于ARM控制系統(tǒng)的軟件結構并編寫了相應的軟件代碼。此外，本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統(tǒng)的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統(tǒng)硬件和軟件基礎上進行了功率試驗并給出了試驗結果以及今后改進的方向。
上傳時間： 2013-07-12
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現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展，使得圖像處理方面的研究與應用，尤其是實時圖像處理引起了更廣泛的關注。近年來，隨著嵌入式和DSP技術的不斷發(fā)展，數字信號處理領域的理論研究成果被逐漸應用到實際系統(tǒng)中，從而推動了新理論的產生和應用，對圖像處理等領域的技術發(fā)展起到了十分重要的作用。可見，研究如何將ARM和DSP雙處理器結構應用于實時圖像處理系統(tǒng)的新方法有著非常重要的理論價值和應用價值。本文主要研究內容如下： 1.分析了實時圖像處理領域的最新發(fā)展，得出了以ARM和DSP分別作為實時圖像處理系統(tǒng)核心的優(yōu)勢和劣勢，結合本課題實時性，高效性和便攜性的特點，設計一個以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng)，并通過增加或裁剪可以廣泛應用于圖像處理和圖像識別領域。 2.掌紋識別技術是繼指紋識別和虹膜識別后人體生物特征識別領域中最新的研究方向，正處在不斷的研究和探索階段。在論文中，介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng)和掌紋識別技術相融合的實例，構成最基本的脫機掌紋識別系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的組成和運行的基本流程，實現(xiàn)最基本的識別功能，降低成本，提升實時掌紋識別系統(tǒng)的性能。 3.具體設計中，在對兩種系統(tǒng)組成方案經過比較后，選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心，根據TMS320VC5470芯片的特點，對系統(tǒng)平臺的硬件原理進行設計，擴充了進行研究所需的片外RAM，ROM(Flash)，人機接口電路，外圍接口電路，仿真接口JTAG等。隨后根據原理圖所需器件，選擇相對應的封裝形式，設計8層印刷電路板，對BGA封裝形式芯片的扇出方式，布線規(guī)則以及高速數字電路與高速PCB設計中涉及的信號完整性問題予以重點研究，較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問題。除此之外，在軟件設計方面，討論了針對TMS320VC5470系統(tǒng)脫離主機開發(fā)環(huán)境成為獨立系統(tǒng)時雙核Bootload的實現(xiàn)、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創(chuàng)新工作是將ARM和DSP有效的相結合，使他們在實時圖像處理系統(tǒng)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢，克服自身的劣勢，提升了實時圖像處理系統(tǒng)的性能，縮小了體積，節(jié)約了成本；并基于上述研究成果，將該ARM+DSP實時圖像處理系統(tǒng)和最新的掌紋識別的原理相結合，構成了手持式掌紋識別系統(tǒng)，對于實時掌紋識別技術的研究有著非常重要意義。
標簽： ARMDSP 實時圖像 處理系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-31
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隨著Intemet網絡技術、無線接入技術和無線通信技術的快速發(fā)展，傳真技術有了許多新的研究方向。PC傳真需利用傳真軟件進行傳真，其功能受到傳真軟件的限制，而IP傳真需投入的通信基礎設施較大。無線傳真技術具有方便快捷的特性，可快速適應市場的多樣化需求，充分發(fā)揮無線通信的優(yōu)勢，使用戶真正擁有自己的“移動辦公室”，是當前無線通信研究領域的一個重點內容。 本課題在對傳真通信相關基礎理論以及GSM無線網絡研究的基礎上，設計和研制了基于G3傳真的GSM網絡無線傳真接入終端。在本課題的設計中，建立了兩段級聯(lián)的傳真線路，分別是主處理器與對端傳真機之間的傳真線路(通過T32協(xié)議實現(xiàn))和主處理器與本地傳真機之間的傳真線路(通過T31協(xié)議實現(xiàn))，本課題依據T30規(guī)定的呼叫控制流程完成了這兩條傳真線路間的協(xié)議轉換(T．32協(xié)議和T3l協(xié)議的轉換)，并結合GSM網絡延時長、干擾大的特性進行了時延處理。同時解決了無線傳真接入終端中涉及到的手機本地號段的存取算法，并在設計本課題嵌入式軟件的同時抽樣出基于ARM技術的系統(tǒng)軟件設計方案(即類似于嵌入式操作系統(tǒng)但比操作系統(tǒng)簡化的一個系統(tǒng)框架)。 通過本課題研制出的基于ARM的GSM網絡G3無線傳真接入終端，利用現(xiàn)有的G3傳真機就可在GSM網絡中實現(xiàn)無線傳真業(yè)務。目前該無線傳真接入終端已在北京、西安、深圳等地的商用網絡上取得了成功的測試。
上傳時間： 2013-04-24
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光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating)傳感器是近幾年光纖傳感技術領域的研究熱點，光纖光柵傳感器可以工作在強電磁場、高溫有腐蝕性的以及有爆炸危險性的惡劣環(huán)境中，且易于將多個光纖光柵串聯(lián)在一起構成光纖光柵陣列，實現(xiàn)分布式傳感，這是其他傳感元件所不及的。 本文設計了光纖光柵傳感網絡可調諧法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔解調測試系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分光路和電路兩部分，在光路部分，研究了光纖光柵解調技術，分析和比較了幾種常見的波長解調方法，由于F-P腔調諧范圍寬，可以實現(xiàn)多點測量，因此決定采用可調諧F．P腔法進行信號解調。對可調諧 F-P腔解調法做了理論分析和研究，并通過Matlab仿真對影響F-P濾波效果的腔長和反射率兩個參數進行了優(yōu)化設計。在電路部分，首先設計整形電路將光電探測器的輸出信號整形成矩形脈沖信號，設計了計算中心波長的方法，最后搭建了硬件電路來驗證中心波長的計算方法。硬件電路以 Philips公司的 LPC2214 為核心處理器。該硬件電路包括電源電路，復位電路，串口電路，JTAG 調試接口，數碼管顯示等。軟件方面，設計了相關的軟件程序和模擬信號源，最后利用模擬信號源作為該解調測試系統(tǒng)的信號進行實驗驗證，得出實驗數據，經過分析驗證了該解調測試系統(tǒng)的可行性。
上傳時間： 2013-05-26
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隨著計算機技術和網絡的飛速發(fā)展，流媒體技術的產生滿足了人們快速獲取多媒體信息的需求。它基于RTP/RTCP協(xié)議，運用流式傳輸技術，可以使人們在最短的時間內獲得想要的多媒體資訊。流媒體技術可廣泛應用于視頻播放、視頻會議、遠程教育等。嵌入式系統(tǒng)是當前研究的另一個熱點。它具有低功耗、體積小、集成度高和專用性強等特點。嵌入式系統(tǒng)早期主要應用于軍事及航空航天領域，隨著工nternet的發(fā)展，新型的嵌入式系統(tǒng)正朝著信息家電IA(InformationAppliance)和3C(Computer、Commtlnication&Consumer)產品方向發(fā)展。 因此，基于嵌入式設備的流媒體傳輸就是一個非常有意義的研究方向。本文基于南京某公司的實際產品項目“電梯多媒體項目”，將流媒體技術與嵌入式設備相結合，應用于電梯之中，使多媒體資訊的傳播無處不在。 本文首先研究了流媒體傳輸的相關技術。深入研究了用于流媒體傳輸的實時傳輸與控制協(xié)議RTP/RTCP，掌握其結構與規(guī)則；研究了實時傳輸QoS控制技術，分析現(xiàn)有的一些網絡傳輸控制方法，分析了流媒體與嵌入式系統(tǒng)的特點。 本文然后詳細分析了基于窗口的擁塞控制方法和基于速率的擁塞控制方法的原理和適用范圍，并改進了其中基于發(fā)送端速率控制的擁塞控制方法，設計了一種基于接收端緩存和發(fā)送端速率控制相結合的流媒體傳輸控制方法。通過對接收端緩存剩余空間臨界點的設置與監(jiān)控，來輔助調節(jié)發(fā)送端的數據發(fā)送速率。它既可以避免網絡擁塞，又可以提高流媒體的傳輸質量。 本文最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，分析了網絡上開源的RTP/RTCP實現(xiàn)庫JRTPLIB，并結合本文實際需要，對RTCP中RR分組的結構做了修改，以此為基礎設計了一個系統(tǒng)，實現(xiàn)本文所改進的用于ARM流媒體傳輸控制的方法。
上傳時間： 2013-07-06
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隨著計算機、通信及網絡技術的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)廣泛地滲透到各行各業(yè)及人們日常生活的方方面面中。由于嵌入式系統(tǒng)的復雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為了嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux憑借其性能優(yōu)異、結構清晰、平臺支持廣泛、網絡支持強勁及開放源代碼等多方面的優(yōu)勢，被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛的采用。同時隨著近幾年來國內嵌入式領域發(fā)展非常迅速，其中32位ARM處理器結構體系的嵌入式CPU在商用領域、工控領域和軍用領域都得到了廣泛使用。 近幾年隨著無線通信技術、傳感器技術、信息采集和處理技術的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了低成本、低功耗、多功能的微型無線傳感器節(jié)點。無線傳感器網絡是隨著傳感器節(jié)點的發(fā)展而興起的計算機科學技術的一個新的研究領域，它是由一組無線傳感器節(jié)點通過ad-hoc方式構成的無線網絡，綜合傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線通信技術，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，并傳送到需要這些信息的用戶處。這種無線網絡系統(tǒng)被廣泛地用于國防軍事、國家安全、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐救災等領域，具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿?，引起了學術界和工業(yè)界的高度重視。 目前，手持終端的應用范圍主要是在商業(yè)領域，開發(fā)一款適合在工業(yè)現(xiàn)場等無線傳感網絡監(jiān)控領域的手持終端是本文的初衷。本文從嵌入式系統(tǒng)的角度，采用目前比較流行的ARM9處理器和嵌入式Linux的操作系統(tǒng)，闡述手持終端硬件平臺的設計和軟件的移植方案；接著研究了系統(tǒng)引導程序的原理、設備驅動開發(fā)的關鍵點、根文件系統(tǒng)的制作方法。在此基礎上，分析和移植引導程序U-Boot 1.1.4的實現(xiàn)、無線收發(fā)芯片CC2420的驅動開發(fā)和幀緩沖驅動的開發(fā)，并針對目標平臺的特點完成了文件系統(tǒng)的構建；然后介紹了基于Qt/Embedded的圖形界面開發(fā)的基礎，最后對本文研究工作進行總結。
上傳時間： 2013-06-26
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