本文介紹了基于軟PLC(Programmable Logic Controller，可編程控制器)的嵌入式技術起源和背景，綜述了基于軟PLC的嵌入式系統的關鍵技術和優點，最后介紹了其設計和實現的方法。 基于軟PLC的嵌入式系統的研究與實現分為開發系統和運行系統(又稱為虛擬機系統)。本文概述了開發系統，其運行于PC機的操作系統如Windows或者Linux等，為用戶提供一個大眾化的編程環境，它包含編輯器、編譯器、連接器、調試器和通信接口幾個部分。編輯界面友好，可以讓用戶方便的使用LD、ST和FBD三種語言編寫程序，編譯器和連接器將源程序文件編譯和連接成虛擬機系統可執行的目標代碼文件；分析了開發系統，其中詳細描述了編譯模塊的編制過程，實現了將指令表語言轉換為運行系統能夠識別的C/C++指令的功能；詳細地研究了梯形圖轉換為指令表語言，以及由指令表語言向梯形圖語言的算法和數據結構。調試器借助于虛擬機運行系統提供的服務可完成對應用程序的調試糾錯；討論了uCLinux操作系統和編譯調試技術，以及采用ModBus/TCP工業通信協議的通信接口用于開發系統和運行系統之間的通信。 另一方面，本文分析了虛擬機運行系統，它運行于安裝了uCLinux的ARM7平臺上，包括運行內核模塊、系統管理模塊和通信接口模塊。由于uCLinux沒有MMU和本身對實時性沒有什么要求，而針對基于軟PLC的嵌入式系統的研究與實現要求，本文在對其進行了uCLinux小型化研究的同時探討了雙內核實時性方案，解決了uCLinux實時性不足的問題。運行內核模塊調度和執行應用程序并管理時鐘。系統管理模塊管理系統狀態和內存。通信模塊用于開發系統及I/O設備通信。在此基礎上，對基于軟PLC的嵌入式系統的進行了設計與實現，并通過試驗將編譯的目標代碼傳遞到基于軟PLC的嵌入式運行系統中，實現了控制功能，驗證了生成目標代碼的正確性和開發系統的可行性，實現了編輯界面友好，系統開放，性價比較高的軟PLC嵌入式系統，達到了預期的目標，具有一定理論和應用價值。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。目前，嵌入式系統己經廣泛應用到工業、交通、能源、通信、科研、醫療衛生、國防以及日常生活等領域，并不斷朝著體積小，功能強的方向發展。嵌入式系統不同于原來的單片機系統，它不僅有自己的操作系統，上層應用程序，而且還具備網絡通信和信息管理的功能。 ARM體系的處理器是目前嵌入式系統中使用最廣泛的處理器。它采用了RISC技術，具有尋址方式簡單，寄存器多，指令長度固定等的特點使得它的處理速度快，執行效率高。由于Linux對于ARM技術的支持，具有內核可裁減，網絡功能強大，代碼開放的特點，把Linux應用到嵌入式系統中，能充分發揮ARM和Linux的優勢。 論文以“掌上中文語言學習系統”項目為依托，以ARM體系處理器和Ljnux操作系統的嵌入式系統為基礎，構建一個掌上語言學習設備。 論文首先進行了開發環境的設計與搭建，對開發主機進行TFTP服務器、NFS服務器、minicom串口通信和GNU交叉工具鏈進行配置。實現了針對NAND閃存的U-Boot啟動程序的建立，并對Linux操作系統內核進行了移植工作。最后利用圖形界面系統MiniGUI和遠程調試技術實現了掌上語言學習的軟件功能。
上傳時間： 2013-07-24
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近年來，隨著計算機、微電子、通信及網絡技術、信息技術的發展、數字化產品的普及，嵌入式系統滲透到了各個領域，已經成為計算機領域的一個重要組成部分，成為新興的研究熱點，嵌入式軟件也在整個軟件產業中占據了重要地位。一個好的調試工具對軟件產品質量和開發周期的促進作用是不言而喻的，使得嵌入式調試工具成為了人們關注的重點。目前使用集成開發環境配合JTAG調試器進行開發是目前采用最多的一種嵌入式軟件開發調試方式。國內在JTAG調試器開發領域中相對落后，普遍采用的是國外的工具產品。因此開發功能強大的嵌入式調試系統具有重要的實際意義。 當前嵌入式系統中尤其流行和值得關注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標就是設計并實現一個應用于ARM平臺的JTAG調試系統。GDB是一個源碼開放的功能強大的調試器，可以調試各種程序，包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語言，還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語言。此外GDB同目標板交換信息的能力相當強，勝過絕大多數的商業調試內核，因此使用GDB不僅能夠保證強大的調試功能，同時可以降低調試系統的開發成本。為此本課題在對邊界掃描協議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠程調試協議RSP做了深入研究的基礎上，實現了GDB調試器對嵌入式JTAG調試的支持。此外設計中還把可重夠計算技術引入到硬件JTAG協議轉換器的開發設計中，使調試器硬件資源可復用、易于升級，并大大提高了數據的傳輸速度。從而實現了一個低成本的、高效的、支持源代碼級調試的JTAG調試系統。
上傳時間： 2013-08-04
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激光測距是隨著激光技術的出現而發展起來的一種精密測量技術，因其良好的精確度特性廣泛地應用在軍事和民用領域。但傳統的激光測距系統大多采用分立的單元電路搭建而成，不僅造成了開發成本較高，電路較復雜，調試困難等諸多問題，而且這種系統體積和重量較大，嚴重阻礙了激光測距系統的普及應用，因此近年來激光測距技術向著小型化和集成化的方向發展。本文就旨在找出一種激光測距的集成化方案，將激光接收電路部分集成為一個專用集成電路，使傳統的激光測距系統簡化成三個部分，激光器LD、接收PD和一片集成電路芯片。 本文設計的激光測距系統基于相位差式激光測距原理，綜合當前所有的測相技術，提出了一種基于FPGA的芯片運用DCM的動態移相功能實現相位差測量的方法。該方法實現起來方便快捷，無需復雜的過程計算，不僅能夠達到較高的測距精度，同時可以大大簡化外圍電路的設計，使測距系統達到最大程度的集成化，滿足了近年來激光測距系統向小型化和集成化方向發展的要求，除此，該方法還可以減少環境因素對測距誤差的影響，降低測距系統對測試環境的要求。本論文的創新點有： 1.基于方波實現激光的調制和發射，簡化了復雜的外圍電路設計； 2.激光測距的數據處理系統在一片FPGA芯片上實現，便于系統的集成。 在基于DCM的激光測距方案中，本文詳細的敘述了利用DCM測相的基本原理，并給出了由相位信息得到距離信息的計算過程，然后將利用不同測尺測得的結果進行合成，并最終將距離的二進制信息轉換成十進制顯示出來。本文以Xilinx公司Virtex-II Pro開發板做為開發平臺，通過編程和仿真驗證了該測距方案的可行性。在采用多次測量求平均值的情況下，該測距方案的測距精度可以達到3mm，測距量程可達100m。該方案設計新穎，可將整個的數據處理系統在FPGA芯片中實現，為最終的專用集成芯片的設計打下了基礎，有利于測距系統的集成單片化。
上傳時間： 2013-06-20
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激光測距是一種非接觸式的測量技術，已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發、收信號以測量光脈沖往返時間，使得開發成本高、電路復雜，調試困難，精度以及可靠性相對較差，體積和重量也較大，且沒有與其他儀器相匹配的標準接口，上述缺陷阻礙了激光測距系統的普及應用。 本文針對激光測距信號處理系統設計了一套全數字集成方案，除激光發射、接收電路以外，將信號發生、信號采集、綜合控制、數據處理和數據傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊，可以直接對信號進行數字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比，可以大大降低激光測距系統的成本，縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口，可以直接與通信模塊連接，構成激光遙測實時監控系統，通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可，提出了橋梁的位移監測技術方法，并設計出一種針對橋梁的位移監測的具有既便攜、有效又經濟實用的監測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發環境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發版來設計的，提出一種基于方波的利用DCM(數字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法；采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz，對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米，對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數字信號處理系統。為了證明本系統的準確性，另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路，經過測試，證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監測是可行的，測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。
上傳時間： 2013-06-12
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本論文來自于863項目基于光互連自組織內存服務體系(簡稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統中基于可重配置計算架構，軟硬件攜同設計方法，在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設計實現嵌入式系統。由于嵌入式系統是Memory Box工作的平臺，所以硬件應具有良好的擴展性、靈活性，軟件應具有優良的穩定性。在硬件平臺選型時，我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開發板。嵌入式系統軟硬件開發平臺選用的是Xilinx EDK、ISE。內核移植所用的交叉開發工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開發工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX．AS 4平臺下。 本論文主要包括三部分工作：首先是硬件設計，其核心是EDK和ISE設計的SOPC工程；然后是嵌入式LINUX內核移植與調試；最后完成存儲管理軟件的設計。完全用硬件實現系統要求的各種存儲管理功能極其困難。而通過移植內核，存儲管理軟件以運行在Linux內核上的應用軟件的形式實現了其功能。存儲管理軟件要解決共享沖突，負載均衡，遠程內存與本地內存的地址一致性以及對海量內存陣列的重新編址等問題，設計出較完善的Memory Box的存儲管理模型。
上傳時間： 2013-06-11
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該方案通過采用恒流源、有源區溫度控制以及波長鎖定等技術方法來實現DFB LD 的穩頻驅動及控制。試驗表明，該方案可使得激光器的注入電流控制精度優于0.05%，溫度控制精度達0.01 ℃，輸出光譜線寬度< 0.2 nm. 此方案可廣泛應用于光纖傳感及通信等相關場合。
上傳時間： 2013-10-24
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SBC2440-III是深圳市天漠科技有限公司推出的采用Samsung公司S3C2440為CPU，采用核心板與母板結構設計的一款嵌入式單板計算機。預裝Linux2.6.24或Microsoft Windows CE5.0實時多任務操作系統，并且提供了免費的交叉編譯工具鏈，此工具鏈由著名的GNU社區維護。用戶可以在此基本上按照自己的需求作相應的快速開發，實現產品快速上市。 天漠科技為SBC2440-III的所有接口提供了標準API接口，客戶可直接調用來操作板上的接口與資源。同時我們也提供了相關的源代碼，增大了用戶對產品的可操作性，以及后續的產品維護。
上傳時間： 2013-10-09
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第一章 序論……………………………………………………………6 1- 1 研究動機…………………………………………………………..7 1- 2 專題目標…………………………………………………………..8 1- 3 工作流程…………………………………………………………..9 1- 4 開發環境與設備…………………………………………………10 第二章 德州儀器OMAP 開發套件…………………………………10 2- 1 OMAP介紹………………………………………………………10 2-1.1 OMAP是什麼?…….………………………………….…10 2-1.2 DSP的優點……………………………………………....11 2- 2 OMAP Architecture介紹………………………………………...12 2-2-1 OMAP1510 硬體架構………………………………….…12 2-2.2 OMAP1510軟體架構……………………………………...12 2-2.3 DSP / BIOS Bridge簡述…………………………………...13 2- 3 TI Innovator套件 -- OMAP1510 ……………………………..14 2-2.1 General Purpose processor -- ARM925T………………...14 2-2.2 DSP processor -- TMS320C55x …………………………15 2-2.3 IDE Tool – CCS …………………………………………15 2-2.4 Peripheral ………………………………………………..16 第三章 在OMAP1510上建構Embedded Linux System…………….17 3- 1 嵌入式工具………………………………………………………17 3-1.1 嵌入式程式開發與一般程式開發之不同………….….17 3-1.2 Cross Compiling的GNU工具程式……………………18 3-1.3 建立ARM-Linux Cross-Compiling 工具程式………...19 3-1.4 Serial Communication Program………………………...20 3- 2 Porting kernel………………………………………………….…21 3-2.1 Setup CCS ………………………………………….…..21 3-2.2 編譯及上傳Loader…………………………………..…23 3-2.3 編譯及上傳Kernel…………………………………..…24 3- 3 建構Root File System………………………………………..…..26 3-3.1 Flash ROM……………………………………………...26 3-3.2 NFS mounting…………………………………………..27 3-3.3 支援NFS Mounting 的kernel…………………………..27 3-3.4 提供NFS Mounting Service……………………………29 3-3.5 DHCP Server……………………………………………31 3-3.6 Linux root 檔案系統……………………………….…..32 3- 4 啟動及測試Innovator音效裝置…………………………..…….33 3- 5 建構支援DSP processor的環境…………………………...……34 3-5.1 Solution -- DSP Gateway簡介……………………..…34 3-5.2 DSP Gateway運作架構…………………………..…..35 3- 6 架設DSP Gateway………………………………………….…36 3-6.1 重編kernel……………………………………………...36 3-6.2 DEVFS driver…………………………………….……..36 3-6.3 編譯DSP tool和API……………………………..…….37 3-6.4 測試……………………………………………….…….37 第四章 MP3 Player……………………………………………….…..38 4- 1 MP3 介紹………………………………………………….…….38 4- 2 MP3 壓縮原理……………………………………………….….39 4- 3 Linux MP3 player – splay………………………………….…….41 4.3-1 splay介紹…………………………………………….…..41 4.3-2 splay 編譯………………………………………….…….41 4.3-3 splay 的使用說明………………………………….……41 第五章 程式改寫………………………………………………...…...42 5-1 程式評估與改寫………………………………………………...…42 5-1.1 Inter-Processor Communication Scheme…………….....42 5-1.2 ARM part programming……………………………..…42 5-1.3 DSP part programming………………………………....42 5-2 程式碼………………………………………………………..……43 5-3 雙處理器程式開發注意事項…………………………………...…47 第六章 效能評估與討論……………………………………………48 6-1 速度……………………………………………………………...48 6-2 CPU負載………………………………………………………..49 6-3 討論……………………………………………………………...49 6-3.1分工處理的經濟效益………………………………...49 6-3.2音質v.s 浮點與定點運算………………………..…..49 6-3.3 DSP Gateway架構的限制………………………….…50 6-3.4減少IO溝通……………….………………………….50 6-3.5網路掛載File System的Delay…………………..……51 第七章 結論心得…
上傳時間： 2013-10-14
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所學的指令LD、LDI、OUT AND、ANI OR、 ORI LDP、 LDF、ANDP、ANDF、 ORP、 ORF ORB、 ANB MPS、 MRD、 MPP MC、 MCRSET RSTNOP END 自鎖電路觸點的動作發光二極管的工作原理。八段碼顯示是利用發光二極管的不同段碼組合來實現的，它可以實現0到F的顯示。搶答器的顯示就是利用八段碼顯示的特性，來完成幾個不同組別的顯示。用PLC實現八段碼顯示0～9組的3組以上搶答器的程序編寫，并完成以下要求：1）設計由PLC實現的八段碼顯示0～9組的3組以上搶答器的程序編寫，并完成以下要求： ①列出PLC的輸入輸出地址分配表 ②畫出PLC的輸入輸出接線圖（即I/O接線圖） ③設計PLC的梯形圖 ④根據梯形圖列寫指令表 2）按PLC控制I/O口（輸入/輸出）接線圖在模擬實驗設備上正確接線。
上傳時間： 2013-11-22
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