嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統(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,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。 在實際的應用系統(tǒng)中,對操作系統(tǒng)的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統(tǒng)中,如果能對操作系統(tǒng)的實時性能進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的響應速度,就可以用軟件實現(xiàn)通信協(xié)議,降低對硬件的要求,用單芯片實現(xiàn)通信系統(tǒng),從而降低產品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產品開發(fā)。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統(tǒng)體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統(tǒng)移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內核驅動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優(yōu)化技術。分析了在成功移植ARM Linux內核基礎上,優(yōu)化ARM Linux的中斷系統(tǒng),降低系統(tǒng)的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
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隨著電子產品的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經在這個社會上無處不在。操作系統(tǒng)作為嵌入式產品的靈魂,一定要依據(jù)產品的需要安裝合適的操作系統(tǒng),以便于可以更好的編寫應用程序。 本研究將Linux操作系統(tǒng)移植到QQ2440開發(fā)板。操作系統(tǒng)移植的目的是為了能夠更好的利用開發(fā)板開發(fā)應用程序,本文將Linux2.6版本內核移植到QQ2440開發(fā)板,使開發(fā)板可以用于工業(yè)過程控制。文章介紹了嵌入式系統(tǒng)的特點、ARM體系結構、嵌入式Linux操作系統(tǒng)。重點描述了Linux操作系統(tǒng)的移植,論文在Linux操作系統(tǒng)移植研究中,首先,進行了移植環(huán)境的設計和搭建,建立交叉編譯環(huán)境,配置網絡文件系統(tǒng)NFS。然后,對Linux2.6版本內核和vivi進行配置和編譯并以yaffs文件系統(tǒng)為例,介紹了yaffs根文件系統(tǒng)映象的制作。最后,介紹了一種解決內核實時化的方法。在論文的最后,給出了嵌入式Linux驅動程序的概念與結構以及開發(fā)流程,并進行了UART2串口以及LCD顯示屏驅動的開發(fā)。全文詳細的描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植的流程,在基于QQ2440開發(fā)板上給出了bootloader、內核以及文件系統(tǒng)移植的實現(xiàn)方法。并給出了解決Linux內核實時化的一種算法并進行了驅動程序的開發(fā)。
標簽: Linuz ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-04
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隨著消費類電子產業(yè)的蓬勃發(fā)展,越來越多的嵌入式電子產品走進了千家萬戶。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)和應用中,其中ARM和Linux結合的產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)板為目標平臺,linux作為目標操作系統(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)的制作以及核心驅動程序的開發(fā),應用程序開發(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。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點,在遠程監(jiān)控、可視電話、計算機視覺、網絡會議等領域應用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機的圖像采集系統(tǒng)的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結合Linux構建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購買、性價比高等優(yōu)點,但長期以來將其直接應用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應用,嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中,方便系統(tǒng)的管理和簡化應用程序的開發(fā)。Linux是一個免費開源的優(yōu)秀操作系統(tǒng),將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠對系統(tǒng)進行高效地管理、極大地方便應用程序的開發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性,還有著節(jié)約資源,實時性強等優(yōu)點。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎,借助其對USB、網絡等的強大支持能力來構建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過利用Linux操作系統(tǒng)內建的video4Linux對攝像頭進行編程,實現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺的構建,USB攝像頭的驅動開發(fā),圖像采集應用程序的實現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過以太網傳輸以實現(xiàn)遠程的監(jiān)控。這套方案利用應用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結構、應用函數(shù)等,實現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能,并運用嵌入式的GUI開發(fā)工具Qt/Embedded來編寫最終的應用程序實現(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強大功能來實現(xiàn)圖像采集,對基于Linux內核的后續(xù)圖像應用開發(fā)具有實用意義。本系統(tǒng)完全基于開放的平臺和模塊化的實現(xiàn)方法,具有良好的可移植性,可方便地進行各種擴展。這種方案所實現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低,靈活性高,性能好,是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。
標簽: ARM USB 嵌入式 圖像采集系統(tǒng)
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域一個重要組成部分,它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網絡接入的地方,就可以對與網絡連接的任何現(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網絡監(jiān)控技術,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,此技術自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關注,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。首先對網絡的系統(tǒng)結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網絡控制系統(tǒng)硬件設計;嵌入式網絡控制器的軟件設計;嵌入式網絡控制系統(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、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、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。然后完成設備驅動開發(fā)、嵌入式網絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網與信息網,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、能源等眾多控制領域。
標簽: ARM USB 嵌入式 主機系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:xc216
目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛,嵌入式系統(tǒng)應用于安防報警產品,使安防報警產品越來越智能化。未來產品技術將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展,因此本文設計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng),由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成,可通過局域網與小區(qū)的監(jiān)控中心連接,組成一套有線安全防范網絡。一旦發(fā)生情況,能把報警信息通過通訊網絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告,監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址,及時調動人員作出快速處理。 本文設計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片,操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點: (1)研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c和工作原理,熟悉控制短信貓的AT指令;分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設計與研究提供了必要的理論基礎。 (2)建立硬件開發(fā)平臺,對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器,對其性能進行了分析;對處理器的內存設計進行的分析;對所應用的串口電路進行了詳細的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),對Linux系統(tǒng)的內核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫;Linux內核的剪切、編譯和燒寫;Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫;加載Linux各種服務,比如NFS協(xié)議服務。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 (4)ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O計;ARM處理器與監(jiān)控中心的網絡傳輸?shù)能浖O計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網口進行數(shù)據(jù)的傳輸,并對系統(tǒng)性能進行了測試,測試表明平臺達到設計要求,性能穩(wěn)定。
標簽: ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:cy1109
隨著計算機技術的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在人們的生產生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術已經成為當前嵌入式領域的研究熱點之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測控平臺架構,為測控系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上,以加速度計為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,完成對其內部溫度及加速度信號的采集實例。硬件設計分為核心系統(tǒng)設計和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設計兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲器模塊、調試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設計與驗證,并預留多種接口,增強了可擴展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機構,主要由A/D轉換芯片完成和串行通信模塊,用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù),經ARM處理器分析處理后,通過串行通訊方式與下位機通信。由于有多個下位系統(tǒng),平臺設計擴展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后,對各硬件模塊進行總體調試,并對調試結果進行了分析。 調試結果表明,該硬件平臺不僅響應速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根據(jù)實際需求進行功能擴展和裁剪,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-07-26
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基于手姿態(tài)的人機交互是以實現(xiàn)自然的人機交互為研究目標,可提高計算機的可操作性,同時使計算機能夠完成更加復雜的任務。而基于ARM的嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等特點,嵌入式與具體應用有機地結合在一起,具有較長的生命周期,能夠根據(jù)特定的需求對軟硬件進行合理剪裁。結合嵌入式技術的手姿態(tài)跟蹤設備能夠實時的檢測出人機交互系統(tǒng)中人手的位置與角度等數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)及時反饋給計算機虛擬系統(tǒng)來進行人機交互,提高跟蹤設備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過對嵌入式開發(fā)過程以及對控制系統(tǒng)構成的分析,確定了手姿態(tài)信號輸入方案及系統(tǒng)的軟硬件總體設計方案。通過對目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統(tǒng)開發(fā)硬件核心,詳細介紹了S3C2440的相關模塊的設計,包括存儲單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時設計了系統(tǒng)的外圍電路像系統(tǒng)時鐘電路、電源電路、系統(tǒng)復位電路。 選擇更適合于ARM開發(fā)的Linux系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)向開發(fā)板的移植、Bootloader的啟動與編譯、設備驅動程序的開發(fā);根據(jù)手姿態(tài)信號輸入方案系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法設計了系統(tǒng)的應用程序——串口通信程序及手姿態(tài)識別子程序。通過分析常用的手姿態(tài)識別算法,系統(tǒng)采用基于神經網絡的動態(tài)時間規(guī)整與模板匹配相結合的動態(tài)手姿態(tài)識別算法。并依據(jù)相應的軟硬件測試方法對系統(tǒng)進行了分模塊調試及系統(tǒng)的集成。
上傳時間: 2013-07-11
上傳用戶:songyuncen
隨著電子技術的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)越來越多地在控制類、消費類、通訊類等電子產品廣泛應用,嵌入式技術也越來越和人們的生活緊密結合。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。在存儲介質的選擇方面,在系統(tǒng)內部采用了體積小、容量大、成本低的Flash,并采用Nor和Nand Flash相結合的方案:在Nor Flash上存儲與系統(tǒng)相關的軟件和程序,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域一個重要組成部分,它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網絡接入的地方,就可以對與網絡連接的任何現(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網絡監(jiān)控技術,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,此技術自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關注,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。首先對網絡的系統(tǒng)結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網絡控制系統(tǒng)硬件設計;嵌入式網絡控制器的軟件設計;嵌入式網絡控制系統(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、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、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。然后完成設備驅動開發(fā)、嵌入式網絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網與信息網,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、能源等眾多控制領域。
標簽: ARM 嵌入式網絡 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-13
上傳用戶:牛津鞋