現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢，占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場，并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此，提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要，而且，開發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機(jī)界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機(jī)。通過對系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先，通過對噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮，系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器，該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定，而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要，對各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取，并設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的接口電路。最后，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植，并對系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對系統(tǒng)啟動(dòng)代碼進(jìn)行修改；并根據(jù)系統(tǒng)對各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求，對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn)，并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開發(fā)，另外，對每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù)，對硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后，針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性，對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下，對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機(jī)；送經(jīng)卷取；模糊PID
標(biāo)簽： ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們越來越注重生活質(zhì)量，對于有害氣體的檢測成為人們的迫切要求，我國氣敏傳感器發(fā)展迅速，但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復(fù)雜等原因，氣敏傳感器測量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機(jī)理及氣敏傳感器的工作原理的前提下，設(shè)計(jì)了一種新型的氣體濃度測量裝置，并將采集到的信號處理后通過無線傳輸設(shè)備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力及控制能力,設(shè)計(jì)出了顯示氣體濃度值的測量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口，有效地降低了成本，減小了裝置體積。 在無線傳輸部分，采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403，nRF403工作在433或315MHz國際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調(diào)制解調(diào),采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進(jìn)行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)無方向性要求,在高速移動(dòng)和振動(dòng)等情況有抗干擾能力。本測量裝置的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成：數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設(shè)計(jì)包括：通道選擇程序設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)、信號處理程序（算法）、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設(shè)計(jì)、以及PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)際的測量，本裝置可對外界氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，精度保持誤差在1.5％以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡單、低耗等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 氣敏傳感器 無線傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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汽車黑匣子(又稱汽車行駛記錄儀)是一種使用在汽車上的數(shù)字式電子記錄裝置。這種裝置能對車輛的行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。汽車行駛記錄儀的使用，對抑制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文根據(jù)汽車行駛記錄儀國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19056-2003，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計(jì)了一種具有音視頻處理功能的汽車黑匣子，采用的是三星公司的S3C2440 32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)，同時(shí)為了使汽車黑匣子能更方便地與上位機(jī)之間進(jìn)行通訊，本系統(tǒng)采用了USB Mass Storage設(shè)備來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 論文首先介紹了汽車黑匣子的研究背景，并對國內(nèi)外汽車黑匣子的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括，在此基礎(chǔ)上提出了本課題需要完成的目標(biāo)。接下來，論文闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的構(gòu)思以及各個(gè)功能模塊不同方案優(yōu)劣的比較，給出了最后的設(shè)計(jì)方案，并建立了系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。在硬件設(shè)計(jì)方面詳細(xì)地介紹了各主要功能部件及電路的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)。在軟件設(shè)計(jì)單元介紹了Linux操作系統(tǒng)和Bootloader的特點(diǎn)，并給出了系統(tǒng)軟件的各模塊程序設(shè)計(jì)。在文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，論文討論了在NandFlash中建立FAT文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。最后通過Linux下USB Mass Storage設(shè)備驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)汽車黑匣子記錄的數(shù)據(jù)通過USB接口與PC機(jī)或PDA之間的通信。 本文在結(jié)束處對整個(gè)課題作出總結(jié)，并指出在本系統(tǒng)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上性能還可以進(jìn)一步改善和改進(jìn)的地方。
上傳時(shí)間： 2013-05-27
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傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式，不同家電之間無法通信，這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作，容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無法自動(dòng)獲取外界的信息，人們無法對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信，它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來，以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn)，以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善，使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展，這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定，延時(shí)性相對要小，用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化，如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制，或者讓每臺(tái)家電接入網(wǎng)絡(luò)，這樣成本很高，不利于一般家庭的普及。 為此，筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心，智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信，IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本，而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn)，結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式，使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體，讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能，提供全方位的信息交換，幫助家電與外部保持信息交流暢通，這樣可以優(yōu)化人們的生活方式，節(jié)約能源費(fèi)用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了調(diào)試，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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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(dòng)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(fèi)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(xiàng)技術(shù)。然而，面對嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺(tái)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(tái)成為一個(gè)必須解決的問題。 本文正是針對這個(gè)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(dòng)的基礎(chǔ)上，對基于ARM的Linux軟件平臺(tái)進(jìn)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(dòng)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(shí)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(dòng)體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(jì)并實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)加載程序，完成Linux的移植、配置、編譯，解決Linux啟動(dòng)過程遇到的問題，然后通過制作根文件系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)NandFlash、LCD的驅(qū)動(dòng)，完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺(tái)，并進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。 在實(shí)際應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)會(huì)使用很多不同類型的處理器，因此迫切希望能夠找到一個(gè)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(gè)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(shí)意義。同時(shí)，本文將項(xiàng)目實(shí)踐貫穿于理論研究之中，涉及到Linux平臺(tái)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(yàn)的分享，對學(xué)習(xí)嵌入式Linux和設(shè)計(jì)嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導(dǎo)價(jià)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(shí)間： 2013-06-01
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嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的核心。完成簡單功能的嵌入式系統(tǒng)一般不需要操作系統(tǒng)，但是隨著所謂后PC時(shí)代的來臨，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，嵌入式操作系統(tǒng)就必不可少了。一般而言，嵌入式操作系統(tǒng)不同于一般意義的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，它有占用空間小、執(zhí)行效率高、方便進(jìn)行個(gè)性化定制和軟件要求固化存儲(chǔ)等特點(diǎn)。 本文在討論了嵌入式操作系統(tǒng)的基本理論之后，論述了MINIX 3操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，指出了MINIX 3向嵌入式操作系統(tǒng)方面發(fā)展的意義和可行性。建立可移植代碼是操作系統(tǒng)移植的首要步驟和重要途徑，本文又論述了建立可移植代碼的一般方法和過程。而后深入分析了MINIX 3操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)及組成部分，重組了內(nèi)核目錄樹，列出了移植MINIX 3內(nèi)核需要重新編寫的內(nèi)核接口。在MINIX 3已有代碼的基礎(chǔ)上，分離了一部分機(jī)器相關(guān)代碼和體系結(jié)構(gòu)不相關(guān)代碼，建立了相應(yīng)的可移植代碼。 提到嵌入式，就不能不提ARM，ARM體系結(jié)構(gòu)是目前最流行的嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)。本文就是針對ARM處理器體系結(jié)構(gòu)來展開的，文中簡單介紹了ARM處理器的情況，并且對應(yīng)ARM體系結(jié)構(gòu)修改了MINIX 3內(nèi)核的部分代碼。最后在深入分析了MINIX3操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度算法和代碼之后，結(jié)合軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度特點(diǎn)和要求，改進(jìn)了MINIX 3進(jìn)程調(diào)度策略，使之適合軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的要求，并給出了修改后的相關(guān)源代碼。
標(biāo)簽： MINIX3 ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，而先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著嵌入式系統(tǒng)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路的迅速發(fā)展，高性能的32位CUP開始普及。它執(zhí)行速度快、功能強(qiáng)大，在中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)完全可以替代PC機(jī)及8位單片機(jī)，獲得更大的價(jià)格和技術(shù)優(yōu)勢。本文旨在打破傳統(tǒng)基于PC機(jī)及8位單片機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，研究并設(shè)計(jì)一種基于ARM的32位嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)了基于ARM內(nèi)核的嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，并給出了硬件設(shè)計(jì)方案、軟件程序設(shè)計(jì)思想及相應(yīng)設(shè)計(jì)。硬件部分選用是日本NOVA電子有限公司研制的DSP運(yùn)動(dòng)控制專用芯片MCX314AL，作為數(shù)控裝置電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，其性能優(yōu)良、接口簡單、編程方便、工作可靠，給運(yùn)動(dòng)控制帶來極大方便。采用ARM微處理器STR710負(fù)責(zé)控制MCX314AL、外圍邏輯電路的管理及后臺(tái)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用源代碼公開的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ，對數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊的任務(wù)進(jìn)行劃分，并根據(jù)其實(shí)時(shí)性要求賦予不同優(yōu)先級，采用基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度算法，設(shè)計(jì)了任務(wù)間的通信方式及中斷事件的響應(yīng)，使該數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，可以滿足高精度加工的要求，同時(shí)也具有良好的人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)支持。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-25
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本文所研究的是基于微處理器ARM和操作系統(tǒng)Linux的嵌入式繼電保護(hù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.介紹了研究的背景、意義及國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀等內(nèi)容。 2.介紹了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 3.介紹了嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件核心一嵌入式處理器以及軟件環(huán)境。本系統(tǒng)的硬件核心是Samsung公司推出的基于ARM的嵌入式處理器S3C2410X，軟件平臺(tái)則采用嵌入式操作系統(tǒng)Linux。 4.詳細(xì)分析了裝置的功能需求，并在此基礎(chǔ)上提出了裝置的總體設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)原則。 5.敘述了系統(tǒng)的硬件模塊及功能配置。 6.敘述了裝置軟件的設(shè)計(jì)以及具體實(shí)現(xiàn)過程。 通過硬件模塊的配置和軟件的設(shè)計(jì)，提高了裝置的精度和動(dòng)作的可靠性以及軟件的可擴(kuò)展性，不僅可以完成傳統(tǒng)繼電器的所有保護(hù)功能，還具有對電網(wǎng)參數(shù)的實(shí)時(shí)測量、事件記錄功能，各種信號的測量值和保護(hù)動(dòng)作值都可通過LCD顯示，并且同時(shí)通過RS—485通訊接口可進(jìn)行遠(yuǎn)方通訊。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 繼電保護(hù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-10
上傳用戶：linlin
隨著國內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領(lǐng)域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領(lǐng)域里占領(lǐng)先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用；其次，因大部分實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強(qiáng)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對這種情況，結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特殊需求，特別是對μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎(chǔ)上，面向強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用，設(shè)計(jì)、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個(gè)基礎(chǔ)牢固、值得信賴的基本平臺(tái)。 本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 針對嵌入式環(huán)境中高效、簡潔、易擴(kuò)展、易剪裁的要求，對內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu)，在各層中采用功能相對獨(dú)立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應(yīng)場合使用；引入中斷分段處理機(jī)制解決中斷和任務(wù)的ITC機(jī)制共享，需要硬保護(hù)機(jī)制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護(hù)機(jī)制被隱性地泛濫使用問題。 針對應(yīng)用提出的系統(tǒng)行為的可預(yù)測性需求，在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級位圖的搶占閾值調(diào)度算法，提高了處理器的利用率和任務(wù)集合的可調(diào)度性，減少了內(nèi)核存儲(chǔ)開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性能，本文還對內(nèi)核的時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后，通過實(shí)時(shí)性能測試，結(jié)果表明該實(shí)時(shí)內(nèi)核有很好的強(qiáng)實(shí)時(shí)特性。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 內(nèi)核設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：alia
隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)和我國汽車制造業(yè)的強(qiáng)勁增長，汽車已不再是簡單的交通工具，而是成為現(xiàn)代科技的載體。汽車的快速增長雖然使我們的出門更加便利，但同時(shí)也帶來了諸多社會(huì)問題。如：交通事故率上升、交通事故判別和車輛的規(guī)范化管理難度加大等。論文針對以上問題提出了使用視頻記錄的解決方法。 論文設(shè)計(jì)了一種基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)惭b在汽車中的攝像頭拍攝到的汽車前視景和儀表顯示畫面進(jìn)行壓縮并以文件的形式存儲(chǔ)，事后通過回放系統(tǒng)將記錄的文件進(jìn)行播放，可以以此來規(guī)范車輛管理、判斷交通事故原因和保障乘客安全。系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)并選用32位的ARM微控制器，使用先進(jìn)的視頻解碼、編碼芯片，成功實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)視頻的采集、壓縮及儲(chǔ)存記錄。介紹目前數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用狀況、闡述視頻記錄系統(tǒng)所涉及的視頻壓縮和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本理論，提出視頻記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)對基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的論述。硬件部分以ARM芯片LPC2210為核心控制器，以SAA7113H和Z1510為視頻壓縮核心硬件，完成ARM最小系統(tǒng)、視頻圖像信號的解碼和編碼壓縮電路、IDE儲(chǔ)存接口等電路設(shè)計(jì)；軟件部分采用穩(wěn)定可靠的μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)μC/OS-Ⅱ在LPC2210上的移植，完成系統(tǒng)的硬件初始化和IDE驅(qū)動(dòng)的編寫調(diào)試，使整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分能夠協(xié)調(diào)的工作。 試驗(yàn)表明，基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字視頻信號的長時(shí)間實(shí)時(shí)采集、壓縮記錄。壓縮后的數(shù)據(jù)符合MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 數(shù)字視頻 記錄
上傳時(shí)間： 2013-07-07
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