隨著消費類電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,越來越多的嵌入式電子產(chǎn)品走進了千家萬戶。電腦的形態(tài)也不再局限于以前的PC機,各式各樣的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)在了眾多的行業(yè)和應(yīng)用中,其中ARM和Linux結(jié)合的產(chǎn)品在市場上最受青睞。ARM由于其低功耗、高性能、小體積、低成本受到了越來越廣泛的重視,成為眾多公司產(chǎn)品開發(fā)的主流硬件。而Linux則因其開放的源代碼,可裁剪的內(nèi)核,便利的開發(fā)環(huán)境,各硬件平臺的通用性,逐漸成為嵌入式開發(fā)的主流操作系統(tǒng)。本課題的嵌入式MP3設(shè)計就是基于ARM和linux平臺的。 @@ 本課題實現(xiàn)了一個完整的嵌入式系統(tǒng),選用zq2410開發(fā)板為目標(biāo)平臺,linux作為目標(biāo)操作系統(tǒng),在這樣的軟硬件環(huán)境下研究實現(xiàn)MP3播放器。 @@ 文章首先綜述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法,介紹了ARM處理器及其特點,Linux操作系統(tǒng),嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)模式以及如何搭建交叉開發(fā)環(huán)境,然后介紹了所選硬件平臺zq2410目標(biāo)板的各種資源,在系統(tǒng)軟件開發(fā)中,介紹Uboot、Linux的裁剪和移植,根文件系統(tǒng)的制作以及核心驅(qū)動程序的開發(fā),應(yīng)用程序開發(fā)中,介紹了MP3的原理,移植Madplay MP3播放器,最后成功對Madplay播放器實現(xiàn)了綜合控制。 @@關(guān)鍵詞:嵌入式;ARM; Linux;驅(qū)動程序;MP3;
上傳時間: 2013-05-26
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種智能控制器中,目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器,而國內(nèi)繡花機控制器仍以單片機為主,存在繡花色澤單調(diào),數(shù)據(jù)處理能力欠佳,缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上,研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器,論文的主要工作和成果如下: (1)設(shè)計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺,建立宿主機開發(fā)環(huán)境,制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器,實現(xiàn)了宿主機和目標(biāo)機之間的數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng),成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng),系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動程序進行了分析和研究,在設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤驅(qū)動程序和雙處理器通信接口驅(qū)動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法,采用MiniGUI圖形系統(tǒng),設(shè)計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
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作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一,Linux不僅在服務(wù)器領(lǐng)域有著不可撼動的地位,而且正在嵌入式領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預(yù)測,Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一,將廣泛應(yīng)用在各種消費電子和通信設(shè)備中。因此,產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項技術(shù)。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(yīng)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(guān)的基礎(chǔ)軟件為主要研究對象,在深入分析引導(dǎo)加載程序、Linux與處理器相關(guān)的代碼、文件系統(tǒng)以及設(shè)備驅(qū)動的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過分析uboot源碼,詳細(xì)研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導(dǎo)Iinux的過程;分析并總結(jié)Linux與處理器相關(guān)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(shè)備驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動的調(diào)用方式;在學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)之上,針對STMP36xx這款處理器,設(shè)計并實現(xiàn)引導(dǎo)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(qū)動,完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺,并進行了應(yīng)用驗證。 在實際應(yīng)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(zhǔn)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(zhǔn)則,根據(jù)該準(zhǔn)則可以更加快速、更加準(zhǔn)確地將Linux應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)的分析、相關(guān)工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗的分享,對學(xué)習(xí)嵌入式Linux和設(shè)計嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導(dǎo)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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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面,硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動計算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用,掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及,功能日漸完善,在手持式設(shè)備中實現(xiàn)GPS移動定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快,占用存貯空間小,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點,論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺,以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺,MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng),SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能,使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行,不依賴其他服務(wù)器工作,可用在移動設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用;分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理;根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設(shè)計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進行解析;在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機交互;并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,并分析了系統(tǒng)設(shè)計中的一些不足,提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時間: 2013-04-24
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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(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(fù)責(zé)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(xì)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(biāo)簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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本文根據(jù)大樓電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求,提出了一種基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方案。系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微處理器S3C2410X為核心平臺,通過嵌入式平臺建立的基于TCP/IP協(xié)議的視頻服務(wù)器,將USB攝像頭采集來的圖像數(shù)據(jù)壓縮后,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸,完成對監(jiān)控現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控任務(wù)。首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建,然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況,分析了主要外圍電路的設(shè)計,以及如何在ARM硬件平臺上進行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植,介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程,并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計原理與實現(xiàn)。最后進行了系統(tǒng)整體測試,并提出了進一步開發(fā)設(shè)想。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控
上傳時間: 2013-06-15
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目前,嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但同時大量的嵌入式應(yīng)用也對嵌入式設(shè)備的性能和功能提出了更高的要求。隨著國內(nèi)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,ARM芯片以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢獲得了廣泛的重視和應(yīng)用。嵌入式Linux是在標(biāo)準(zhǔn)Linux基礎(chǔ)上,經(jīng)過適當(dāng)?shù)睾喕?裁剪),然后加入一些特定的功能,形成的一個精巧的、高效的、滿足特定應(yīng)用需求地專用(定制)操作系統(tǒng),它具有用戶可裁剪、可配置的特點。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中,嵌入式Linux憑借其內(nèi)核結(jié)構(gòu)優(yōu)良、功能強大、高性能、穩(wěn)定性好以及源代碼開放等方面的優(yōu)勢,成為了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用中的技術(shù)熱點。本論文設(shè)計了以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的系統(tǒng),并在這個平臺上實現(xiàn)了應(yīng)用軟件,構(gòu)建了一個嵌入式的數(shù)據(jù)采集和發(fā)布系統(tǒng),可以對設(shè)備數(shù)據(jù)進行串口采集,并利用因特網(wǎng)進行發(fā)布和控制操作。 為了實現(xiàn)這些功能,本文選用了Cirrus Logic公司的EP9302(ARM920T)作為系統(tǒng)的核心,以源代碼開放的經(jīng)過裁剪配置的嵌入式Linux為軟件平臺,設(shè)計了應(yīng)用軟件的設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)模塊,實現(xiàn)了網(wǎng)頁服務(wù)器GoAhead移植,并完成了GoAhead服務(wù)器支持的自己的ASP頁面以及后臺函數(shù)的編寫,并在此基礎(chǔ)上研究了系統(tǒng)為保證可靠性而采取的一些措施。在整個系統(tǒng)的設(shè)計過程中充分發(fā)揮了嵌入式Linux的可移植性好、源代碼公開、開發(fā)成本低的優(yōu)點,解決了軟件移植和設(shè)計編寫、提高系統(tǒng)可靠性等的一系列關(guān)鍵性問題。 本嵌入式系統(tǒng)采集平臺的用途是實時采集被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前運行狀況信息,使用戶能夠遠(yuǎn)程通過網(wǎng)頁瀏覽器及時掌握被監(jiān)控設(shè)備的運行狀況,在必要時刻根據(jù)需要能夠?qū)υO(shè)備進行相關(guān)控制操作和設(shè)置相關(guān)運行參數(shù),以便能夠控制被監(jiān)控設(shè)備的運行方式。本論文設(shè)計的嵌入式數(shù)據(jù)采集、發(fā)布系統(tǒng)可以在類似遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制的系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-05-27
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嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。目前,嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)、交通、能源、通信、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、國防以及日常生活等領(lǐng)域,并不斷朝著體積小,功能強的方向發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)不同于原來的單片機系統(tǒng),它不僅有自己的操作系統(tǒng),上層應(yīng)用程序,而且還具備網(wǎng)絡(luò)通信和信息管理的功能。 ARM體系的處理器是目前嵌入式系統(tǒng)中使用最廣泛的處理器。它采用了RISC技術(shù),具有尋址方式簡單,寄存器多,指令長度固定等的特點使得它的處理速度快,執(zhí)行效率高。由于Linux對于ARM技術(shù)的支持,具有內(nèi)核可裁減,網(wǎng)絡(luò)功能強大,代碼開放的特點,把Linux應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)中,能充分發(fā)揮ARM和Linux的優(yōu)勢。 論文以“掌上中文語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)”項目為依托,以ARM體系處理器和Ljnux操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ),構(gòu)建一個掌上語言學(xué)習(xí)設(shè)備。 論文首先進行了開發(fā)環(huán)境的設(shè)計與搭建,對開發(fā)主機進行TFTP服務(wù)器、NFS服務(wù)器、minicom串口通信和GNU交叉工具鏈進行配置。實現(xiàn)了針對NAND閃存的U-Boot啟動程序的建立,并對Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核進行了移植工作。最后利用圖形界面系統(tǒng)MiniGUI和遠(yuǎn)程調(diào)試技術(shù)實現(xiàn)了掌上語言學(xué)習(xí)的軟件功能。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 學(xué)習(xí)系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-24
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生化分析儀是醫(yī)療機構(gòu)進行臨床診斷所必須的儀器之一。它通過對血液等人體體液的分析來測定諸如葡萄糖、膽固醇等生化指標(biāo),這些常規(guī)生化指標(biāo)可以幫助醫(yī)生診斷疾病。生化分析儀在臨床診斷和化學(xué)檢驗中具有重要作用。 目前的半自動生化分析儀多以8位單片機為中央處理器,限制了儀器的性能。本文將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于生化分析儀的研制當(dāng)中,選用了32位的ARM9處理器$3C2410A,嵌入Linux操作系統(tǒng),搭建ARM+Linux的平臺,設(shè)計了智能型半自動生化分析儀。 本文介紹了生化分析儀的原理——朗伯.比爾定律及其核心部件——光電比色計。對半自動生化分析儀的整體架構(gòu)進行了說明。 半自動生化分析儀硬件結(jié)構(gòu)上由電源、時鐘、復(fù)位電路,存儲器系統(tǒng),液路控制系統(tǒng),光路控制系統(tǒng),恒溫控制系統(tǒng)(包括溫度測量和溫度控制),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),人機交互系統(tǒng)(包括鍵盤、觸摸屏、液晶顯示器LCD和微型打印機)和其他一些接口等組成,對于這些外圍硬件模塊本文給出了詳細(xì)設(shè)計。 在半自動生化分析儀軟件設(shè)計方面,本文詳細(xì)介紹了交叉編譯調(diào)試環(huán)境的建立,引導(dǎo)裝載程序U-Boot的移植,Linux內(nèi)核的裁減與移植,設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計,文件系統(tǒng)的建立與移植,應(yīng)用程序的編寫與移植。 本生化分析儀的功能包括MiniGUI圖形用戶界面、運動控制、溫度控制、數(shù)據(jù)處理、打印功能及SQLite數(shù)據(jù)庫管理等。該新型半自動生化分析儀使用方便,性價比高,適用于國內(nèi)的中小型醫(yī)療機構(gòu)。
上傳時間: 2013-04-24
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自上世紀(jì)90年代Linux首次應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術(shù)、總線技術(shù)以及計算機技術(shù)的發(fā)展,嵌入式處理器也從8位單片機時代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時代。32位、16位處理器的價格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今,很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺,以單片機、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺的處理器和操作系統(tǒng);其次研究了Linux在ARM上的移植以及運行過程,包括引導(dǎo)加載程序vivi、Linux2.6內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、各種外設(shè)(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅(qū)動程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā);最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機上的應(yīng)用進行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內(nèi)核為操作系統(tǒng),以觸摸屏為主要人機界面,具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉(zhuǎn)換板組成,其控制功能更加強大,通訊方式也更加多樣化;另外,監(jiān)督平臺與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統(tǒng)維護難度。 經(jīng)過實踐調(diào)試,本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常,實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。本監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于電力、化工、機電等多個領(lǐng)域的現(xiàn)場,具有較強的通用性。
標(biāo)簽: Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-07-08
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