隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分。本文用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建了一個電力機車主變壓器故障診斷試驗平臺。 在電力機車主變壓器綜合測試及故障診斷領(lǐng)域中,我國幾個大型的電力機車廠的變壓器測試依然采用人工讀數(shù),而這種方法的特點是:效率比較低,數(shù)據(jù)存在誤差等。因此非常有必要采用自動測試系統(tǒng),而如果用工控機作為控制中心來進行測試,成本將比較高,因此,本文采用基于ARM的嵌入式系統(tǒng)作為控制中心來進行測試。這樣系統(tǒng)的成本更低,操作更方便,數(shù)據(jù)更準確。 本文詳細地介紹了基于ARM微處理器ST2410及Linux操作系統(tǒng)的電力機車主變壓器綜合測試及故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)過程。主要有三部分:硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)部分;軟件平臺設(shè)計部分;應(yīng)用程序的開發(fā)等3部分。 本論文的研究主要是基于ARM-linux的平臺。它的內(nèi)核模塊采用了ARM920T核的S3C2410,外部有SDRAM、FLASH、串口、網(wǎng)卡、鼠標、鍵盤、LCD等,同時還提供有擴展插槽,該平臺主要面向高性能的電力、工業(yè)控制等,適用于網(wǎng)絡(luò)的研究;本文探討嵌入式軟件開發(fā)模式,宿主機與目標機,交叉編譯環(huán)境的搭建,Linux內(nèi)核和外設(shè)驅(qū)動的移植,以及圖形用戶界面QT和應(yīng)用程序開發(fā)移植等;另外,在該平臺開發(fā)了應(yīng)用程序,具體包括串口通信,網(wǎng)絡(luò)通信,數(shù)據(jù)庫編程等。
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 主變壓器
上傳時間: 2013-07-10
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視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合,已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國防等多種領(lǐng)域,甚至家庭安防,在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來,隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、電子與通信、圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求,結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺,以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì),并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術(shù)的RTP/RTCP傳輸協(xié)議,客戶端在Linux下實現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù),分析了國內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述,并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案,對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比;然后,提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構(gòu),并逐步對硬件平臺和軟件模塊設(shè)計進行了選擇和細化。其中,硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器;軟件設(shè)計中,首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建,針對ARM-Linux特性,完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植,最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外,對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的某些關(guān)鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究,這對于從事相關(guān)科研工作的同仁們具有一定的參考價值。
標簽: ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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無線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行數(shù)據(jù)通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺,選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),實現(xiàn)了基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 系統(tǒng)以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實現(xiàn)核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的架構(gòu),詳細分析了ARM最小系統(tǒng)中各個功能組成模塊;然后建立了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的arm-linux-gcc交叉編譯環(huán)境,重點研究了Bootloader和Linux內(nèi)核的配置與編譯,并且在硬件平臺上移植了Linux操作系統(tǒng)。在ARM嵌入式Linux開發(fā)平臺上,研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案,即在Linux內(nèi)核中加載Video4Linux模塊,通過V4L模塊提供的編程接口,操作USB攝像頭設(shè)備文件/dev/video0,并且采用內(nèi)存映射方式截取視頻,完成了圖像采集的軟件設(shè)計。此外,論文還研究了在Linux環(huán)境下PPP協(xié)議撥號上網(wǎng)的實現(xiàn)方法,即通過AT指令初始化CDMA模塊,使之附在CDMA網(wǎng)絡(luò)上,通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接,獲得網(wǎng)絡(luò)運營商ISP動態(tài)分配給數(shù)據(jù)傳輸終端的IP地址,從而實現(xiàn)了無線模塊撥號上網(wǎng)功能。在無線終端通過PPP撥號上網(wǎng)后,采用了客戶端/服務(wù)器端模式,運行套接字(Socket)應(yīng)用程序,將設(shè)備采集到的圖像數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)過Internet傳送到監(jiān)控中心,實現(xiàn)了傳輸終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。 論文研究和實現(xiàn)的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足設(shè)計要求,達到了預(yù)期目標。終端內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議,可以通過CDMA網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)傳輸實時性強,為用戶提供透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。相比于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng),它具有高可靠性、組網(wǎng)方便、可遠程控制等特點,因此在電力自動化、環(huán)保、交通監(jiān)控等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,特別適用于移動環(huán)境、難于布線的場所和邊遠地區(qū)。
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 渦流
上傳時間: 2013-06-11
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隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器,ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點占領(lǐng)了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場,基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等領(lǐng)域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 本文針對自動售貨機控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用要求,以開發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng),并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標,提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設(shè)計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設(shè)計,在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統(tǒng)和關(guān)鍵的接口電路進行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)擴展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發(fā)板的原理圖設(shè)計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設(shè)計以高速電路設(shè)計為準則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法,論述了移植Linux到ARM控制板的過程,分析了嵌入式軟件的應(yīng)用程序架構(gòu)與各部分設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法,設(shè)計了硬件驅(qū)動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎(chǔ)上,對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試,完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能,并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信,為進一步的開發(fā)和應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-05
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生物識別技術(shù)代表了未來身份驗證技術(shù)的發(fā)展方向,而指紋識別技術(shù)又是最可靠、最有效的生物識別技術(shù)之一。目前,指紋識別技術(shù)是優(yōu)于其它生物識別技術(shù)的身份鑒別方法。這是因為人的指紋各不相同、終生基本不變的特點已經(jīng)得到公認,特別是現(xiàn)有的指紋識別算法已達到識別迅速、準確可靠的水平,是完全可以商業(yè)化的生物識別技術(shù)。 傳統(tǒng)的指紋識別系統(tǒng)多是基于PC平臺,這種系統(tǒng)將指紋圖像處理和指紋匹配甚至指紋采集控制都放在PC平臺上,在獲得了較高速度和開發(fā)效率的同時,缺點也是顯而易見的,其體積龐大,成本較高。而已有的嵌入式指紋識別系統(tǒng)多是基于單片機和DSP的,不是在運算速度上受到硬件限制,就是在系統(tǒng)的擴展性、可維護性及用戶交互上有諸多不足。 近年來指紋識別應(yīng)用的普及對自動指紋識別系統(tǒng)的便攜性和易用性提出了更高的要求,指紋識別技術(shù)正向著小型化和嵌入式的方向發(fā)展。在微電子領(lǐng)域,以ARM、DSP、FPGA為代表的嵌入式微處理器的性能飛速提高,為構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)提供了硬件保證。 ARM是當前最為流行的32位RISC處理器架構(gòu),目前ARM占RISC處理器市場的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T內(nèi)核的通用32位微處理器,它具有高性能和低功耗的特性,被設(shè)計用于手持設(shè)備和通用嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)對操作系統(tǒng)和其上運行的軟件有特別的要求。針對本課題所采用的ARM硬件平臺,詳細介紹了嵌入式操作系統(tǒng)Arm-Linux的移植。分別說明了交叉編譯工具鏈的安裝、引導裝載器的移植和Linux內(nèi)核的裁減和交叉編譯過程。為了運行應(yīng)用程序,還介紹了文件系統(tǒng)的構(gòu)建。 指紋識別系統(tǒng)需要指紋采集設(shè)備。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半導體指紋傳感器,是一款專為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的高性能、低成本、低功耗的電容式固態(tài)指紋傳感器。本文詳細闡述了基于FPS200的USB接口指紋采集卡的設(shè)計與實現(xiàn)。 指紋圖像處理與匹配是整個系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),論文介紹了圖像處理與匹配的一般概念,并提出了新的指紋匹配方法。指紋匹配是自動指紋識別中的一個難點。現(xiàn)有的指紋匹配方法大致可以歸結(jié)為圖形匹配和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匹配兩大類,本文提出的基于線段的特征點匹配算法屬于圖形匹配。 嵌入式系統(tǒng)需要完善的軟件支持。隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,用戶交互界面也由傳統(tǒng)的字符界面向圖形界面轉(zhuǎn)變,圖形用戶界面系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展。MiniGUI 是一個非常適合于工業(yè)控制實時系統(tǒng)以及嵌入式系統(tǒng)的可定制的、小巧的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。本文介紹了基于MiniGUI的可視化指紋識別軟件設(shè)計。 綜上所述,本文針對特定硬件條件,構(gòu)建了定制的嵌入式操作系統(tǒng);設(shè)計了支持USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹讣y采集卡;指紋圖像的濾波、提取特征和指紋特征匹配均針對嵌入式系統(tǒng)的實際情況進行了優(yōu)化;利用MiniGUI圖形支持庫完成了界面美觀友好的可視化指紋識別程序。系統(tǒng)具有安全可靠、易于擴展、性價比高等優(yōu)點。
標簽: ARM 嵌入式 指紋識別系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-02
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隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。ARM9TDMI是一種高效、低功耗的RISK處理器,以該內(nèi)核為核心的S3C2410X是一款基于以太網(wǎng)應(yīng)用的高性價比16/32位微控制器,非常適合嵌入式產(chǎn)品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式產(chǎn)品平臺,完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計、實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的裁減和移植。并且系統(tǒng)充分利用ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點,擴展平臺通用接口,為今后開發(fā)基于該平臺的應(yīng)用系統(tǒng)提供了捷徑。 Linux由于其代碼開放性以及強大的網(wǎng)絡(luò)功能等特點,在許多的嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng),并在這個系統(tǒng)中實現(xiàn)Linux的一些基本操作。論文中介紹的硬件和軟件平臺也可以為實際應(yīng)用提供很好的開發(fā)起點。 USB作為一種總線技術(shù),已經(jīng)得到快速的普及和應(yīng)用,本文實現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)下USB驅(qū)動程序的編程設(shè)計;此外,本文將嵌入式技術(shù)與無線通信技術(shù)結(jié)合起來,實現(xiàn)了基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。 歸納起來本課題具體工作如下: 1)調(diào)研了國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。并且詳細論述了基于ARM-9處理器的硬件結(jié)構(gòu)、嵌入式操作系統(tǒng)以及開發(fā)流程。 2)詳細研究了Linux在ARM-9硬件平臺上的移植。包括移植環(huán)境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁減和移植、根文件的制作等。 3)詳細分析并開發(fā)了Linux下USB驅(qū)動,包括主機控制器驅(qū)動以及設(shè)備驅(qū)動等內(nèi)容。 4)基于ARM-9嵌入式微處理器,利用其性價比高,功能豐富,接口完善,可擴展性強等優(yōu)點將移動通信技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)融合在一起。實現(xiàn)基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了嵌入式操作系統(tǒng)引導程序-Bootloader 的概念和作用。以加載Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核為例,重點闡述了Bootloader 運行過程的具體步驟及其實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞:Boo
標簽: ARM-Linux 嵌入式系統(tǒng) 引導程序
上傳時間: 2013-05-26
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隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)可視電話、視頻點播、視頻會議等功能已經(jīng)成為當前的熱點研究領(lǐng)域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),基于ARM9處理器平臺實現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺以32位高性能ARM9處理器為核心進行規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術(shù)和流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行設(shè)計。 本文的主要貢獻體現(xiàn)在以下六個方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術(shù)特點,對嵌入式流媒體播放器的總體實現(xiàn)方案進行設(shè)計。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計方法,基于ARM處理器平臺構(gòu)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內(nèi)核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標準,基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結(jié)構(gòu)以及基于ARM平臺的嵌入式軟件優(yōu)化方法,對所移植的MPEG-4視頻解碼器進行平臺相關(guān)優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯誤隱藏技術(shù),針對錯誤隱藏過程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性,提出了一種改進的基于時域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)協(xié)議,基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實現(xiàn)了一個基本的MPEG-4視頻流實時傳輸系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-16
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本文設(shè)計了一種基于S3C2410X微處理器、Linux操作系統(tǒng)的無線多媒體傳輸系統(tǒng)。論文首先介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能設(shè)計;接著給出了嵌入式無線音視頻傳輸系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方案,包括系統(tǒng)發(fā)送端硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計和接收
標簽: ARM-Linux 無線 傳輸系統(tǒng) 音視頻
上傳時間: 2013-07-11
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本文介紹了一種新型的電能量采集終端。以流行的AT91RM9200 為核心,操作系統(tǒng)采用ARM-LINUX2.4.20 系統(tǒng),多進程設(shè)計,各進程模塊并發(fā)運行,可極大的提高系統(tǒng)效率。相對于其他同類
上傳時間: 2013-04-24
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