隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)越來越多地在控制類、消費類、通訊類等電子產(chǎn)品廣泛應用，嵌入式技術(shù)也越來越和人們的生活緊密結(jié)合。同時，計算機硬件的發(fā)展以及數(shù)據(jù)量的增加，對存儲設備的要求也越來越高。 本文深入研究了嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換，提出了一套完整的嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的設計方案，并詳細介紹了其實現(xiàn)過程。Flash存儲器由于體積小、功耗低、性能穩(wěn)定等特點在便攜式電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應用。Flash存儲器主要有兩種形式：Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性，可以直接在芯片上執(zhí)行代碼，而且讀取速度較快。Nand Flash存儲密度大、容量大、生產(chǎn)工藝簡單、性價比高，但是控制方式復雜而且可能會存在一定的壞塊。SD卡是近年來流行的大容量便攜式存儲卡。本系統(tǒng)中，我們以Flash和SD卡作為數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。在存儲介質(zhì)的選擇方面，在系統(tǒng)內(nèi)部采用了體積小、容量大、成本低的Flash，并采用Nor和Nand Flash相結(jié)合的方案：在Nor Flash上存儲與系統(tǒng)相關(guān)的軟件和程序，在Nand Flash上存儲用戶數(shù)據(jù)。系統(tǒng)外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲容量擴展。實現(xiàn)了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲器和SD卡的硬件電路的設計及底層驅(qū)動程序的設計。 本研究分別根據(jù)Nor和Nand Flash數(shù)據(jù)存儲和操作特點，分析了JFFS2和YAFFS的特點以及各自的存儲方式、斷電保護、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機制，并在Nor和Nand Flash上實現(xiàn)并優(yōu)化了這些管理機制。在SD上則采用目前主流操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）所支持的FAT16文件格式，完成了從磁盤格式化到文件的讀寫等標準API函數(shù)，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)交換。
標簽： ARM 嵌入式 數(shù)據(jù)存儲 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，嵌入式Internet遠程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領(lǐng)域一個重要組成部分，它將計算機網(wǎng)絡、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng)，用戶只要在有網(wǎng)絡接入的地方，就可以對與網(wǎng)絡連接的任何現(xiàn)場設備進行遠程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應用進行軟硬件的定制，特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術(shù)的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡監(jiān)控技術(shù)，它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務器，使得系統(tǒng)的成本大大降低，且設備體積小巧，便于安裝、易于維護，安全可靠，此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細介紹，然后對嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分：嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)硬件設計；嵌入式網(wǎng)絡控制器的軟件設計；嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Web服務器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器，并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設計，包括：存儲器接口電路、網(wǎng)絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持，且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡功能強大、低成本、代碼開放等特點，通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯，成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構(gòu)建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng)，實現(xiàn)了遠程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高，具有廣泛的應用價值，適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標簽： ARM 嵌入式網(wǎng)絡 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-13
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基于PC、圖像采集卡和存儲設備的傳統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，體積龐大、功耗高、價格昂貴，只局限于特定范圍的應用。而嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其價格低、便攜式等特點在安防、智能家居等場所得到了越來越廣泛的應用。 本文基于S3C2440＼Windows CE5.0平臺設計了一款具有網(wǎng)絡傳輸查看功能的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅(qū)動的實現(xiàn)過程和開發(fā)方法，設計了基于TCP/IP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡視頻通信系統(tǒng)。并應用H.263壓縮編解碼算法對采集到的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮，提高了視頻傳輸效率。同時，針對H.263視頻解碼算法設計了一款簡易視頻回放軟件，對H.263視頻進行回放。為進一步滿足小型化、便攜式、低成本需求，開發(fā)定制了一款基于S3C2440＼Windows CE5.0平臺的手持式接收終端。 本系統(tǒng)整合了圖像采集、網(wǎng)絡通信、H.263編解碼、視頻回放等多項技術(shù)，實現(xiàn)了嵌入式技術(shù)、以太網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控三大前沿領(lǐng)域的有機結(jié)合。由于采用了ARM9單芯片控制方案，系統(tǒng)具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩(wěn)定性好等特點，可應用在遠程監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻會議、智能家居等諸多領(lǐng)域。該系統(tǒng)架構(gòu)也為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種新思路。關(guān)鍵詞：ARM；WinCE；S3C2440；嵌入式；網(wǎng)絡視頻監(jiān)控
標簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
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隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為當前最熱門的焦點之一；ARM以其高性能低功耗等特性成為目前應用最廣泛的32位嵌入式處理器。近年來得到快速發(fā)展的機電一體化設備的人民幣紙幣清分機系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)的典型應用；它的主要工作流程是：人民幣圖像通過圖像傳感器采集得到的模擬信號，經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換和FPGA協(xié)調(diào)之后得到數(shù)字圖像，經(jīng)緩存后進入到主CPU--S3C2410，通過圖像識別，實現(xiàn)面向、面值、新舊分級、破損程度等特征的識別，最后送出結(jié)果到控制CPU對識別結(jié)果進行相應的顯示和機械動作。論文主要涉及以下這些內(nèi)容： 1):基于ARM的嵌入式系統(tǒng)和清分機系統(tǒng)介紹。 2):人民幣清分機的硬件系統(tǒng)基本構(gòu)架，清分機的各關(guān)鍵硬件的選型及主要原理；著重介紹清分機的處理核心--S3C2410。 3):圖像處理基礎。介紹了清分機系統(tǒng)中各類圖像的特點，圖像分析中的常用工具--灰度直方圖，從而為識別算法做好準備。 4):介紹了人民幣的特征識別算法原理及實現(xiàn)基本流程，通過MATLAB對算法進行仿真研究。 5):嵌入式linux設備驅(qū)動的開發(fā)。針對清分機設備種類繁多而又是多任務的特點，本文提出使用可裁剪而又穩(wěn)定的linux操作系統(tǒng)來管理整個清分機系統(tǒng)；而實現(xiàn)操作系統(tǒng)對清分機的管理首先就要實現(xiàn)設備與操作系統(tǒng)的連接--設備驅(qū)動。
標簽： ARM 嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間： 2013-06-01
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展；新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡化、計算機化的方向發(fā)展；其中占主導地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動化儀表方面重點發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動化儀表；閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重，以及超限報警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機，8/16位單片機功能簡單難以滿足嵌入式設備的網(wǎng)絡、圖像傳輸?shù)纫螅覍θ穗H交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡功能差、接口標準不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題，開發(fā)設計高性能新型智能儀表。以設計出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點，在分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎上，合理地進行軟硬件設計，為在同一硬件平臺下實現(xiàn)多種儀表的功能進行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設計，構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺。應用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設計開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括：閘門開度和荷重自動檢測、實時性控制；過閘流量實時自動監(jiān)測；閘門運行狀態(tài)診斷與故障報警；實時工況圖像處理；工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線接口與網(wǎng)絡傳輸?shù)取?/p>
標簽： ARM 嵌入式 儀表 閘門
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展，使超聲設備不斷更新，超聲檢查已成為預測和評價疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價等優(yōu)點，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進一步提高，并為遠程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎，是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點是用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理，它的實現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理（DSP）應用的強有力解決方案。硬件和軟件設計者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應用解決方案?？删幊探鉀Q方案可以更好地適應快速變化的標準、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計算機體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展狀況，提出了課題研究內(nèi)容和目標。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設計做了描述后，接著分析了超聲信號進行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點、編程原理、設計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設備驅(qū)動的開發(fā)，詳細描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設備驅(qū)動的詳細設計。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點進行了總結(jié)和展望。
標簽： ARM 全數(shù)字 儀的設計 超聲診斷
上傳時間： 2013-05-28
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人臉識別技術(shù)作為生物識別技術(shù)之一，是模式識別在圖像領(lǐng)域中的具體運用，其應用前景非常廣闊，可以應用到身份證件的鑒別、自動門禁控制系統(tǒng)、銀行取款機、家庭安全，圖片檢索等領(lǐng)域。 人臉識別系統(tǒng)主要分為人臉檢測定位，特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位，即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置，并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分，先對原始人臉數(shù)據(jù)進行特征提取，之后原始數(shù)據(jù)由維數(shù)較少的有效特征數(shù)據(jù)表示并存儲在數(shù)據(jù)庫中，接下來進行人臉分類，在識別待測人臉圖像時，將待測圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)相比對，判斷是否為庫中的某一人，從而實現(xiàn)自動識別人臉的目的。 在過去的十年里，人臉識別技術(shù)一直是圖像處理領(lǐng)域里具有挑戰(zhàn)性的課題，隨著研究的深入，許多人臉檢測及識別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經(jīng)成為測試人臉識別系統(tǒng)性能的基準算法；同時Adaboost人臉檢測算法，在PC上基本可以達到實時，在嵌入式產(chǎn)品廣泛應用的今天，只有讓人臉識別算法在嵌入式平臺上實現(xiàn)，才能獲得更廣闊的應用，本文研究了在嵌入式平臺上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時代的一個亮點，目前已經(jīng)應用在社會生活的方方面面。嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)平臺分為包括很多，如：DSP，ARM，PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發(fā)平臺，研究人臉識別在ARM平臺的性能，為實用的嵌入式人臉識別系統(tǒng)的設計提供參考。 本文從PC平臺的軟件實現(xiàn)入手，分別實現(xiàn)了PC平臺下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識別算法,分析了現(xiàn)象及結(jié)果，接下來搭建了基于ARM嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺，對AdaBoost人臉檢測算法進行了硬件平臺的移植，并得出相應實驗效果。
標簽： ARM 人臉識別 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-05-31
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近些年來，隨著以計算機技術(shù)、通信技術(shù)為主的信息技術(shù)的快速發(fā)展和Internet的廣泛應用，嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視，日益廣泛的應用與工業(yè)控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設備中。 而數(shù)據(jù)采樣在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，工業(yè)設備的監(jiān)測和控制都離不開數(shù)據(jù)的采集。但傳統(tǒng)的基于單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因為無法或很難完成操作系統(tǒng)的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯(lián)、大容量存儲器的擴展等功能，所以在許多領(lǐng)域的應用受到限制。針對這些問題，設計開發(fā)了基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。 本文在綜合分析了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在問題的基礎上，新設計的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性；采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運行、調(diào)度的核心，提高了系統(tǒng)的軟件可移植性和穩(wěn)定性；采用基于ARM9核的32位嵌入式微處理器，作為控制、處理和通信的核心，提高了整個硬件系統(tǒng)的處理能力、控制靈活性以及抗干擾能力，并降低了功耗。系統(tǒng)有強大的網(wǎng)絡通信能力，為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴展性強，可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案，在工業(yè)測量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應用前景。
標簽： ARM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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數(shù)控沖床送料系統(tǒng)主要用于與沖床實現(xiàn)配套，在沖孔過程中按照程序設定控制板料移動和沖床沖孔，實現(xiàn)沖孔的高度自動化。自動送料機構(gòu)作為沖壓加工生產(chǎn)實現(xiàn)自動化的最基本的要求，它的自動化程度高低，直接影響著沖壓生產(chǎn)效率以及沖壓生產(chǎn)整體自動化水平，只有其自動化程度與沖壓設備相匹配甚至高于沖壓設備，才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動化。 嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡技術(shù)之后，又一個新的發(fā)展方向，由于嵌入式系統(tǒng)自身的優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用到軍事國防、消費電子、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，自動送料裝置也在隨著數(shù)控機床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)也開始運用到數(shù)控沖床自動送料系統(tǒng)中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器，Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統(tǒng)的主控制器，該處理器主要面向嵌入式設備，具有性價比高、功耗低的特點，并且在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下可移植性好，具有較強的控制能力和豐富的片內(nèi)資源。該系統(tǒng)能實現(xiàn)數(shù)控沖床的自動送料，軟硬件結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高，操作簡單方便，具有良好的人機界面。論文首先根據(jù)生產(chǎn)實際要求和控制系統(tǒng)設計原則，確定了送料系統(tǒng)的軟硬件總體設計方案。硬件方面，在S3C2440A的基礎上擴展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊，并設計了X、Y軸電機及其驅(qū)動電路。軟件方面，選用Linux操作系統(tǒng)，在此基礎上構(gòu)建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了Bootloader、Linux內(nèi)核、YAFFS根文件系統(tǒng)的移植，選用Qt/Embeded設計系統(tǒng)的操作界面，給出了系統(tǒng)各個模塊的程序設計，包括人機界面、速度預處理、插補模塊和電機控制部分，文章對系統(tǒng)的軟硬件的抗干擾技術(shù)也專門做了介紹。隨后，文章還介紹了積分分離的PID控制算法，并通過使用matlab對電機控制進行仿真，驗證了該算法的可行性。 文章在最后對整個設計進行了總結(jié)和展望，指出了系統(tǒng)存在的問題和一些可以改進的地方。
標簽： ARM 數(shù)控 自動
上傳時間： 2013-06-28
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隨著微處理器的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)字儀表發(fā)展迅速，功能不斷增強。目前，數(shù)字儀表正朝著集成化、智能化、高精度、微功耗、高可靠性發(fā)展。人們對數(shù)字儀表的設計和性能指標也提出了更高的要求，ARM相對于單片機具有更強的處理能力和更好的處理效果，為高精度、智能化儀表的設計提供了一種新的途徑。 論文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)字儀表的發(fā)展情況，并對常見的數(shù)字儀表進行了分類，分析了影響數(shù)字儀表性能的主要因素。綜合數(shù)字儀表的性能特點并考慮實現(xiàn)成本，論文提出了一種基于ARM的五位半分辨率數(shù)字儀表設計方案，并詳細介紹了儀表的總體設計思路、硬件電路設計、軟件設計及數(shù)據(jù)處理方法。該設計采用LPC2148芯片為處理核心，使用VFD（真空熒光顯示器）作為儀表人機界面，界面友好且無視角誤差；考慮到在某些現(xiàn)場條件惡劣的情況下也能對數(shù)字儀表讀數(shù)進行觀測，采用LabVIEW7.1設計了上位機顯示界面；構(gòu)建了一個基于LPC2148的開發(fā)平臺，基于平臺設計了一款具有五位半分辨率的數(shù)字儀表，實現(xiàn)了電壓、電流、電阻等測量功能，同時設計了溫度讀取、實時時鐘計時、SD卡數(shù)據(jù)存儲等功能，為儀表的智能化設計奠定了基礎。 通過對該數(shù)字儀表運行情況進行記錄，并對記錄的大量數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明：所設計的數(shù)字儀表能穩(wěn)定顯示，其精度和顯示分辨率均達到五位半精度的要求。
標簽： ARM 數(shù)字儀表
上傳時間： 2013-07-20
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