作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一，Linux不僅在服務器領域有著不可撼動的地位，而且正在嵌入式領域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預測，Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一，將廣泛應用在各種消費電子和通信設備中。因此，產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項技術。然而，面對嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺以及多樣化的應用，如何更快更好地建立基于Linux的軟件平臺成為一個必須解決的問題。 本文正是針對這個問題，以Linux相關的基礎軟件為主要研究對象，在深入分析引導加載程序、Linux與處理器相關的代碼、文件系統(tǒng)以及設備驅動的基礎上，對基于ARM的Linux軟件平臺進行了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容為：在理解ARM體系結構的基礎上，通過分析uboot源碼，詳細研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導Iinux的過程；分析并總結Linux與處理器相關的接口，以中斷控制器、定時器以及串口為主，提出了移植Linux到新型處理器的思路和方法；研究Iinux文件系統(tǒng)的內(nèi)容、制作和使用；分析Linux的設備驅動體系結構以及設備驅動的調(diào)用方式；在學習和研究的基礎之上，針對STMP36xx這款處理器，設計并實現(xiàn)引導加載程序，完成Linux的移植、配置、編譯，解決Linux啟動過程遇到的問題，然后通過制作根文件系統(tǒng)和實現(xiàn)NandFlash、LCD的驅動，完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺，并進行了應用驗證。 在實際應用中，嵌入式系統(tǒng)會使用很多不同類型的處理器，因此迫切希望能夠找到一個準則解決移植帶來的問題。本文最重要的成果就是為Linux在新型處理器上的移植提出了一個準則，根據(jù)該準則可以更加快速、更加準確地將Linux應用到不同的處理器上，因此具有重要的現(xiàn)實意義。同時，本文將項目實踐貫穿于理論研究之中，涉及到Linux平臺關鍵技術的分析、相關工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗的分享，對學習嵌入式Linux和設計嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導價值。此外，成功移植的STMP36xx已經(jīng)初具規(guī)模，可以通過二次開發(fā)以形成完善的嵌入式產(chǎn)品。
上傳時間： 2013-06-01
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語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉變?yōu)槲谋净蛎畹募夹g。近年來語音識別技術由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發(fā)展，嵌入式語音識別技術成為語音識別領域發(fā)展的新的重要方向。 在此背景下，本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)的研究。論文分別從理論分析、系統(tǒng)硬件平臺的總體設計、系統(tǒng)軟件的分析定制等方面，對語音識別在ARM上的應用做了研究。 1、在理論上，詳細介紹了語音識別的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀；具體闡述語音識別技術的基本原理和主要研究方法，并推導了語音識別技術中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數(shù)學模型，為進一步的語音識別研究打下基礎。 2、在硬件平臺方面，本文分析設計了語音識別系統(tǒng)的總體方案，主要包括以下三部分：語音識別系統(tǒng)的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分；文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式，此外根據(jù)實際需要，選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統(tǒng)軟件選擇定制方面，不僅要求各部分自身功能完善，能夠滿足本課題的需求，而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性，即定制的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，可以有效的工作。考慮到以上的因素，本課題針對特定的語音識別系統(tǒng)的需求，對交叉編譯環(huán)境、U-boot、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具；選用比較穩(wěn)定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導程序；選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核，并對其進行剪裁定制，特別是增加了UDA1341TS音頻驅動和網(wǎng)卡驅動部分；選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統(tǒng)。 在以上三方面的基礎上，本課題對語音識別程序系統(tǒng)進行了實驗研究。實驗包括音頻驅動、語音錄制、語音訓練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后，本論文采用DTW模型，完成了語音模板的訓練和語音識別的任務。經(jīng)過實驗測試，該系統(tǒng)有效完成了預期的語音識別任務。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-05-30
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SPI，是英語Serial Peripheral Interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳
標簽： spi
上傳時間： 2013-06-09
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作為在保障網(wǎng)絡安全方面扮演著至關重要角色的防火墻技術從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡安全研究中的關鍵技術之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，它在信息化、網(wǎng)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(wǎng)絡數(shù)據(jù)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(wǎng)絡層的威脅，將傳統(tǒng)的基于軟件的防火墻轉向硬件平臺實現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢。 首先闡述了網(wǎng)絡安全的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展狀況及未來的發(fā)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(tǒng)Snort的功能實現(xiàn)及數(shù)據(jù)結構，對Linux中自帶的網(wǎng)絡安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹，然后對現(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現(xiàn)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(nèi)容可尋址存儲器(CAM)的硬件防火墻系統(tǒng)設計方案。將Snort中對數(shù)據(jù)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(xiàn)，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(tǒng)可以通過主機對防火墻的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和規(guī)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(guī)則庫的統(tǒng)計分析和計算模擬得出了對規(guī)則集的最佳劃分長度；在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內(nèi)核的裁減與移植及根文件系統(tǒng)制作等內(nèi)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(diào)用方法，并結合主機軟件部分的功能分析了雙方的通信協(xié)議及實現(xiàn)，最后通過程序對系統(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進行模擬測試，測試結果表明系統(tǒng)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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隨著汽車電子和現(xiàn)代化交通的飛速發(fā)展，人們對汽車的行駛性能和安全性能提出了更高的要求。在汽車測試試驗中使用記錄儀，可以實現(xiàn)實時測量，控制汽車的車速，對超速進行報警，滿足汽車試驗中對汽車運行情況的了解，特別是根據(jù)汽車試驗要求而制定的試車計劃得到的準確實施，從而進一步提高汽車制造商的市場競爭力。 隨著微電子技術的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路技術的成熟，嵌入式計算機系統(tǒng)的功能越來越強大，在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機，并且其獨特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價比高，便于攜帶，使得它非常適合應用到汽車試驗記錄儀中。 本論文在嵌入式系統(tǒng)平臺的構建中做了探索性研究，以汽車試驗記錄儀的發(fā)展和功能要求為目標，以嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件設計入手，深入研究了嵌入式計算機硬件系統(tǒng)設計和電磁兼容性問題和能夠長時間可靠運行的嵌入式計算機主板。主要模塊包括電源、復位、JATG模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊。 在軟件部分，實現(xiàn)了嵌入式計算機系統(tǒng)的引導程序(u-boot-1.1.4)的移植，嵌入式Limux2.6.14內(nèi)核的移植，根文件系統(tǒng)的制作，新增硬件驅動程序編寫以及嵌入式圖形界面GUI系列MiniGUI的移植，完成了嵌入式計算機系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺的構建。 目前，國內(nèi)市場上缺乏專門應用與汽車試驗中的記錄儀，本文設計中的汽車記錄儀正是基于此目的而設計和研制的，該新型的汽車試驗記錄儀使用方便，性價比高，適用于國內(nèi)中小型汽車制造廠商。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行裁剪、修改，使之能在嵌入式系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點，嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。由于嵌入式系統(tǒng)涉及到種類繁多的嵌入式處理器，所以目前嵌入式Linux的應用的一個熱點就是將Linux內(nèi)核移植到一些典型的微控制器和微處理器上。 ARM平臺是目前使用廣泛的主流的嵌入式處理器體系結構。本文采用使用S3C2410(ARM9內(nèi)核)為 CPU 的硬件平臺，S3C2410 是韓國三星公司生產(chǎn)的一款基于ARM920T’體系結構的高性能CPU，豐富的外設接口，203MHz的主頻使它特別適合進行操作系統(tǒng)的移植和進行應用開發(fā)。 本文主要目的是研究Linux下的驅動程序移植。文章首先分析如何建立硬件和軟件平臺，包括開發(fā)板介紹、建立交叉編譯環(huán)境、BootLoader移植、Linux2.6內(nèi)核移植，一直到根文件系統(tǒng)建立的全過程。然后介紹典型的字符設備、塊設備和網(wǎng)絡設備驅動程序的寫法。
上傳時間： 2013-07-04
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嵌入式系統(tǒng)應用于智能設備、工業(yè)控制領域實現(xiàn)各種信號的處理與控制，是近年來技術研究和產(chǎn)品開發(fā)的熱點。同時，隨著以太網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，工業(yè)控制中過程監(jiān)控層和現(xiàn)場設備層信號傳輸網(wǎng)絡開始逐步采用以太網(wǎng)，基于網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控使整個企業(yè)網(wǎng)絡呈現(xiàn)高度統(tǒng)一性、開放性和透明性。將嵌入式技術和基于網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控技術應用于電梯，可以有效地提高產(chǎn)品和服務的質(zhì)量。 本文旨在研制和開發(fā)一套應用于電梯的智能多媒體顯示與遠程監(jiān)控系統(tǒng)，硬件設計中，在以嵌入式微處理器S3C2410X、Flash、SDRAM構成的最小系統(tǒng)核心板外，擴展了串行口、網(wǎng)口、LCD接口等外圍硬件資源，設計了RS-232轉換成RS-422接口界面的硬件電路板，針對核心板RTC時鐘問題，采用PCF8563芯片設計了時鐘/日歷小板。 軟件平臺方面，首先分析了系統(tǒng)啟動引導程序Bootloader，參照嵌入式Linux內(nèi)核源代碼以及對S3C2410X的支持代碼，根據(jù)本系統(tǒng)的硬件配置對Linux內(nèi)核進行裁剪移植，修改了音頻驅動和LCD驅動，在內(nèi)核中添加了對Yaffs文件系統(tǒng)類型的支持。然后準備了根文件系統(tǒng)內(nèi)容，在其中添加了交叉編譯過的Qt/Embedded3.1的庫，使用Cramfs、RAMdisk和Yaffs相結合的根文件系統(tǒng)格式。在此基礎上，向嵌入式平臺移植了Linux下開源的多媒體播放器Mplayer和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite。 設計編寫Qt GUI界面和串口數(shù)據(jù)采集模塊，構建了電梯間多媒體顯示系統(tǒng)，顯示界面劃分為串口數(shù)據(jù)采集顯示、動畫播放、系統(tǒng)時間、文本信息、滾動字幕、商標圖片六個顯示區(qū)域。使用Boa在ARM平臺上構建了嵌入式Web服務器，Web服務器通過HTTP協(xié)議與監(jiān)控端瀏覽器軟件進行信息交互，提供服務器應用程序模塊的訪問界面和現(xiàn)場設備的信息訪問和控制界面，并借助SQLite數(shù)據(jù)庫的支持，實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡的電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能。監(jiān)控端通過Web頁面激活服務器的相應應用程序模塊，傳遞信息服務請求和控制命令。將本系統(tǒng)應用與電梯設備，取得了用戶的好評。
標簽： ARM 電梯多媒體 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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設備狀態(tài)監(jiān)測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數(shù)據(jù)處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數(shù)據(jù)采集技術及數(shù)字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網(wǎng)絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統(tǒng)工控監(jiān)測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監(jiān)控中心,各自運行相應的包括網(wǎng)絡管理功能的應用程序,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數(shù)據(jù)遠程傳輸,進而實現(xiàn)分布式、網(wǎng)絡化和自動化的設備監(jiān)測系統(tǒng)新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀。給出了嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)總體設計方案。根據(jù)系統(tǒng)的功能和要求的技術指標,在綜合比較現(xiàn)有各種嵌入式操作系統(tǒng)的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)構造嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本次設計的操作系統(tǒng)；選擇了samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器；簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統(tǒng)的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監(jiān)測系統(tǒng)主要由控制中心和嵌入式監(jiān)測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統(tǒng)中的嵌入式監(jiān)測終端部分,主要進行了嵌入式監(jiān)測終端的硬件設計,嵌入式操作系統(tǒng)ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環(huán)境,制作根文件系統(tǒng),軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現(xiàn)進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現(xiàn)以及應用程序中的液晶顯示部分與實數(shù)EFT算法以及幾種數(shù)字信號的平均算法的C語言實現(xiàn),最后,對本論文進行了總結,并指出了后續(xù)工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監(jiān)測系統(tǒng)的研制對于監(jiān)測網(wǎng)絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經(jīng)濟效益。
標簽： ARMLinux 工控 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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論文的工作是基于“流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)”項目。在調(diào)研和消化多套國內(nèi)外相關實驗平臺系統(tǒng)的基礎上，研究開發(fā)了基于ARM9處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的多功能實時計算機處理系統(tǒng)，并且根據(jù)實際需要構建了此系統(tǒng)的軟硬件平臺。流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)廣播系統(tǒng)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(tǒng)利用率低等諸多劣勢。 本文設計開發(fā)了基于AMR-Linux的流媒體網(wǎng)絡廣播平臺，該系統(tǒng)基于SamsLlmgS3C2410處理器，采用嵌入式ARM-Linux操作系統(tǒng)，通過HTTP協(xié)議傳輸流媒體，利用MP3標準實現(xiàn)對音頻的解碼，從而支持流媒體網(wǎng)絡廣播功能。本論文設計了系統(tǒng)的軟件部分，包括底層軟件BootLoader、ARM-Linux操作系統(tǒng)、根文件系統(tǒng)、網(wǎng)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(tǒng)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(nèi)容。流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過測試，實際的應用效果表明該系統(tǒng)是可行的也是可靠的，同傳統(tǒng)的廣播系統(tǒng)相比，體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。
標簽： ARMLinux 流媒體 平臺設計 網(wǎng)絡廣播
上傳時間： 2013-05-29
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隨著計算機、通信及網(wǎng)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?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷嬷小Ｓ捎谇度胧较到y(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(wǎng)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(nèi)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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Γ鹆藢W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(wǎng)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。
標簽： ARM 架構 無線 數(shù)據(jù)采集與處理
上傳時間： 2013-06-26
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