二十世紀九十年代以來，隨著嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，嵌入式技術(shù)開始滲透到數(shù)控領(lǐng)域，傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)與嵌入式技術(shù)相結(jié)合，新型嵌入式數(shù)控技術(shù)進入一個高速發(fā)展的階段。激光切割由于具有切割尺寸質(zhì)量好、速度快、精度高、效率高等優(yōu)點，在工業(yè)數(shù)控系統(tǒng)中具有非常廣泛的應用。基于嵌入式的激光切割數(shù)控系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)在激光切割應用中新的探索,對于激光加工工業(yè)有著重要的意義。本文以ARM與R8C為平臺，對以激光切割為應用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的設計進行了研究。 本文介紹了嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的原理、體系結(jié)構(gòu)和硬件組成以及激光切割和原理、發(fā)展和特點，然后從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)的具體設計進行了研究。介紹了上位機ARMS3C44B0和下位機R8C/17的特點，執(zhí)行機構(gòu)步進電機的控制原理，對外圍設備相關(guān)設計進行了研究，包括上位機ARM S3C4B0的串口通信、LCD顯示、觸摸屏的設計，已及下位機R8C/17的串口通信與對步進電機的控制。介紹了嵌入式操作系統(tǒng)UC/OS-II的原理及特點，UC/GUI的特點及應用。對系統(tǒng)各功能模塊的軟件設計進行了研究，包括嵌入式操作系統(tǒng)上任務的設計和通訊、系統(tǒng)人機界面的設計。研究了兩種激光切割路徑的算法，包括通用的來回掃描切割算法以及作者研究的實際路徑切割算法。
上傳時間： 2013-07-22
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心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一，而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數(shù)據(jù)的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎(chǔ)，因此，設計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統(tǒng)將對心血管疾病的檢測和預防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術(shù)和以太網(wǎng)傳輸技術(shù)進行深入研究的基礎(chǔ)上，設計實現(xiàn)了一款基于ARM的心電信號采集與以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設計的信號調(diào)理電路，該電路實現(xiàn)了心電信號的高質(zhì)量提取；系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心，并結(jié)合以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設計的A/D轉(zhuǎn)換模塊和以太網(wǎng)接口模塊，它構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布A(chǔ)；此外，論文還完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2210上的移植，并實現(xiàn)了系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議棧；最后，采用了多任務化方式設計了系統(tǒng)應用程序。 通過遠端上位機應用軟件測試表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了心電信號的采集與傳輸，達到了遠程監(jiān)控心電信號的目的，且運行穩(wěn)定可靠。
上傳時間： 2013-06-15
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心血管疾病是當今世界危害人類健康的頭號殺手，主要由高血壓和動態(tài)粥樣硬化等病癥引起，早期這些病癥不明顯，但是一些相關(guān)的參數(shù)都己發(fā)生變化。因此通過檢測這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險，也可以評估病人的病況和預示疾病的程度。因此若能及時檢查這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險，為其預防和治療爭取了寶貴的時間。大量的臨床實測結(jié)果證實，脈搏波的波形特征與心血管疾病密切相關(guān)。因此，系統(tǒng)通過檢測脈搏信號來檢測心血管參數(shù)。 便攜式醫(yī)療儀器具有很大的市場，醫(yī)療儀器已從傳統(tǒng)的PC和工業(yè)控制計算機轉(zhuǎn)向嵌入式計算機系統(tǒng)。隨著微處理器運算能力的增加，ARM微處理器及其優(yōu)越的性能必將成為心血管檢測系統(tǒng)的的主要平臺。本系統(tǒng)采用三星ARM920作為處理器，通過脈搏傳感器采集脈搏信號，并基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可實時顯示脈搏波波形，選擇顯示心血管參數(shù)。本論文詳細闡述了如何通過檢測脈搏波來計算心血管參數(shù)；具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺；主要論述了軟件的實現(xiàn)，包括bootload的移植，嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，驅(qū)動程序的移植；應用程序的編寫；基于QT的圖形界面開發(fā)。采用高性能的ARM處理器作為系統(tǒng)的控制核心，不但能實時檢測到脈搏信號，并對信號進行分析處理，而且集成了豐富的外設接口，有利于整個系統(tǒng)的集成。進一步提高通過脈搏波信號計算心血管參數(shù)的精度，系統(tǒng)的集成化和小型化，對參數(shù)異常處理的進一步處理是今后工作的發(fā)展趨勢。 隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，心血管疾病的預防和治療急需解決，心血管檢測系統(tǒng)具有廣闊的市場空間，不僅適合臨床使用，也適合普通家庭的應用。
上傳時間： 2013-04-24
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WIM動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究對于保護公路的正常使用有著非常重要的經(jīng)濟利益和社會價值。針對我國公路WIM系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了新的思路、解決辦法和改進措施，用以提高整個WIM系統(tǒng)的各項性能指標。 基于ARM的壓電薄膜軸的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的嵌入式研究與設計，致力于提高WIM系統(tǒng)精度等各項性能指標，其采用了高新的軟硬件技術(shù)，是一個比較有研究意義的課題。 本文首先從分析稱重原理入手，提出了一個改進的系統(tǒng)整體設計方案，在該方案的前提下，通過不斷地試驗修改，搭建了一個基于Labview的現(xiàn)場模擬實驗系統(tǒng)，為下一步研究和整個系統(tǒng)的實現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。本文所做的具體工作，概括起來有如下幾點： 第一，簡要地介紹了基于壓電薄膜軸的WIM系統(tǒng)原理、影響因素以及課題研究的意義等； 第二，給出了系統(tǒng)整體設計方案，并設計了多個信號調(diào)理電路，諸如電荷放大電路，隔離電路以及濾波電路等； 第三，采用了32位的微處理器，并采用了一種比較完善的數(shù)據(jù)處理方法，提高了系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)，在此基礎(chǔ)上研究設計了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系統(tǒng)平臺，完成了系統(tǒng)的軟硬件設計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植； 最后，設計并實地進行了一個新的試驗，即基于LabVIEW8.2的數(shù)據(jù)采集卡的現(xiàn)場模擬試驗，給出了試驗結(jié)果和分析。該試驗方便于測量與數(shù)據(jù)采集，可得到較為精準的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理打下了基礎(chǔ)；
標簽： ARM 壓電 動態(tài)稱重系統(tǒng) 薄膜
上傳時間： 2013-07-29
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隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)目前己經(jīng)成為通訊和消費產(chǎn)品的共同發(fā)展方向，嵌入式系統(tǒng)是當今最熱門的概念之一，各種各樣的嵌入式系統(tǒng)設備在應用數(shù)量上己經(jīng)大大超過了通用計算機。同時數(shù)字音頻技術(shù)在我們社會生活中的應用也己經(jīng)非常廣泛，WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現(xiàn)。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻技術(shù)研究有著廣闊的前景，基于嵌入式的數(shù)字音頻設備以其高性價比、日新月異的發(fā)展速度等優(yōu)點受到世界各國的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合市場發(fā)展需要，提出了一個比較優(yōu)化的解決方案，并從理論和實踐兩方面對該方案進行了分析和設計。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結(jié)構(gòu)的Samsung S3C2410 處理器的基礎(chǔ)上，以該處理器為核心，加上外部存儲器和音頻編碼解碼芯片等器件，完成了一個嵌入式音頻系統(tǒng)的設計，設計的系統(tǒng)中包括硬件設計、音頻編碼解碼芯片的設備驅(qū)動程序及應用程序。 論文中首先對嵌入式系統(tǒng)進行了比較詳細的介紹，并對S3C2410 處理器的體系結(jié)構(gòu)和特性進行了仔細的分析，其次介紹了嵌入式數(shù)字音頻系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，然后從硬件和軟件兩個部分，分多個模塊來安排設計所要求的系統(tǒng)，其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM 微處理器上的移植，與上位機(PC機)上USB 接口的通訊，以及人機界面和數(shù)字音頻解碼的程序設計等。整個嵌入式音頻系統(tǒng)是一個可以獨立工作的可擴展系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成音頻采集和處理功能。
標簽： ARM 音頻 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-02
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作為在保障網(wǎng)絡安全方面扮演著至關(guān)重要角色的防火墻技術(shù)從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡安全研究中的關(guān)鍵技術(shù)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，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(jié)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(jié)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(qū)動程序設計和相應的調(diào)用方法，并結(jié)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?qū)ο到y(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進行模擬測試，測試結(jié)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(jié)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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利用ARM處理器開發(fā)處理音頻信號的設備很多，如移動電話、MD(MiniDisc)，DVD播放器、MP3音頻譯碼器等；同樣，基于ARM處理器的網(wǎng)絡設備也很多，如網(wǎng)絡調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡電腦、因特網(wǎng)設備等。但利用ARM處理器把語音處理和網(wǎng)絡通信功能結(jié)合起來無疑是一種新的嘗試，它的設計成功會給網(wǎng)絡留言技術(shù)的開發(fā)提供一種新的思路。 本文通過一個ARM9芯片S3C2410作為處理器的嵌入式語音采集系統(tǒng)，詳細闡述了嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)過程，其中包括： 交叉編譯環(huán)境的搭建：交叉編譯環(huán)境是嵌入式開發(fā)工具的集合，搭建該環(huán)境就是在系統(tǒng)中編譯安裝開發(fā)工具鏈。 操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植：這是嵌入式開發(fā)的主要單元之一，移植內(nèi)核主要是對內(nèi)核進行重新配置，使它符合特定系統(tǒng)的需要，然后重新編譯生成可執(zhí)行的內(nèi)核鏡像文件。 文件系統(tǒng)的移植：文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理的有效和必要的助手。移植文件系統(tǒng)包括制作文件系統(tǒng)鏡像、在Flash上為文件系統(tǒng)分配存儲空間以及文件系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)的有效配合。 驅(qū)動程序的設計：驅(qū)動是操作系統(tǒng)與硬件溝通的橋梁，驅(qū)動設計就是編寫具體硬件的讀寫控制函數(shù)并向操作系統(tǒng)提供統(tǒng)一的接口。 本文更著重于介紹實際開發(fā)中使用的技術(shù)以及遇到的問題和解決方法。在第4章中結(jié)合語音芯片UDA1341TS闡述了語音數(shù)據(jù)的采集與處理；結(jié)合網(wǎng)卡控制芯片CS8900A闡述了網(wǎng)絡通信和網(wǎng)卡的驅(qū)動，以及網(wǎng)絡開發(fā)中遇到的問題和解決方法。
標簽： ARM 語音采集 網(wǎng)絡傳輸
上傳時間： 2013-07-11
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隨著社會的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，電能質(zhì)量問題不斷惡化，使得高效的電能質(zhì)量監(jiān)測變得越來越重要。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測儀器往往功能單一、缺少網(wǎng)絡功能，不能滿足實時在線監(jiān)測的要求。本文提出了一種基于ARM的遠程電能質(zhì)量監(jiān)測的方法，系統(tǒng)完成實時信號的采集，并利用嵌入式linux自帶的TCP/IP協(xié)議棧內(nèi)建一個WEB服務器，且提供現(xiàn)場人機界面。網(wǎng)絡用戶可以在任何一個WEB瀏覽器訪問這個系統(tǒng)。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測儀的國內(nèi)外發(fā)展狀況和電能質(zhì)量的標準，并給出相應的測量方法，然后分別從硬件和軟件方面構(gòu)建監(jiān)測系統(tǒng)。硬件方面主要討論了硬件系統(tǒng)各個功能模塊的設計。系統(tǒng)軟件方面首先構(gòu)建嵌入式linux系統(tǒng)，并編寫和修改了linux操作系統(tǒng)下的接口驅(qū)動程序，主要是編寫了A/D轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動，并且移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite；應用程序中主要介紹了數(shù)據(jù)處理中最重要的諧波算法(FFT算法)的實現(xiàn)、遠程監(jiān)測Boa服務器的配置以及QT的顯示界面的制作。
標簽： ARM 遠程電能 質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-13
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自“9.11”后，隨著人們對安防需求的升級，門禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應用，不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識別技術(shù)，利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)來確定人的身份，取代或加強傳統(tǒng)的身份識別方法。 論文采用掌形識別為控制方案，基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門禁系統(tǒng)CPU，設計和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺。 論文研究了掌形識別算法，進行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征，提出了一種基于骨架特征的手形識別算法，很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識別帶來的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征，通過系列圖像處理，分離出手掌的三條主線，提取主線端點，并在主線上等間隔采樣，利用端點和采樣點進行匹配，擁有很高的識別率。 最后結(jié)合手形與掌紋特征，實現(xiàn)掌形識別。依據(jù)手形特征對掌形庫進行粗分類，利用掌紋特征進行匹配，算法擁有很快的識別速度與穩(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設計了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng)，設計PCB圖并制板，最后調(diào)試了系統(tǒng)的底層電路。 論文的研究設計工作，通過提高掌形識別算法的識別率，達到了提高門禁系統(tǒng)安全性的目的；ARM平臺的設計與調(diào)試，在工程實際中有參考價值。
標簽： ARM 識別 系統(tǒng)研究 門禁
上傳時間： 2013-04-24
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目前，織機向著高速化、智能化方向發(fā)展，無梭織機也越來越占主導地位，開發(fā)中高檔織機控制系統(tǒng)是當前紡織機械領(lǐng)域的重要課題。織機的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時它也是無梭織機優(yōu)越于有梭織機的重要特征之一，因此研究送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)具有重要意義。 本文研究的內(nèi)容是織機的送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)，主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態(tài)穩(wěn)定。主要工作如下： （1）在分析送經(jīng)卷取系統(tǒng)原理和功能的基礎(chǔ)上，提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構(gòu)建硬件平臺，以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎(chǔ)構(gòu)建軟件平臺。 （2）利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源，對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行硬件設計：包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設計、與上位機通訊接口電路的設計、經(jīng)紗張力檢測與采樣電路的設計、伺服電機驅(qū)動接口電路的設計和編碼器接口電路的設計等． （3）利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務等優(yōu)點，對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行軟件設計： ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎(chǔ)上，完成了在硬件電路板上的移植； ●在分析系統(tǒng)引導程序功能的基礎(chǔ)上，完成了Boot Loader的設計； ●完成了系統(tǒng)設備驅(qū)動程序的設計：包括串口驅(qū)動程序設計、A/D驅(qū)動程序的設計和IIC驅(qū)動程序的設計等； ●在對織機工藝了解的基礎(chǔ)上，以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應用程序的設計：包括張力傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等； （4）詳細介紹了整個控制系統(tǒng)的調(diào)試過程。 本文設計的系統(tǒng)能使控制的經(jīng)紗張力恒定，反應快速，控制精度高，很好地解決了開車痕等問題，能滿足中高檔織機的要求，具有實際應用價值。
標簽： ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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