隨著世界能源危機(jī)的到來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進(jìn)一步提高。為了迎合市場(chǎng)上對(duì)高品質(zhì)、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求，我們將ARM+DSP架構(gòu)作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強(qiáng)大功能，使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學(xué)魯能實(shí)習(xí)基地“光伏并網(wǎng)逆變器項(xiàng)目”，目前已經(jīng)試制出樣機(jī)。本人主要負(fù)責(zé)并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作。本文主要研究?jī)?nèi)容有： @@ 1．本并網(wǎng)逆變器采用了內(nèi)高頻環(huán)逆變技術(shù)。文中詳細(xì)分析了這種逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 @@ 2．采用MATLAB/Simulink軟件對(duì)并網(wǎng)逆變器的控制算法進(jìn)行仿真，包括前級(jí)DC-DC變換的控制算法以及后級(jí)DC-AC逆變的控制算法。通過(guò)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的可行性，對(duì)DSP程序開(kāi)發(fā)提供了很好的指導(dǎo)意義。 @@ 3．本文將ARM+DSP架構(gòu)作為逆變器的控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護(hù)、電源、eCAN總線，SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、鍵盤(pán)等硬件電路。 @@ 4．本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了兩種最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法：功率擾動(dòng)觀察法或增量電導(dǎo)法；孤島檢測(cè)方法采用被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種檢測(cè)方式，被動(dòng)式所采用的方法是將過(guò)/欠電壓和電壓相位突變檢測(cè)相結(jié)合的方式，主動(dòng)式采用正反饋頻率偏移法；為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，使用了軟件鎖相環(huán)控制技術(shù)。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 @@ 5．本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖，以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖。 @@ 6．最后對(duì)并網(wǎng)逆變器樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。結(jié)果顯示：該樣機(jī)基本上實(shí)現(xiàn)了本文提出的設(shè)計(jì)方案所應(yīng)完成的各項(xiàng)功能，樣機(jī)的性能比較理想。 @@關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏；并網(wǎng)逆變器；SPWM； DSP； ARM
標(biāo)簽： ARMdsp 架構(gòu) 太陽(yáng)能光伏
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隨著世界能源危機(jī)的到來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進(jìn)一步提高。為了迎合市場(chǎng)上對(duì)高品質(zhì)、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求，我們將ARM+DSP架構(gòu)作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強(qiáng)大功能，使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學(xué)魯能實(shí)習(xí)基地“光伏并網(wǎng)逆變器項(xiàng)目”，目前已經(jīng)試制出樣機(jī)。本人主要負(fù)責(zé)并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作。本文主要研究?jī)?nèi)容有： @@ 1．本并網(wǎng)逆變器采用了內(nèi)高頻環(huán)逆變技術(shù)。文中詳細(xì)分析了這種逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 @@ 2．采用MATLAB/Simulink軟件對(duì)并網(wǎng)逆變器的控制算法進(jìn)行仿真，包括前級(jí)DC-DC變換的控制算法以及后級(jí)DC-AC逆變的控制算法。通過(guò)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的可行性，對(duì)DSP程序開(kāi)發(fā)提供了很好的指導(dǎo)意義。 @@ 3．本文將ARM+DSP架構(gòu)作為逆變器的控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護(hù)、電源、eCAN總線，SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、鍵盤(pán)等硬件電路。 @@ 4．本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了兩種最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法：功率擾動(dòng)觀察法或增量電導(dǎo)法；孤島檢測(cè)方法采用被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種檢測(cè)方式，被動(dòng)式所采用的方法是將過(guò)/欠電壓和電壓相位突變檢測(cè)相結(jié)合的方式，主動(dòng)式采用正反饋頻率偏移法；為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，使用了軟件鎖相環(huán)控制技術(shù)。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 @@ 5．本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖，以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖。 @@ 6．最后對(duì)并網(wǎng)逆變器樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。結(jié)果顯示：該樣機(jī)基本上實(shí)現(xiàn)了本文提出的設(shè)計(jì)方案所應(yīng)完成的各項(xiàng)功能，樣機(jī)的性能比較理想。 @@關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏；并網(wǎng)逆變器；SPWM； DSP； ARM
標(biāo)簽： ARMdsp 架構(gòu) 太陽(yáng)能光伏
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雙足機(jī)器人是一個(gè)多自由度、多變量、非線性的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。其控制平臺(tái)的研究往往涉及嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、步態(tài)規(guī)劃、路徑導(dǎo)航、人工智能、自動(dòng)化控制等多種理論與技術(shù)，體現(xiàn)了信息科學(xué)和人工智能技術(shù)的最新成果，應(yīng)用領(lǐng)域廣大，具有重要的研究?jī)r(jià)值。其中，雙足機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)是雙足機(jī)器人控制平臺(tái)研究中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，將在自動(dòng)駕駛、未知區(qū)域的探索、危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)、核電站的維護(hù)等領(lǐng)域中發(fā)揮極大的作用。 本文以雙足機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為研究背景，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，主要論述了兩個(gè)核心內(nèi)容：一是雙足機(jī)器人導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)是基于一種新式的ARM&DSP主從控制模式下的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)借助內(nèi)外傳感器系統(tǒng)的反饋，通過(guò)對(duì)多傳感器信息的融合與處理，在導(dǎo)航?jīng)Q策算法的作用下，實(shí)現(xiàn)雙足機(jī)器人在未知環(huán)境下平滑的自主導(dǎo)航。二是為增強(qiáng)雙足機(jī)器人導(dǎo)航的人機(jī)交互性和控制系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的處理能力，在基于MiniGUI的系統(tǒng)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了雙足機(jī)器人的導(dǎo)航控制系統(tǒng)界面。論文的主要內(nèi)容包括： 首先，設(shè)計(jì)了雙足機(jī)器人的本體模型，并對(duì)雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃做了理論研究，為步態(tài)控制獲得理論上的支持。 然后，就雙足機(jī)器人導(dǎo)航控制平臺(tái)的搭建做了詳細(xì)的介紹，并著重對(duì)主從控制器間通訊的CAN接口做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。 接著，從兩個(gè)層面設(shè)計(jì)了導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)，一是根據(jù)內(nèi)部傳感器得到的關(guān)節(jié)信息，比對(duì)決策層中的步態(tài)規(guī)劃算法，對(duì)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的補(bǔ)償和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)各關(guān)節(jié)動(dòng)作的協(xié)調(diào)，得到標(biāo)準(zhǔn)的步態(tài)，保證每一步的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。二是對(duì)外部傳感器獲得的外界環(huán)境信息進(jìn)行處理，構(gòu)建出供決策層使用的外部環(huán)境模型，之后在基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航算法的指引下，實(shí)現(xiàn)雙足機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境做出合理、平滑的響應(yīng)。 最后，介紹了導(dǎo)航控制界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)介紹了MiniGUI開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建、基于MiniGUI的界面程序的設(shè)計(jì)以及程序在開(kāi)發(fā)板上的移植，實(shí)現(xiàn)了控制界面在雙足機(jī)器人導(dǎo)航上的應(yīng)用。
標(biāo)簽： ARMdsp 雙足機(jī)器人 導(dǎo)航控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)車內(nèi)（機(jī)內(nèi)）通話系統(tǒng)提出了更高的要求。本文以軍用車內(nèi)通話系統(tǒng)為主要應(yīng)用背景，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有車內(nèi)通話系統(tǒng)的升級(jí)和改造，主要涉及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件流程、相關(guān)接口及通信協(xié)議等內(nèi)容。 早期模擬車內(nèi)通話系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足數(shù)字化建設(shè)的需要。現(xiàn)役的數(shù)字式車內(nèi)通話系統(tǒng)普遍功能單一，不具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋６蚁到y(tǒng)組成單體設(shè)備種類多、接口不統(tǒng)一、兼容性差，較難實(shí)現(xiàn)通用化設(shè)計(jì)。 本文提出一種基于ARM+DSP架構(gòu)的多功能車內(nèi)通話系統(tǒng)。主要由多個(gè)語(yǔ)音終端、一個(gè)主控盒以及頭戴通信帽等硬件組成，最大可支持車內(nèi)16個(gè)乘員之間通話，具有群呼、組呼、選呼、強(qiáng)呼、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽到y(tǒng)內(nèi)乘員還可以通過(guò)主控盒與車外網(wǎng)絡(luò)的用戶進(jìn)行通話或通信。 論文共分七章，主要內(nèi)容包括：（1）車內(nèi)通話系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)；（2）語(yǔ)音終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括軟硬件實(shí)現(xiàn)、通信協(xié)議等；（3）語(yǔ)音終端設(shè)計(jì)中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的分析和研究。 本文設(shè)計(jì)的語(yǔ)音終端話音質(zhì)量高，擴(kuò)展功能強(qiáng)大，成本相對(duì)低廉，除適合在軍用通信領(lǐng)域外，在商用領(lǐng)域也具有良好的市場(chǎng)前景。
上傳時(shí)間： 2013-05-17
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隨著世界能源危機(jī)的到來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進(jìn)一步提高。為了迎合市場(chǎng)上對(duì)高品質(zhì)、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求，我們將ARM+DSP架構(gòu)作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強(qiáng)大功能，使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學(xué)魯能實(shí)習(xí)基地“光伏并網(wǎng)逆變器項(xiàng)目”，目前已經(jīng)試制出樣機(jī)。本人主要負(fù)責(zé)并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作。本文主要研究?jī)?nèi)容有： 1.本并網(wǎng)逆變器采用了內(nèi)高頻環(huán)逆變技術(shù)。文中詳細(xì)分析了這種逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 2.采用MATLAB/Simulink軟件對(duì)并網(wǎng)逆變器的控制算法進(jìn)行仿真，包括前級(jí)DC-DC變換的控制算法以及后級(jí)DC-AC逆變的控制算法。通過(guò)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的可行性，對(duì)DSP程序開(kāi)發(fā)提供了很好的指導(dǎo)意義。 3.本文將ARM+DSP架構(gòu)作為逆變器的控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護(hù)、電源、eCAN總線，SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、鍵盤(pán)等硬件電路。 4.本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了兩種最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法：功率擾動(dòng)觀察法或增量電導(dǎo)法；孤島檢測(cè)方法采用被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種檢測(cè)方式，被動(dòng)式所采用的方法是將過(guò)/欠電壓和電壓相位突變檢測(cè)相結(jié)合的方式，主動(dòng)式采用正反饋頻率偏移法；為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，使用了軟件鎖相環(huán)控制技術(shù)。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 5.本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖，以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖。 6.最后對(duì)并網(wǎng)逆變器樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。結(jié)果顯示：該樣機(jī)基本上實(shí)現(xiàn)了本文提出的設(shè)計(jì)方案所應(yīng)完成的各項(xiàng)功能，樣機(jī)的性能比較理想。
標(biāo)簽： ARMdsp 架構(gòu) 太陽(yáng)能光伏 并網(wǎng)逆變器
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù)，它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個(gè)相互正交的子信道，每個(gè)子信道使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率，能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾，在時(shí)變、頻變、多徑干擾嚴(yán)重的水聲信道中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 隨著計(jì)算機(jī)和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中，基于ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴(kuò)展的特點(diǎn)，在工業(yè)控制、無(wú)線通信、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用；隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中，嵌入式Linux憑借免費(fèi)開(kāi)源、功能強(qiáng)大、成熟穩(wěn)定等特點(diǎn)，目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)具有很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，可以滿足各種高實(shí)時(shí)要求，但其尋址范圍小，I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動(dòng)和控制，Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫(xiě)以及在TMS320VC5502上初步實(shí)現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào)，以期對(duì)今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能具有較大的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARMdsp OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-20
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現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，使得視頻處理方面的研究與應(yīng)用，尤其是實(shí)時(shí)圖像處理受到了廣泛關(guān)注。近年來(lái)，DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，將數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的理論研究成果應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，并推動(dòng)了新理論和應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)視頻處理等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到了十分重要的作用。同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通訊和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)也得到更加廣泛的應(yīng)用。 本文分析了嵌入式系統(tǒng)、DSP技術(shù)、以及視頻處理系統(tǒng)等領(lǐng)域的最近發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室在嵌入式開(kāi)發(fā)、H.264.圖像編解碼、DSP技術(shù)三個(gè)方面的研究成果和實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出了采用TIC6000系列的TMS320DM642和ARM(S3C2410)為主體的硬件系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種基于ARM+DSP的嵌入式視頻處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將專門用于視頻圖像處理的DSP與在通訊和實(shí)時(shí)控制方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的ARM處理器結(jié)合起來(lái)，為嵌入式實(shí)時(shí)環(huán)境下一些復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題開(kāi)辟了新的途徑。 文中首先介紹了系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，包括控制端用到的ARM技術(shù)和處理端的DSP技術(shù)及核心處理算法H.264編碼原理，給出了系統(tǒng)的整體架構(gòu)及設(shè)計(jì)思路。整個(gè)系統(tǒng)分控制端和處理端以及兩者之間的通信三個(gè)部分，控制端主要由一個(gè)最小系統(tǒng)、LCD及觸摸屏和矩陣鍵盤(pán)構(gòu)成，在ARM上移植了Linux操作系統(tǒng)，并在其上編寫(xiě)了外設(shè)驅(qū)動(dòng)。處理端包括視頻輸入、輸出模塊、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，移植了基于基本檔次的T264代碼到DM642中，并進(jìn)行了優(yōu)化，完成了視頻信號(hào)的采集和回顯程序的編寫(xiě)，并將采集、處理、回顯三個(gè)進(jìn)程加入到BIOS中，實(shí)現(xiàn)了處理端的功能。兩者通信采用HPI16模式的通信方式。最后，就系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試，給出了測(cè)試效果圖，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析。 在文章的最后，總結(jié)了課題研究所取得的成果及其不足之處；給出了系統(tǒng)進(jìn)一步研究和改進(jìn)的思路。嵌入式是未來(lái)發(fā)展的主流，隨著本系統(tǒng)的進(jìn)一步完善，必將具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMdsp 視頻處理 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：wc412467303
隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。本文利用ARM+DSP的雙核結(jié)構(gòu)，對(duì)基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片，利用它們各自的優(yōu)勢(shì)在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過(guò)CCD攝像頭對(duì)特定的區(qū)域采集視頻圖像，并由視頻解碼芯片進(jìn)行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號(hào)放入DSP內(nèi)通過(guò)視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法進(jìn)行圖像處理，以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生，則立刻由DSP向ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分施加中斷信號(hào)，并將識(shí)別處理后的結(jié)果全部發(fā)送過(guò)去。 ARM的實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP圖像采集處理部分的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)支持Linux平臺(tái)的硬件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機(jī)界而等等。ARM實(shí)時(shí)控制應(yīng)用部分本身不參與圖像識(shí)別和處理相關(guān)的算法實(shí)現(xiàn)，而只是配合DSP將圖像處理的結(jié)果顯示出來(lái)，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)觸發(fā)外部控制器實(shí)現(xiàn)一定的對(duì)外控制功能。 基于ARM+DSP架構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)原理，本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊，二者獨(dú)立開(kāi)發(fā)和調(diào)試，通過(guò)HPI并行方式連接，提高了軟硬件任務(wù)的模塊化程度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性，符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求，可以面對(duì)日益復(fù)雜的視頻應(yīng)用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板的底層BootLoader程序的開(kāi)發(fā)和對(duì)Linux操作系統(tǒng)移植的過(guò)程。最后論文在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)提出了一些新的方法和建議。
標(biāo)簽： ARMdsp 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-19
上傳用戶：金宜
本文著重于圖像壓縮傳輸技術(shù)的研究和硬件平臺(tái)的的制作。首先對(duì)視頻壓縮技術(shù)的背景及主要壓縮標(biāo)準(zhǔn)及其目前圖像處理ASIC芯片市場(chǎng)作一個(gè)簡(jiǎn)單的回顧和分析，然后對(duì)目前比較流行的圖像壓縮和傳輸硬件平臺(tái)方案作一些分析和比較，選擇了一種DSP+ARM架構(gòu)的圖像處理及傳輸模式，設(shè)計(jì)擬采用JPEG靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單幅畫(huà)面實(shí)現(xiàn)壓縮，并通過(guò)DSP的HPI口把壓縮后的圖片傳輸至ARM處理器，通過(guò)ARM去實(shí)現(xiàn)圖像的存儲(chǔ)傳輸。 在硬件平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)上，以TI的TMS320VC5402實(shí)現(xiàn)單幅靜態(tài)圖像的壓縮，ALTER公司的EPMT064S實(shí)現(xiàn)VC5402擴(kuò)展存儲(chǔ)器的邏輯控制，通過(guò)VC5402的HPI接口實(shí)現(xiàn)與具有ARM920T內(nèi)核的S3C2410通信。在硬件平臺(tái)的制作上，選擇了國(guó)際流行的0rCAD+PowerPCB作為其原理圖和PCB板的制作工具。在軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，選擇了以LINUX作為系統(tǒng)操作平臺(tái)。成本低、系統(tǒng)靈活、能基本滿足靜態(tài)圖像壓縮傳輸嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果表明該系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)可行，為以后圖像壓縮傳輸技術(shù)的進(jìn)一步研究打下了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARMdsp 圖像壓縮 傳輸 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-14
上傳用戶：hongmo
現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得圖像處理方面的研究與應(yīng)用，尤其是實(shí)時(shí)圖像處理引起了更廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，隨著嵌入式和DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的理論研究成果被逐漸應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，從而推動(dòng)了新理論的產(chǎn)生和應(yīng)用，對(duì)圖像處理等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到了十分重要的作用。可見(jiàn)，研究如何將ARM和DSP雙處理器結(jié)構(gòu)應(yīng)用于實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的新方法有著非常重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.分析了實(shí)時(shí)圖像處理領(lǐng)域的最新發(fā)展，得出了以ARM和DSP分別作為實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)核心的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，結(jié)合本課題實(shí)時(shí)性，高效性和便攜性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)，并通過(guò)增加或裁剪可以廣泛應(yīng)用于圖像處理和圖像識(shí)別領(lǐng)域。 2.掌紋識(shí)別技術(shù)是繼指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別后人體生物特征識(shí)別領(lǐng)域中最新的研究方向，正處在不斷的研究和探索階段。在論文中，介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)和掌紋識(shí)別技術(shù)相融合的實(shí)例，構(gòu)成最基本的脫機(jī)掌紋識(shí)別系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的組成和運(yùn)行的基本流程，實(shí)現(xiàn)最基本的識(shí)別功能，降低成本，提升實(shí)時(shí)掌紋識(shí)別系統(tǒng)的性能。 3.具體設(shè)計(jì)中，在對(duì)兩種系統(tǒng)組成方案經(jīng)過(guò)比較后，選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心，根據(jù)TMS320VC5470芯片的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)的硬件原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，擴(kuò)充了進(jìn)行研究所需的片外RAM，ROM(Flash)，人機(jī)接口電路，外圍接口電路，仿真接口JTAG等。隨后根據(jù)原理圖所需器件，選擇相對(duì)應(yīng)的封裝形式，設(shè)計(jì)8層印刷電路板，對(duì)BGA封裝形式芯片的扇出方式，布線規(guī)則以及高速數(shù)字電路與高速PCB設(shè)計(jì)中涉及的信號(hào)完整性問(wèn)題予以重點(diǎn)研究，較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問(wèn)題。除此之外，在軟件設(shè)計(jì)方面，討論了針對(duì)TMS320VC5470系統(tǒng)脫離主機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境成為獨(dú)立系統(tǒng)時(shí)雙核Bootload的實(shí)現(xiàn)、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創(chuàng)新工作是將ARM和DSP有效的相結(jié)合，使他們?cè)趯?shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，克服自身的劣勢(shì)，提升了實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的性能，縮小了體積，節(jié)約了成本；并基于上述研究成果，將該ARM+DSP實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)和最新的掌紋識(shí)別的原理相結(jié)合，構(gòu)成了手持式掌紋識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)于實(shí)時(shí)掌紋識(shí)別技術(shù)的研究有著非常重要意義。
標(biāo)簽： ARMdsp 實(shí)時(shí)圖像 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-31
上傳用戶：muyehuli
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