ZigBee是近年來出現(xiàn)的一種新型無線通信技術(shù),其具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的特點,在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動化、工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域具有廣闊的市場空間。ZigBee的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層由IEEE802.15.4工作組制定,高層(網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)安全性及互邊互通應(yīng)用)由ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)。 隨著ZigBee技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用,越來越多的ZigBee設(shè)備終端將出現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)場,這就提出了將這些ZigBee設(shè)備與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接起來要求,為此需要設(shè)計一個無線的ZigBee網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),因此對ZigBee網(wǎng)關(guān)的研究和設(shè)計具有重要的意義。 本系統(tǒng)選用基于ARM 920T內(nèi)核的S3C2410作為ZigBee網(wǎng)關(guān)的主處理器,并且選用符合802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的CC2420作為ZigBee網(wǎng)關(guān)的無線收發(fā)器。為了降低開發(fā)成本以及方便程序升級,網(wǎng)關(guān)選用開源嵌入式Linux操作系統(tǒng),基于2.6.內(nèi)核進(jìn)行開發(fā)。本文主要對網(wǎng)關(guān)軟件部分進(jìn)行了深入研究。軟件部分主要由2個程序組成:無線收發(fā)器的驅(qū)動程序和網(wǎng)關(guān)程序。其中網(wǎng)關(guān)程序主要包含Zigbee協(xié)議棧模塊和網(wǎng)關(guān)通信模塊。開發(fā)和測試主要語言采用標(biāo)準(zhǔn)C語言,驅(qū)動部分測試部分采用Bash腳本。 本文首先介紹了無線通信的背景知識和ZigBee協(xié)議棧,然后詳細(xì)闡述了采用Linux來進(jìn)行無線收發(fā)器驅(qū)動程序設(shè)計的關(guān)鍵點,同時對基于Linux的嵌入式ZigBee網(wǎng)關(guān)協(xié)議棧進(jìn)行了移植,并且給出了ZigBee網(wǎng)關(guān)通信程序的設(shè)計方法以及程序的編譯、調(diào)試和測試方法,實現(xiàn)了將ZigBee設(shè)備的數(shù)據(jù)及其狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給上位數(shù)據(jù)服務(wù)器的過程,最后還提出了作者對未來工作方向的一些改進(jìn)思路和方法。
標(biāo)簽: ZigBee ARM 嵌入式無線 網(wǎng)關(guān)
上傳時間: 2013-07-17
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嵌入式系統(tǒng)是為了專用目的內(nèi)建到產(chǎn)品內(nèi)部,實現(xiàn)控制、管理、通信等功能的計算機電路與軟件的集合體。隨著Internet的發(fā)展和后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。目前嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一,嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)在IT產(chǎn)業(yè)中占有很大的比重,同時大量的嵌入式應(yīng)用也對嵌入式設(shè)備的性能和功能提出了更高的要求。 隨著國內(nèi)嵌入式應(yīng)用的發(fā)展,ARM因其高性能、低功耗、低成本而成為移動通信、便攜設(shè)備、消費與圖像應(yīng)用等嵌入式產(chǎn)品的首選。Linux是使用最廣泛的操作系統(tǒng),它能運行在包括ARM在內(nèi)的所有主要處理器架構(gòu)上。清晰的結(jié)構(gòu)與開放的源碼使Linux成為一個非常具有活力,節(jié)奏明快的操作系統(tǒng)。近年來對嵌入式Linux的研究正進(jìn)行得如火如荼,并獲得了長足的進(jìn)步。基于ARM與IJnux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點,應(yīng)該被廣泛重視和應(yīng)用。 本設(shè)計的目的正是建立一個完整的基于ARM9核心處理器和嵌入式IJnux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺,為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個完整的軟硬件環(huán)境。 論文的背景是教研室的嵌入式圖像處理應(yīng)用項目。作者在項目中承擔(dān)嵌入式系統(tǒng)主板、LCD驅(qū)動板、BootLoader軟件、LCD及鍵盤驅(qū)動程序設(shè)計任務(wù)。因此本論文將研究如何構(gòu)建一個完整的、性能優(yōu)良的ARM嵌入式系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過程,然后進(jìn)行功能分析和總體設(shè)計,分析嵌入式系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵性問題,包括系統(tǒng)框架的設(shè)計、開發(fā)流程和開發(fā)原則以及對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇,這對基于嵌入式平臺的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計具有普遍意義。隨后我們將重點論述基于ARM的嵌入式硬件平臺的設(shè)計、Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、Linux驅(qū)動程序的開發(fā)過程。最后,總結(jié)了本文的主要研究工作,并結(jié)合當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)對該開發(fā)平臺做了展望。 論文提出的基于嵌入式平臺的應(yīng)用系統(tǒng)潛力非常巨大,有待進(jìn)一步的研究和探索。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-18
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基于ARM的嵌入式運動控制器是集計算機數(shù)字控制技術(shù)、ARM技術(shù)、運動控制技術(shù)以及嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)等技術(shù)為一體的技術(shù)含量高的運動控制器;是對低成本、高性能運動控制器研究的一個新的嘗試。本論文的研究重是點基于雙端口RAM上下位機通訊的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構(gòu)設(shè)計、嵌入式運動控制器軌跡規(guī)劃算法的研究、嵌入式系統(tǒng)軟件的構(gòu)建以及運動控制器外設(shè)驅(qū)動程序的開發(fā),其主要工作及成果如下: 1.針對數(shù)控系統(tǒng)上下位機信息交互頻繁,提出了一種基于雙端口RAM通訊結(jié)構(gòu)的上下位機交互方式,實現(xiàn)了上下位機信息的高速、穩(wěn)定通訊;且完成了基于雙端口RAM上下位機通訊結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構(gòu)設(shè)計。 2. 針對目前高速數(shù)控加工軌跡規(guī)劃中存在的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行深入的探討。提出一種軌跡拐角的速度平滑方法,當(dāng)高速加工不在同一直線方向而形成拐角的加工段時,在拐角過渡時能獲得很好的速度響應(yīng)和較小的輪廓誤差;還提出了一種高速數(shù)控加工小線段的前瞻平滑算法,當(dāng)高速加工多段微小直線段時,能夠優(yōu)化規(guī)劃多段微小線段的加工速度,有效避免了頻繁的加減速給系統(tǒng)帶來較大沖擊以及加工效率低的問題。 3. 構(gòu)建了適合本運動控制器系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件;研究了嵌入式運動控制器引導(dǎo)程序的移植、嵌入式Linux內(nèi)核的優(yōu)化配置以及根文件系統(tǒng)的構(gòu)建。 4.探討了Linux驅(qū)動程序開發(fā)的原理以及流程;并以雙端口RAM為例介紹了運動控制外設(shè)驅(qū)動程序開發(fā)的方法。
上傳時間: 2013-07-02
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隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,人們的生活消費水平也越來越高,對餐飲業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)方式也不斷地提出新的要求。基于計算機處理和無線通信技術(shù)的餐飲服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)運而生,本文就基于ARM9的無線餐飲服務(wù)終端系統(tǒng)進(jìn)行了研究和開發(fā),通過對終端的操作,實現(xiàn)無線點菜功能。 在參考閱讀了大量信息資料的基礎(chǔ)上,確定了以嵌入式系統(tǒng)為終端、基于微功率短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行無線通信的整體設(shè)計方案。嵌入式系統(tǒng)成本低、體積小、功耗低且可靠性高,是開發(fā)餐飲服務(wù)終端系統(tǒng)的絕佳選擇,而微功率短距離無線通信技術(shù)開發(fā)容易,成本低廉。所以本課題選擇ARM嵌入式開發(fā)板和短距離RF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊作為開發(fā)餐飲服務(wù)終端的硬件。 本文配置了適合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的交叉編譯環(huán)境,在此環(huán)境下,通過對系統(tǒng)引導(dǎo)程序的配置、對Linux內(nèi)核的裁減和對root文件系統(tǒng)的定制,開發(fā)了基于本平臺的嵌入式Linux操作系統(tǒng);用C語言編寫了基于無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的無線通信應(yīng)用程序,通過數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收,實現(xiàn)了點菜數(shù)據(jù)在餐飲服務(wù)終端和服務(wù)器之間的無線傳輸;設(shè)計了點菜終端的圖形用戶界面,操作者可在此界面上進(jìn)行點菜操作,實現(xiàn)點菜功能。 在開發(fā)過程中,對Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核源碼、運行和管理機制進(jìn)行了深入研究,就啟動代碼的更改和內(nèi)核的裁減進(jìn)行了探討和開發(fā);應(yīng)用程序采用共享內(nèi)存的Linux多線程技術(shù)進(jìn)行功能處理,就線程管理問題的進(jìn)行了分析探討。
標(biāo)簽: ARM 無線 服務(wù) 終端系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-12
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門集計算機技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。目前視頻監(jiān)控正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵是一種嵌入式設(shè)備,它應(yīng)該能夠采集壓縮視頻數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。 本文介紹了一種基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方法。首先從整體上分析了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,給出了視頻服務(wù)器的硬件框架和軟件體系,并重點討論了在ARM處理器上實現(xiàn)MPEG-4壓縮編碼的方法。其次在ARM硬件平臺成功構(gòu)建了armlinux嵌入式系統(tǒng):包括引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計、修改配置linux內(nèi)核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)。其中創(chuàng)新地提出了從nandflash啟動U-BOOT具體設(shè)計方法。為了完成系統(tǒng)進(jìn)一步的視頻采集工作,系統(tǒng)實現(xiàn)了USB數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動。在應(yīng)用程序開發(fā)過程中,首先設(shè)計了基于Vide04Linux的視頻采集程序,并采用mmap(內(nèi)存映射)方式截取圖片。其次重點分析了MPEG-4編碼模型XVID程序中的運動估計部分,并研究了半像素快速搜索算法,從而減少了搜索點數(shù)提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個設(shè)計都是在深圳旋極公司研制的SUPER-ARM硬件平臺上進(jìn)行的,linux內(nèi)核采用2.4.18。其中MPEG-4編碼優(yōu)化測試是在ARM DeveloperSuite(ADS)version 1.2中完成。 本課題為在ARM平臺實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的設(shè)計做了有益的探索性嘗試,對今后進(jìn)一步完成遠(yuǎn)程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計有著積極的意義。
標(biāo)簽: ARM 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-07-21
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隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,智能家居已成為一個發(fā)展趨勢。智能家居系統(tǒng)采用傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸與處理技術(shù),能給用戶提供全方位的服務(wù),同時對住房內(nèi)的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實時管理。安防系統(tǒng)是智能家居中的一個重要的組成部分。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)都是基于單片機設(shè)計實現(xiàn)的,它難以滿足現(xiàn)代家居中網(wǎng)絡(luò)家電功能,針對這些問題,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM和藍(lán)牙的安防系統(tǒng)。 (1) 深入研究了安防系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點以及選擇內(nèi)核版本為Linux2.6的原因,指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾種重要協(xié)議這兩個方面入手,闡述了智能家居中的重要技術(shù)——藍(lán)牙。 (3) 根據(jù)智能家居的功能要求,設(shè)計了一種智能家居中的安防系統(tǒng),論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能,闡述了安防系統(tǒng)中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網(wǎng)模塊、USB、USB藍(lán)牙、USB攝像頭的組成原理以及設(shè)計與實現(xiàn)方法。 (4) 根據(jù)系統(tǒng)軟件環(huán)境的需求,構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺,論述了交叉編譯環(huán)境和NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立,移植S3C2410下啟動引導(dǎo)程序VIVI,移植嵌入式操作系統(tǒng)Linux(內(nèi)核版本為2.6.14),闡述了系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備驅(qū)動的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍(lán)牙)、文件系統(tǒng)的使用,分析了Linux下藍(lán)牙無線通信的實現(xiàn)過程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺上,論述了在Windows XP下遠(yuǎn)程登錄到Linux操作系統(tǒng)的方法,闡述了在Linux下使用V4L編程來截取攝像頭圖象,使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內(nèi)PC機上,遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦登錄到此PC機上,利用IE瀏覽器來實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控。 (6) 結(jié)合實驗測試環(huán)境和測試數(shù)據(jù),進(jìn)行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能測試,分析了測試結(jié)果并針對出現(xiàn)的問題給出了改進(jìn)措施。 通過對安防系統(tǒng)的實驗測試表明,系統(tǒng)能夠很好地檢測不法分子的入侵,并通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方式來告知用戶,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
標(biāo)簽: ARM 藍(lán)牙 安防系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近幾年來,旅游業(yè)在國內(nèi)迅速發(fā)展,已成為規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)之一,在拉動內(nèi)需,刺激消費,發(fā)展經(jīng)濟,推動城市化進(jìn)程中正發(fā)揮著極其重要的作用。然而旅游服務(wù)和旅游咨詢跟不上社會的發(fā)展需求,游客在旅途中存在各種不便。把嵌入式技術(shù)和嵌入式GIS技術(shù)結(jié)合的電子導(dǎo)游系統(tǒng),能給游客提供各種旅途服務(wù),方便游客出門旅游。 本文依托浙江省科技計劃重點項目開展研究,在開源軟件基礎(chǔ)上開發(fā)電子導(dǎo)游系統(tǒng),以有效降低產(chǎn)品價格,適應(yīng)社會需要。以廣州斯道S3C2410 ARM開發(fā)板為底層硬件,采用Linux嵌入操作系統(tǒng)為軟件平臺,利用QT/Embedded GUI為圖形界面,對MapInfo文件格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使之適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)。通過C/C++編程開發(fā)嵌入式GIS模塊和電子導(dǎo)游應(yīng)用軟件模塊;把硬件、軟件相結(jié)合,使電子地圖顯示在觸摸屏上;最終實現(xiàn)了景點查詢和介紹、景區(qū)路徑規(guī)劃、距離測量、GIS操作等功能。 本文的主要研究工作有:第一在ARM S3C2410開發(fā)板上移植Linux內(nèi)核及驅(qū)動程序。第二在自由軟件Linux平臺下研究和開發(fā)嵌入式GIS模塊。第三在QT/Embedded GUI圖形界面下開發(fā)電子導(dǎo)游應(yīng)用軟件。第四研究和設(shè)計基于模擬退火算法的景區(qū)路徑規(guī)劃算法。 最后,將本文的研究成果在西湖景區(qū)電子導(dǎo)游原型系統(tǒng)中實現(xiàn),并取得良好效果。
標(biāo)簽: ARM GIS 嵌入式 電子導(dǎo)游
上傳時間: 2013-08-02
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲入,進(jìn)入21世紀(jì)之后,基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點,在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文研究的主要內(nèi)容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機設(shè)計與實現(xiàn)。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設(shè)備,整個系統(tǒng)體積小,結(jié)構(gòu)精簡,并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對象定制特定的模型與控制算法。另外,該設(shè)備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法,實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中的各類被控設(shè)備,以及為高校自動化控制實驗和工業(yè)應(yīng)用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn),Qt是基于C++的針對構(gòu)造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行選型,然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構(gòu)和系統(tǒng)的啟動流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建,包括啟動加載器的設(shè)計和實現(xiàn),Linux內(nèi)核的移植,設(shè)備驅(qū)動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現(xiàn)。最后,詳細(xì)介紹了一個具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應(yīng)用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應(yīng)用前景,并且其設(shè)計和實現(xiàn)過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-27
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嵌入式linux系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程(C++)在ARM上實現(xiàn)視頻會議,此程序獲得全國研究生電子大賽一等獎。壓縮包內(nèi)為全部源碼,包括音頻、視頻(H.264)socket部分。
上傳時間: 2013-07-07
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·本書從實用的角度出發(fā),全面系統(tǒng)地介紹了ARM硬件體系結(jié)構(gòu)、16/32位指令系統(tǒng)、開發(fā)調(diào)試、Linux嵌入式設(shè)計等開發(fā)ARM處理器的基本操作方法和技巧。全書共分11章,主要內(nèi)容包括: ARM CPU概述、ARM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、ARM指令系統(tǒng)、Thumb指令系統(tǒng)、ARM匯編語言程序設(shè)計、ARM高級語言程序設(shè)計、ARM嵌入式設(shè)計初步、ARM系統(tǒng)開發(fā)、ARM系統(tǒng)調(diào)試、ARM外圍設(shè)備設(shè)計和ARM嵌入式Linux應(yīng)
標(biāo)簽: ARM 嵌入式應(yīng)用 開發(fā)技術(shù)
上傳時間: 2013-06-24
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