本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)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(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)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(shè)計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅(qū)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(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)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(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作，實現(xiàn)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(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設(shè)計方案的橫機技術(shù)含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽： Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國有銀行向商業(yè)銀行的轉(zhuǎn)變,銀行的設(shè)備采購標準會越來越高，與此同時，銀行柜臺業(yè)務(wù)量的增加，使得老一代的銀行專用打印機無論在速度上還是在使用的方便性上都顯得力不從心，為了占領(lǐng)市場，公司有必要開發(fā)新型的、使用更加方便的打印機。 老一代打印機在打印存折時，柜臺工作人員要把存折放準位置，要不然打印會偏離預(yù)定位置，在打印信函時，有的冷僻字無法打印出來，軟件無法下載升級。為了加快柜臺處理速度，減小柜臺工作人員的工作量，需要開發(fā)能自動糾偏定位，字符完善的打印機。 本文在分析需求的基礎(chǔ)上，比較當前流行的處理器，選用Atmel公司的ARM芯片AT91M42800A作為處理核心，使用Xilin公司的20萬門的FPGA XC2S200做硬件邏輯控制，通過光電傳感器和相關(guān)的控制電路來實現(xiàn)自動糾偏定位。在嵌入式操作系統(tǒng)上選用Nucleus Plus，約95％的Nucleus Plus代碼用C語言編寫，因此它能很方便移植，同時它還提供全部源代碼，這樣便于開發(fā)。另外，它還只要一次性付費，這使得它有很好的成本優(yōu)勢。 文中詳細說明了本系統(tǒng)的硬件、固件的實現(xiàn)。在硬件上闡述了一些單元電路，包括存儲器電路，接口電路，傳感器電路等的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。通過光電傳感電路，步進電機控制和軟件結(jié)合，形成閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)了快速自動糾偏定位；通過大屏幕的LCD顯示實現(xiàn)了操作界面的簡單化；采用大容量的存儲器以及大字庫解決了冷僻字無法打印的問題；固件部分詳細闡述了系統(tǒng)上電啟動過程，包括Bootstrap模塊和loader模塊，Bootstrap模塊主要功能是重定位存儲器，初始化基本硬件以及Loader模塊的自動在線下載升級。Loader模塊的主要功能是下載FPGA的配置代碼，初始化鍵盤和顯示器，然后調(diào)用Nucleus Plus初始化代碼，從而建立和調(diào)用任務(wù)。 本文通過總結(jié)測試結(jié)果，與老一代打印機相比，新打印機在智能化上實現(xiàn)了自動糾偏定位，使得打印機操作人員不需要準確放置存折，就能正確打印，提高了工作效率；在打印速度上比原系統(tǒng)提高30％，還可方便地實現(xiàn)軟件升級。 當然，新的打印機在存折偏移很大時，要耗費長時間才能把存折推到正確位置。這要在糾偏算法上做進一步的改進。
上傳時間： 2013-04-24
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數(shù)據(jù)的重要載體，在軍事和社會經(jīng)濟生活領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大，它的存儲和傳輸已成為遙感信息應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。圖像壓縮編碼技術(shù)能降低圖像冗余度，從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬，它的研究對于遙感圖像應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復(fù)雜度較低，并行性好，適合于硬件實現(xiàn)，能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的實時處理，從而廣泛應(yīng)用于深空探測和近地觀測。對于直接關(guān)系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟建設(shè)等方面的遙感圖像的傳輸，必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術(shù)研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標準，它不但能抵抗各種攻擊，保證加密數(shù)據(jù)的安全性，而且易于軟件和硬件實現(xiàn)。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究，完成的主要工作包括： (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語言實現(xiàn)了算法的編解碼器，并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語言實現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設(shè)計所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 本文設(shè)計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運用了流水線設(shè)計、高速內(nèi)存設(shè)計、模塊并行化設(shè)計和模塊串行化設(shè)計等技術(shù)，在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡，達到了預(yù)期的設(shè)計目的。
上傳時間： 2013-07-15
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現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得圖像處理方面的研究與應(yīng)用，尤其是實時圖像處理引起了更廣泛的關(guān)注。近年來，隨著嵌入式和DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號處理領(lǐng)域的理論研究成果被逐漸應(yīng)用到實際系統(tǒng)中，從而推動了新理論的產(chǎn)生和應(yīng)用，對圖像處理等領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)構(gòu)應(yīng)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(yīng)用價值。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.分析了實時圖像處理領(lǐng)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(jié)合本課題實時性，高效性和便攜性的特點，設(shè)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(yīng)用于圖像處理和圖像識別領(lǐng)域。 2.掌紋識別技術(shù)是繼指紋識別和虹膜識別后人體生物特征識別領(lǐng)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(shù)相融合的實例，構(gòu)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(shè)計中，在對兩種系統(tǒng)組成方案經(jīng)過比較后，選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心，根據(jù)TMS320VC5470芯片的特點，對系統(tǒng)平臺的硬件原理進行設(shè)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(jù)原理圖所需器件，選擇相對應(yīng)的封裝形式，設(shè)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(shù)字電路與高速PCB設(shè)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(shè)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(jié)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(jié)合，構(gòu)成了手持式掌紋識別系統(tǒng)，對于實時掌紋識別技術(shù)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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高精度電壓表、電流表和電阻表的制作:一、研究目的1．學習和掌握萬用表電路設(shè)計的思路。2．學習掌握電壓表、電流表和電阻表測量中不同量程的構(gòu)成方式。3．學習和掌握采用含運算放大器的
上傳時間： 2013-07-22
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遠程監(jiān)控系統(tǒng)是許多重要場所諸如電力、郵電、銀行、交通、商場等需要信息廣泛交流企業(yè)的生產(chǎn)與管理的必備系統(tǒng)。傳統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方式一般都需要自己建設(shè)并維護有線或無線網(wǎng)絡(luò)，維護費用高，通信距離有限。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，原有的遠程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)日益不能滿足多方面的要求，我們需要實時性更高，通信距離更遠，成本更低的通信方式，本文就此提出了一種基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。 本文的創(chuàng)新點是采用了GPRS技術(shù)中的TCP傳輸方式來傳輸監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)，在維護成本，通信距離上有了很大的提高，相比傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)在實時性，傳輸速率，可靠性上有了明顯的改善。 本論文分幾個部分詳細介紹了課題的研究內(nèi)容。第一部分主要介紹了課題背景和監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史及各類監(jiān)控系統(tǒng)的比較。第二部分描述了本監(jiān)控系統(tǒng)中遠程終端硬件系統(tǒng)搭建工作，包括各部分器件的選取以及在S3C4480為核心的開發(fā)板上擴展出LM9617接口。第三部分描述了以uC/OS操作系統(tǒng)為核心的遠程終端軟件設(shè)計流程，包括uC/OS操作系統(tǒng)和FAT16文件系統(tǒng)的移植，LCD顯示驅(qū)動， Nand-flash底層驅(qū)動的編寫等工作。第四部分詳細說明了本系統(tǒng)圖像采集的具體軟件實現(xiàn)，包括根據(jù)實際情況配置CMOS圖像傳感器LM9617的寄存器以及從LM9617中讀取圖像數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)寫入Nand-flash存儲器的具體過程。第五部分詳細說明了本系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w軟件實現(xiàn)，采用的是GPRS企業(yè)公網(wǎng)組網(wǎng)方式，包括遠程終端程序設(shè)計和監(jiān)控中心服務(wù)器搭建兩部分工作。遠程終端程序設(shè)計包括初始化串口通信，將Nand-flash中的圖像數(shù)據(jù)讀出并通過GPRS模塊GM862發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心服務(wù)器程序設(shè)計包括啟動建立并啟動Socket監(jiān)聽，以及收到連接請求后GPRS通信鏈路的建立。最后分別用TCP和UDP兩種傳輸方式對監(jiān)控系統(tǒng)進行了測試，證明了GPRS的TCP傳輸方式確實更適合于監(jiān)控系統(tǒng)。
標簽： GPRS ARM 無線數(shù)據(jù)傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-19
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由國際電信聯(lián)合會視頻編碼專家組和國際化標準組織運動圖像專家組聯(lián)合制定的H.264視頻壓縮標準，憑借相對其它標準較高的壓縮效率和優(yōu)秀的圖像質(zhì)量，已經(jīng)成為目前最流行的視頻處理協(xié)議，具有廣闊的前景和巨大的應(yīng)用價值，考慮其復(fù)雜的計算度，目前主流的實現(xiàn)方式包括ASIC的專用集成電路實現(xiàn)和DSP的純軟件實現(xiàn)等等。 ARM處理器伴隨著技術(shù)的進步，加入對數(shù)字信號處理的有效支持之后，在視頻編解碼領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，本文就是在考慮這點的基礎(chǔ)上，研究利用深圳武耀博德公司設(shè)計的，基于Intel高性能的PXA270處理器的多功能嵌入式開發(fā)平臺EEliod來實現(xiàn)H.264的編解碼。 本文對H.264協(xié)議主要算法進行了研究，在基于ARM的EEliod平臺上利用WINCE嵌入式實時操作系統(tǒng)，通過EVC編譯環(huán)境，實現(xiàn)對Windows Visual C++下x264-060805代碼的編碼移植和對JM10.1的解碼移植。
上傳時間： 2013-06-09
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應(yīng)用研究流體機械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合，共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強等缺點。而且設(shè)備的兼容性不好，系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點，具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學實驗開發(fā)板作為學習和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎(chǔ)上，把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設(shè)計方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎(chǔ)。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性，能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實際的應(yīng)用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎(chǔ)上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
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高頻電路布線技巧：高頻電路往往集成度較高，布線密度大，采用多層板即布線所必須的，也是降低干擾的有效手段。高頻電路器件管腳間的引線彎折越少越好。高頻電路布線的引線最好采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45度，折
上傳時間： 2013-04-24
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隨著人們對于數(shù)字視頻和數(shù)字圖像的需求越來越大，數(shù)字電視廣播和手機電視迅速發(fā)展起來，但是人們對于數(shù)字圖像質(zhì)量的要求也越來越高。對于觀眾來講，畫面的質(zhì)量幾乎是最為重要的，然而由于信道傳輸特性不理想和加性噪聲的影響，不可避免地會產(chǎn)生誤碼，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降，甚至無法正常收看。因此，為了保障圖像質(zhì)量就需要采用糾錯編碼(又稱信道編碼)的方式來實現(xiàn)通信。在數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(DVB)中，無論是衛(wèi)星傳輸，電纜傳輸還是地面?zhèn)鬏敹疾捎昧诵诺谰幋a。 本文首先深入研究DVB標準中的信道編碼部分的關(guān)鍵技術(shù)；然后依照DVB-T標準技術(shù)要求，設(shè)計并硬件實現(xiàn)了數(shù)字視頻傳輸?shù)男诺谰幗獯a系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，編解碼器與信源端的接口利用了MPEG-2的視頻傳輸接口同步并行接口(SPI)，這種接口的應(yīng)用讓系統(tǒng)具有很強的通用性；與信道端接口采用了G.703接口，具有G.703接口功能和特性的數(shù)據(jù)通信設(shè)備可以直接與數(shù)字通信設(shè)備連接，這使得應(yīng)用時對于信道的選擇具有較大的靈活性。 在深入理解RS編解碼算法，卷積交織/解交織原理，卷積編碼/VITERBI譯碼算法原理的基礎(chǔ)上，本文給出了解碼部分的設(shè)計方案，并利用Xilinx公司的SpartanⅢ系列XC3S2000芯片完成方案的硬件實現(xiàn)。在RS解碼過程中引入了流水線機制，從而很大程度上提高了解碼效率。解交織器部分采用了RAM分區(qū)循環(huán)法，利用對RAM讀寫地址的控制實現(xiàn)解卷積交織，這種方法控制電路簡單，實現(xiàn)速度比較快，代價小。VITERBI譯碼器采用截尾譯碼，在幾乎不影響譯碼準確度的基礎(chǔ)上大大提高了解碼效率。
上傳時間： 2013-07-16
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