隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和科學技術(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)的情況進行遠程監(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)拓撲結(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藍牙)、文件系統(tǒng)的使用，分析了Linux下藍牙無線通信的實現(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，并通過遠程視頻監(jiān)控方式來告知用戶，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，達到了預(yù)期的設(shè)計目標。
標簽： ARM 藍牙 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。
上傳時間： 2013-08-02
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隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各類建設(shè)工程越來越多，這導(dǎo)致了國家對工程機械的需求越來越大，要求也越來越高。在機械和液壓技術(shù)已發(fā)展成熟的今天，信息化和智能化成了工程機械進行產(chǎn)品性能提升的新的突破口。而無線遙控技術(shù)是信息化的一個重要方面。 鑒于工程機械設(shè)備對無線遙控設(shè)備的需求，本文研制了用于工程機械的無線遙控器。因為工程機械對遙控通信的可靠性、抗干擾性和通信距離都有比較高的要求，所以本文沒有選擇紅外、藍牙等技術(shù)作為通信手段，而是選用高性能的射頻芯片ADF7020來搭建射頻模塊。在控制器方面，考慮到通信過程中需要進行非常復(fù)雜的編解碼運算，所以本文選用了運算速率較快的32位ARM核微控制器LPC2119。 論文首先在對上述兩塊主芯片進行深入研究的基礎(chǔ)上介紹了它們的功能特點和參數(shù)性能，與此同時還介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識。接著基于這兩塊芯片對遙控器的實施方案進行了設(shè)計，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩方面的內(nèi)容，這構(gòu)成了論文的主體內(nèi)容之一。然后論文詳細深入的研究和討論了對遙控器通信性能起關(guān)鍵作用的差錯控制系統(tǒng)。研究內(nèi)容包括循環(huán)碼、CRC碼、RS碼和交織技術(shù)等一系列的信道編碼理論，并且給出了各種編解碼的實現(xiàn)方法。基于這些理論，論文設(shè)計了一種CRC碼、RS碼以及交織技術(shù)相結(jié)合的差錯控制方法并將其應(yīng)用在遙控器中，實際測試證明該方法從很大程度上提升了遙控器的通信性能。此外，還實現(xiàn)了遙控器的跳頻功能，可以有效的抵抗同頻干擾。論文的最后簡要介紹了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試環(huán)境以及仿真工具，并總結(jié)了軟件實現(xiàn)過程中對一些關(guān)鍵問題的處理辦法。
上傳時間： 2013-05-18
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USB2．0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，特別在電子消費類領(lǐng)域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設(shè)計，主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設(shè)計進行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議，并兼容USB1.1協(xié)議；支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機端進行通信；另一側(cè)則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊：ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊，為整個IP核的核心部分，進一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊)，PIE(PHY接口處理引擎)，SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負責整個IP的復(fù)位控制，IP時鐘的開關(guān)提示等；PIE模塊負責處理USB的事務(wù)級傳輸，包括組包解包等；SIF模塊負責協(xié)議相關(guān)寄存器組和端點緩沖區(qū)的讀寫，跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產(chǎn)生；AHB模塊負責IP核與ARM通信和DMA功能的實現(xiàn)。 該IP核的軟件設(shè)計遵循USB協(xié)議，Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議，由外掛ARM實現(xiàn)USB設(shè)備命令和UFI命令的解析，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。設(shè)計了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法，通過軟件實現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗證和FPGA測試，并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實現(xiàn)了多個U盤。這個FPGA系統(tǒng)的正確工作，證明了AHB_USB2.01P核設(shè)計是正確的。
上傳時間： 2013-05-17
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項目為依托，致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計和開發(fā)一個基于WDM的主機端驅(qū)動程序。開發(fā)該驅(qū)動程序的目的是為了對該IP進行FPGA測試以及配合設(shè)備端驅(qū)動程序的開發(fā)，該驅(qū)動程序能夠完成即插即用功能，塊傳輸，同步傳輸，控制傳輸以及對Flash的操作五項主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動程序設(shè)計原理，其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對USB主機系統(tǒng)的介紹，編寫WDM驅(qū)動程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個相關(guān)的重要概念、驅(qū)動程序的基本組成)，以及在開發(fā)對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設(shè)計原理后，論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計。接著論文通過分析主機端驅(qū)動程序功能需求，提出了驅(qū)動程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計流程，具體步驟是先實現(xiàn)驅(qū)動程序的正常加載以及基本PnP功能，然后實現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸，最后完成對Flash操作例程的設(shè)計。隨后論文詳細闡述了對上述五項主要功能模塊的設(shè)計；其中對Flash操作例程的設(shè)計是難點，作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范，提出程序的詳細設(shè)計方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動程序的方法，以及驅(qū)動程序的測試內(nèi)容、部分測試結(jié)果以及測試結(jié)論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機端驅(qū)動程序，因為其研究主體是一個基于WDM的主機端驅(qū)動程序，因此有其普遍性；但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項目為依托，其目的是為項目服務(wù)，因此它有其特殊性。它是一項既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間： 2013-05-19
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熱釋電紅外測溫儀是一種利用物體熱釋電效應(yīng)而制成的新型紅外測溫儀器，它以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ)，是光學理論和微電子學綜合發(fā)展的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的測溫方式相比，具有響應(yīng)時間短、非接觸、不干擾被測溫場、使用壽命長、操作方便等一系列優(yōu)點。 本文詳細介紹了熱釋電紅外測溫儀測溫的基本原理和實現(xiàn)方法，以熱釋電紅外測溫儀現(xiàn)階段的技術(shù)作為參考，提出并研制了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器的熱釋電紅外測溫系統(tǒng)。詳細介紹了該系統(tǒng)的構(gòu)成和實現(xiàn)方式，給出了硬件原理圖和軟件的設(shè)計流程圖。文中還對影響熱釋電紅外測溫儀測溫精度的因素和軟硬件的相關(guān)設(shè)計做了詳細的分析，并采取了相應(yīng)措施，本文主要做了以下工作： 闡述了紅外測溫儀的發(fā)展現(xiàn)狀和分類，并指出了本文的研究意義：闡述了熱釋電紅外測溫儀的原理，并對目前紅外測溫儀的幾種方案的優(yōu)缺點進行了詳細的介紹：對ARM核微處理器作了詳細的介紹，并對本文用到的ARM核芯片LPC2132的功能特點和結(jié)構(gòu)做了詳細的介紹；詳細分析了系統(tǒng)的功能要求，提出了總體設(shè)計方案，并在此基礎(chǔ)上進行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，對每個部分所完成的功能和設(shè)計思路作了說明；介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，以流程圖的方式介紹了各個功能的具體實現(xiàn)；對影響紅外測溫儀的測溫誤差的因素進行了分析，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的軟硬件干擾問題做了相應(yīng)的抗干擾措施；為本文研究的主要結(jié)論，對系統(tǒng)的進一步的研究工作進行了展望。
上傳時間： 2013-07-06
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本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)著手，研究了AES算法的設(shè)計原則、數(shù)學知識、整體結(jié)構(gòu)、算法描述以及AES存住的優(yōu)點利局限性。 針對ARM核的體系結(jié)構(gòu)及特點，對AES算法進行了優(yōu)化設(shè)計，提出了從AES算法本身和其結(jié)構(gòu)兩個方面進行優(yōu)化的方法，在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運算、列混合運算和解密模塊中的逆列混合運算中原來的復(fù)雜的運算分別轉(zhuǎn)換為簡單的循環(huán)移位、乘和異或運算。在算法結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個32位的寄存器對128bits數(shù)據(jù)進行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設(shè)計；在密鑰擴展上的優(yōu)化設(shè)計是采用內(nèi)部擴展，即在進行每一輪的運算過程的同時算出下一輪的密鑰，并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里，使得密鑰擴展與加/解密運算并行執(zhí)行；加密和解密優(yōu)化設(shè)計是將輪函數(shù)查表操作中的四個操作表查詢工作合并成一個操作表查詢工作，同時為了使加密代碼在解密代碼中可重用，節(jié)省硬件資源，在解密過程中采用了與加密相一致的過程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設(shè)計，基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開發(fā)環(huán)境，提出了AES實現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實現(xiàn)方案以及測試方案，總結(jié)了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則，在集成開發(fā)環(huán)境下對算法進行了實現(xiàn)，分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結(jié)果，并得劍了正確驗證。在性能測試的過程中應(yīng)用編譯器的優(yōu)化選項和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法，使算法具有較高的加密速度。
標簽： ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化
上傳時間： 2013-04-24
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在工業(yè)生產(chǎn)中，二次自動化儀表是構(gòu)成自動化系統(tǒng)的基本單元之一。我國的單元儀表己基本完成由電動Ⅲ型儀表向基于八位或十六位單片機為基礎(chǔ)設(shè)計的數(shù)字化儀表的轉(zhuǎn)換。由于常規(guī)單片機資源的限制，以單片機為基礎(chǔ)設(shè)計的單元儀表基本上還是在功能上替代電動Ⅲ型儀表，并按電動Ⅲ型功能進行分類。這樣造成國內(nèi)自動化儀表生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的二次數(shù)字化儀表品種繁雜，標準難以統(tǒng)一，設(shè)計隨意性大。因此帶來如下現(xiàn)實問題： 1．自動化系統(tǒng)設(shè)計單位的儀表選型、系統(tǒng)調(diào)試、使用中操作、維修和系統(tǒng)的功能優(yōu)化及備件的準備非常的不方便： 2．儀表生產(chǎn)廠家的批量生產(chǎn)困難，產(chǎn)品質(zhì)量的提高及成本的節(jié)約不利： 3．國內(nèi)現(xiàn)在自動化儀表廠家數(shù)量眾多，但都無法形成規(guī)模生產(chǎn)，質(zhì)量不佳，而國外進口的二次儀表往往依附于特定的集散系統(tǒng)，也存在標準不統(tǒng)一，難以靈活替換的問題，且價格昂貴。 自動化系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)及應(yīng)用迫切需要一種使用方便、通用性強的智能型二次儀表，以解決上述問題，改變傳統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)及應(yīng)用方式，這將是未來自動化儀表的發(fā)展趨勢，也就是本課題的努力方向。 本論文正是針對上述問題，以設(shè)計出一種可靈活組態(tài)的通用智能型二次儀表為研究對象，在深入分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上，合理地進行軟硬件設(shè)計，為在同一硬件平臺下實現(xiàn)多種儀表的功能進行了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為： 1．各種常規(guī)二次儀表功能、標準、接線、操作習慣及結(jié)構(gòu)方式的歸類分析； 2．多信號多量程的柔性測量方法研究； 3．系統(tǒng)整機設(shè)計以及系統(tǒng)可靠性設(shè)計； 4．u-boot的向ARM的移植、uClinux向ARM的移植、uClinux下的通用組態(tài)軟件設(shè)計。 本文設(shè)計了一種以三星公司的ARM7TDMI系列處理器S3C44BOX為核心，輔以外圍電路，實現(xiàn)同一硬件平臺下多種儀表的功能，并成功制作了樣品系統(tǒng)。 本文所討論的基于$3C44BOX和uClinux的智能儀表系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)同樣適用于其它項目的開發(fā)，對其它嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)有重要的參考價值。
上傳時間： 2013-05-16
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軟開關(guān)技術(shù)是電力電子裝置向高頻化、高功率密度化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，已成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究的熱點之一。微處理器的出現(xiàn)促進了電力電子變換器的控制技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制，數(shù)字控制技術(shù)可使控制電路大為簡化，并能提高系統(tǒng)的抗干擾能力、控制靈活性、通用性以及智能化程度。本文提出了一種利用耦合輸出電感的新型次級箝位ZVZCS PWM DC/DC變換器，其反饋控制采用數(shù)字化方式。 論文分析了該新型變換器的工作原理，推導(dǎo)了變換器各種狀態(tài)時的參數(shù)計算方程；設(shè)計了以ARW芯片LPC2210為核心的數(shù)字化反饋控制系統(tǒng)，通過軟件設(shè)計實現(xiàn)了PWM移相控制信號的輸出；運用Pspice9.2軟件成功地對變換器進行了仿真，分析了各參數(shù)對變換器性能的影響，并得出了變換器的優(yōu)化設(shè)計參數(shù)；最后研制出基于該新型拓撲和數(shù)字化控制策略的1千瓦移相控制零電壓零電流軟開關(guān)電源，給出了其主電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路及高頻變壓器等的設(shè)計過程，并在實驗樣機上測量出了實際運行時的波形。 理論分析與實驗結(jié)果表明：該變換器拓撲能實現(xiàn)超前橋臂的零電壓開關(guān)，滯后橋臂的零電流開關(guān)；采用ARM微控制器進行數(shù)字控制，較傳統(tǒng)的純模擬控制實時反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好、外圍電路更簡單、設(shè)計更靈活等，為實現(xiàn)智能化數(shù)字電源創(chuàng)造了基礎(chǔ)，具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟價值。
上傳時間： 2013-08-03
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嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具在開發(fā)過程中所起的作用日益突出，相關(guān)研究、技術(shù)也隨之不斷更新。隨著硬件性能不斷提升，很多智能家電、智能手機、甚至高端游戲機都采用了嵌入式系統(tǒng)作為平臺進行開發(fā)。作為嵌入式開發(fā)的關(guān)鍵，調(diào)試環(huán)節(jié)成為嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的主要瓶頸。在嵌入式硬件性能不斷提升的同時，嵌入式軟件規(guī)模也不斷擴大，因此調(diào)試難度也與日俱增。 本文首先簡要說明了嵌入式軟件的開發(fā)過程，回顧嵌入式交叉調(diào)試技術(shù)發(fā)展的各種技術(shù)。然后分析調(diào)試器整個框架和核心，介紹了調(diào)試器相關(guān)理論和設(shè)計思想，并分別研究、對比幾種調(diào)試技術(shù)實現(xiàn)途徑和方法，并對調(diào)試器中關(guān)鍵流程進行詳細闡述。 然后，針對GDB所提供i386和SPARC架構(gòu)下遠程調(diào)試環(huán)境代碼進行分析，抽象出調(diào)試樁GDB進行遠程調(diào)試的核心流程，并根據(jù)具體硬件平臺差異在ARM處理器上進行代碼和遠程調(diào)試協(xié)議移植。本文編寫過程中所使用的硬件平臺是由使用ARM7處理器的S3C4510b開發(fā)板。進入測試階段，又在S3C4480開發(fā)板上進行了測試，對這套模式的可用性進行了驗證。
標簽： ARM GDB 遠程調(diào)試 環(huán)境
上傳時間： 2013-08-04
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