嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故,導(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上很難實現(xiàn)復(fù)雜計算算法。此外,當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計階段和實現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀,致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題,本書提出了一種低成本、可重復(fù)使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本,該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件,如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計算平臺等。 本文主要包括以下內(nèi)容: 1、構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺,首先詳細(xì)的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器,并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關(guān)工具,最后詳細(xì)的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構(gòu)建Scilab-EMB嵌入式計算平臺,首先介紹了數(shù)值計算軟件Scilab,然后詳細(xì)的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包,實現(xiàn)Scilab與底層設(shè)備通訊,該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口,且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構(gòu)建虛擬控制實驗室,驗證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點: 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計算平臺方案,并在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植; 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包,有效的實現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。 通過虛擬實驗室的建立,驗證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復(fù)雜算法。 該嵌入式計算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關(guān)注,并被多家科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校和公司所采納和使用。
標(biāo)簽: Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計算
上傳時間: 2013-05-30
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本論文的工作是針對高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實驗和專業(yè)建設(shè)的實際需要而進(jìn)行的。本文對ARM處理器及其寄存器結(jié)構(gòu)做了認(rèn)真的分析,對于文中涉及的系統(tǒng)硬件平臺核心即基于ARM7TDMI的S3C44BOX芯片進(jìn)行了研究,分析了ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu)和使用特點,并從設(shè)計實驗的角度,研究了如何發(fā)揮器件的功能。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上,考慮了ARM7內(nèi)核的具體情況,選擇了μC/OS-II操作系統(tǒng)。論文對μC/OS-II的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制以及μC/OS-II操作系統(tǒng)在S3C44BOX上的移植過程進(jìn)行了詳細(xì)的討論。根據(jù)要求安排有A/D、D/A實驗、LCD顯示驅(qū)動、觸摸屏及鍵盤:還安排了綜合實驗,內(nèi)容包括:跑馬燈、數(shù)碼管、蜂鳴器、A/D、D/A、LCD等。 第一章介紹了嵌入式系統(tǒng)及嵌入式處理器的基礎(chǔ)知識,包括目前常用的幾種嵌入式處理器、操作系統(tǒng),以及如何進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的選型。 第二章介紹了嵌入式實驗/開發(fā)系統(tǒng)使用的硬件平臺,包括處理器、存儲器、串行通信接口、以太網(wǎng)接口,提出了系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法。平臺的硬件核心為SAMSUNG(三星)公司的S3C44BOX芯片。 第三章介紹了開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立,包括交叉編譯環(huán)境的建立以及相關(guān)程序庫、工具的安裝,編寫了相關(guān)程序。 第四章詳細(xì)介紹了μC/OS-II系統(tǒng)的移植。包括Bootloader的移植、啟動部分移植以及內(nèi)存部分的移植,并給出了內(nèi)核編譯的基本方法。 第五章給出了本文研究的主要結(jié)論,并對系統(tǒng)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
標(biāo)簽: S3C44B0X ARM COS 軟硬件平臺
上傳時間: 2013-06-27
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智能控制器是智能斷路器的核心,不僅具有普通脫扣器的各種保護(hù)功能,而且還具有實時參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后,討論了當(dāng)前智能斷路器的發(fā)展趨勢,提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計原理,同時重點闡述了斷路器智能控制器的各項參數(shù)測量及保護(hù)原理和算法,并進(jìn)行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計,旨在實現(xiàn)斷路器的智能保護(hù)。 本文涉及的斷路器智能控制器,在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器,主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的實時采集處理和斷路器的故障保護(hù)。硬件設(shè)計采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計方法,硬件電路盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路,以便擴(kuò)展。其中,液晶選用的是SMG240128A,鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法,每一個模塊相對獨立,完成特定功能,便于維護(hù)添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護(hù)功能的可靠實現(xiàn),論文中對智能控制器的干擾源進(jìn)行了分析,從硬件和軟件兩個方面采取了多項設(shè)計措施,提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實踐證明,論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn),可以滿足系統(tǒng)需要,因此具有較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-10
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,簡稱GPS)廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航,航空航天,地理測繪等領(lǐng)域,特別是移動式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前交通管理中的實際問題,介紹了一種車載終端的設(shè)計方法。設(shè)計采用ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng),可以實現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理,并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt,可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)(Geographic information system,簡稱GIS)提供數(shù)據(jù)支持,是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service,簡稱GPRS)無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來,一方面將定位信息在車載終端上顯示,一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去,該信息通過無線公共網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等,結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正,并采取一定的措施,從而實現(xiàn)車輛的有效管理。 本設(shè)計從硬件和軟件兩大部分出發(fā),硬件上設(shè)計了ARM處理器、存儲器、內(nèi)存及其外圍電路,另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路;軟件上采用Qt的人機(jī)界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新,采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號,通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng),包括啟動代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點成為當(dāng)今最流行的計算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中,許多IP都是基于PCI總線設(shè)計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計方案,整個設(shè)計主要分為主設(shè)備接口模塊,目標(biāo)設(shè)備接口模塊,配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊,論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對于集成的總線仲裁器,設(shè)計采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法,通過一組設(shè)備編號寄存器實現(xiàn)了PCI總線上的仲裁,此外,論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述,最終采用自頂向下的方法實現(xiàn)了整個設(shè)計。 在驗證部分,引入了基于平臺的驗證思路,通過搭建驗證平臺,可以高效地實現(xiàn)驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立,并介紹了一種命令總線,通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外,為提高驗證的自動化程度,論文對驗證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過此驗證平臺和腳本,提高了整個驗證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述,并使用仿真軟件完成對設(shè)計的仿真驗證。設(shè)計通過驗證并成功實現(xiàn)在基于ARM的集成處理器,達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計要求,并具有良好的性能,最后對后續(xù)開發(fā)進(jìn)行了探討。
上傳時間: 2013-05-22
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計水平的不斷進(jìn)步,ARM微處理器的性能得到大幅度地提高,同時其芯片的價格也在不斷下降,嵌入式系統(tǒng)以其獨有的優(yōu)勢,己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心,結(jié)合蓋革一彌勒計數(shù)管對Time-To-Count輻射測量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計的,其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計算機(jī)要簡單得多,使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實現(xiàn)很高的指令吞吐量和實時的中斷響應(yīng)?;贏RM7TDMI-S核的LPC2132微處理器,其工作頻率可達(dá)到60MHz,這對于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定時/計數(shù)器引腳捕獲功能,可以直接讀取TC中的計數(shù)值,也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值,從而大大降低了計數(shù)前雜質(zhì)時間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測量方法初步研究》基礎(chǔ)上,使用了高速的ARM芯片,對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計數(shù)器的測量范圍與測量精度。 首先,討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計數(shù)管探測射線強(qiáng)度的方法,并指出傳統(tǒng)的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法,對Time-To-Count測量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計數(shù)方法的區(qū)別,以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測量的可行性。 接著,詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點以及輻射測量儀的各部分接口電路設(shè)計及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論,通過高速32位ARM處理器的使用,Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高,對于Y射線總量測量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h,數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測量時,如何減少雜質(zhì)時間以及如何提高計數(shù)前時間的測量精度,是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關(guān)鍵因素。實驗用三只相同型號的J33G-M計數(shù)管分別作為探測元件,在100U R/h到lR/h的輻射場中進(jìn)行試驗.每個測量點測量5次取平均,得出隨著照射量率的增大,輻射強(qiáng)度R的測量值偏小且與輻射真實值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10%的范圍內(nèi),則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h,量程跨度近六個數(shù)量級。而用J33型G-M計數(shù)管作常規(guī)的脈沖測量,量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性,也從另一個角度反應(yīng)了隨著計數(shù)前時間的逐漸減小,雜質(zhì)時間在其中的比重越來越大,對測量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重,盡可能的減小雜質(zhì)時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質(zhì)時間約為6.5 u S,所以在計算定時器值的時候減去這個雜質(zhì)時間,可以增加計數(shù)前時間的精確度。通過實驗得出,在標(biāo)定儀器的K值時,應(yīng)該在照射量率較低的條件下行,而測得的計數(shù)前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗。這是因為在照射量率較低時,計數(shù)前時間較大,雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響不明顯,數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定,適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值,而在照射量率較高時,計數(shù)前時間很小,雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響較大,可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來,從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實驗證明了Time-To-Count測量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對計數(shù)前時間進(jìn)行精確測量。經(jīng)過對大量實驗數(shù)據(jù)的分析,得到計數(shù)前時間中的雜質(zhì)時間可分為硬件雜質(zhì)時間和軟件雜質(zhì)時間,并以軟件雜質(zhì)時間為主,通過對程序進(jìn)行合理優(yōu)化,軟件雜質(zhì)時間可以通過程序的改進(jìn)而減少,甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒?,從而可以得到比較精確的計數(shù)前時間,以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測量,當(dāng)輻射場較弱時,通常采用規(guī)定次數(shù)測量的方式,在輻射場較強(qiáng)時,應(yīng)該選用定時測量的方式。因為,當(dāng)輻射場較弱時,如果用規(guī)定次數(shù)測量的方式,會浪費(fèi)很多時間來采集足夠的脈沖信號。當(dāng)輻射場較強(qiáng)時,由于輻射粒子很多,產(chǎn)生脈沖的頻率就很高,規(guī)定次數(shù)的測量會加大測量誤差,當(dāng)選用定時測量的方式時,由于時間的相對加長,所以記錄的粒子數(shù)就相對的增加,從而提高儀器的測量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀,了解到了目前最新的核輻射總量測量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理,根據(jù)此原理,結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132,對以G-計數(shù)管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進(jìn)行設(shè)計。論文以實驗的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學(xué)性,該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點。用戶可以定期的對儀器的標(biāo)定,來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數(shù)造成的影響,通過Time-To-Count測量方法的使用,可以極大拓寬G-M計數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計數(shù)管而言,G-M計數(shù)管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測量方法后,結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi),核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍,而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計數(shù)方法要高,測量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計數(shù)管的使用壽命被大大延長。 綜上所述,本文取得了如下成果:對國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出了Time-To-Count測量方法的基本原理,并對Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析,推導(dǎo)出了計數(shù)前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關(guān)系,從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設(shè)計、軟件編程的過程,通過高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測量儀的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點。本論文根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點關(guān)鍵因素,如:處理器的頻率、計數(shù)前時間、雜質(zhì)時間、采樣次數(shù)和測量時間等,重點分析了雜質(zhì)時間的組成以及引入雜質(zhì)時間的主要因素等,對國內(nèi)核輻射測量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時間: 2013-06-24
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測量參數(shù),化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測量。目前,液位檢測技術(shù)飛速發(fā)展,新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全,我國新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質(zhì)、能夠定點和連續(xù)測量等優(yōu)點,近年來,超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計。傳統(tǒng)的超聲波液位計一般使用8位的單片機(jī)作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產(chǎn)生中斷,判斷超聲波的傳播時間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數(shù)字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時間的設(shè)計方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器,加強(qiáng)了系統(tǒng)對超聲波回波信號的處理能力;使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,采用數(shù)字濾波處理信號,利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號的起始點,提高了液位的測量精度;采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計,簡化了液位的計算;利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計了CAN總線通信接口;選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償,避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能,升級系統(tǒng)。本超聲波液位計使用方便,精度高,能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國機(jī)動車輛的數(shù)量不斷的增加,造成了交通事故日益增多、交通擁擠等一系列社會急需解決的問題。車載定位終端是嵌入式技術(shù)、ARM處理器技術(shù)、GPS技術(shù)、GPRS無線通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,對智能交通的研究和發(fā)展具有重要意義,為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 本文先通過對GPS衛(wèi)星定位理論,衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研究,對GPRS移動通信技術(shù)規(guī)范的細(xì)致分析以及ARM嵌入式硬件系統(tǒng)、Linux嵌入式操作系統(tǒng)等計算機(jī)技術(shù)的不斷實踐,提出一套基于GPRS無線通信技術(shù)的車載定位終端的設(shè)計方案。車載定位終端將GPS模塊傳輸過來的定位信息提取出來,一方面將定位信息顯示在界面上,一方面通過GPRS模塊將車輛信息發(fā)送給車輛監(jiān)控中心。本設(shè)計采用ARM920T核的S3C2410A微處理器作為硬件平臺,然后設(shè)計相應(yīng)的外圍電路,加上GPS模塊電路和GPRS模塊電路,構(gòu)成一個完整的硬件系統(tǒng)。軟件設(shè)計采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)的開發(fā)模型,在構(gòu)建好交叉編譯環(huán)境后,向處理器上移植Bootloader和Linux操作系統(tǒng)。然后用Qt應(yīng)用軟件,采取多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取、車輛信息發(fā)送和人機(jī)界面的實現(xiàn)。最后將編譯好的程序,下載到硬件平臺。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zhangliming420
本文分析了國內(nèi)外電動機(jī)保護(hù)的發(fā)展,針對當(dāng)前電動機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀,介紹了一種嵌入式綜合電動機(jī)保護(hù)裝置。該保護(hù)裝置設(shè)計基于ARM嵌入式微處理器,相比于傳統(tǒng)的保護(hù)裝置具有體積小、功耗低、性能高、實時性好等優(yōu)點,具有較強(qiáng)的實用價值。保護(hù)裝置可以實時采集電動機(jī)的三相輸入電壓、電流信號,對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)算法計算,監(jiān)視電動機(jī)的工作狀態(tài),一旦有故障發(fā)生,則進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動作,及時切斷電動機(jī)電源。課題完成了基本的硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件開發(fā)。 硬件設(shè)計采用S3C2410作為處理器組成電動機(jī)綜合保護(hù)裝置,使用S3C2410自帶的A/D轉(zhuǎn)換器采集電動機(jī)的三相輸入電流、電壓信號,并通過鍵盤和LCD顯示器完成人機(jī)交互。 軟件的開發(fā)分為開發(fā)環(huán)境的建立和應(yīng)用軟件設(shè)計兩個部分。開發(fā)環(huán)境的建立包含ARM平臺的BootLoader和嵌入式Linux的移植,交叉編譯環(huán)境的建立;應(yīng)用軟件方面包含驅(qū)動程序,Qt界面程序,智能保護(hù)程序等幾個部分。 論文的最后對系統(tǒng)設(shè)計所完成的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并提出了改進(jìn)方法。
標(biāo)簽: ARM 電動機(jī) 保護(hù)裝置
上傳時間: 2013-06-16
上傳用戶:ryb
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、軟件控制及張力控制算法三個方面進(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。硬件電路設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法,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,對各個模塊的控制器件進(jìn)行選取,并設(shè)計出各個模塊的接口電路。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)計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計方面,系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計要求對操作系統(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)啟動代碼進(jìn)行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求,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,對實時性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實時性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進(jìn)行開發(fā),另外,對每個任務(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??;模糊PID
標(biāo)簽: ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時間: 2013-06-11
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