本文研究基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術。論文完成了ARM+FPGA結構的共享存儲器結構設計，實現(xiàn)了ARMLinux系統(tǒng)的軟件設計，包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設計以及各種顯示算法設計等。同時進行了信號的高速采集和處理的實際測試，對實驗測試數(shù)據(jù)進行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手，闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設計方法，以及基于ARMLinux操作系統(tǒng)的設備驅動程序設計和應用程序設計。 硬件方面，在FPGA平臺上，我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數(shù)據(jù)信號轉換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數(shù)據(jù)信號，再將這四路數(shù)據(jù)分別存儲到4個FIFO中，然后再對這4個FIFO中的數(shù)據(jù)拼接并存儲在FPGA片上的雙端口雙時鐘RAM中，最后將FPGA的雙端口雙時鐘RAM掛載到ARM系統(tǒng)的總線上，實現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲器的系統(tǒng)結構，使ARM處理器可以直接讀取這個雙端口雙時鐘的RAM中的數(shù)據(jù)，從而大大提高了數(shù)據(jù)采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設計方面，我們通過使FIFO的數(shù)據(jù)存儲時鐘降低為標準狀態(tài)下的1/n實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率降為標準狀態(tài)的1/n，從而實現(xiàn)了由FPGA控制的可變頻率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 軟件方面，為了更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能，我們移植了ARMLinux操作系統(tǒng)，并在S3C2410平臺上設計實現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的觸摸屏驅動程序設計、LCD驅動程序移植、自定義的FPGA模塊驅動程序設計、LCD顯示程序設計、多線程的應用程序設計。應用程序能夠控制FPGA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下，系統(tǒng)可以正常工作。能夠實現(xiàn)對頻率在5MHz以下的信號波形的直接顯示；對5MHz至40MHz的信號，使用正弦插值算法進行處理，顯示效果良好。同時這種硬件結構可擴展性強，可以在此基礎上實現(xiàn)8路甚至16路緩沖的系統(tǒng)結構，可以使系統(tǒng)支持更高的采樣頻率。
標簽： FPGA ARM 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時間： 2013-07-04
上傳用戶：林魚2016
機械手是自動裝配生產線上必不可少的設備，它可以模擬人手臂的部分動作，按預定的程序、軌跡和要求，實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度、提高裝配質量和提高裝配效率等方面，起到了積極的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng)，開展了機械手控制系統(tǒng)的研發(fā)工作，實現(xiàn)了機械手的自動控制。 嵌入式ARM處理器，具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點，但其普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微妙左右，不適合高速輸入輸出；FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù)，時間可縮短至幾十納秒。通過ARM處理器和FPGA技術的有機結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使系統(tǒng)具有程序設計靈活、以太網通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸山、低成本等特點，滿足高速機械手自動控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系統(tǒng)，以及機械手控制系統(tǒng)的功能要求；設計硬件模塊、接口電路；闡述了系統(tǒng)軟件的設計過程，包括啟動代碼U—BOOT、操作系統(tǒng)μCLinux的移植；并介紹了如何利用便件描述語言VHDL來實現(xiàn)機械手邏輯控制。
標簽： FPGA ARM 機械手 自動控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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詳細描述了ARM的基本架構，是入手ARM的學習必備書籍。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 基礎教程
上傳時間： 2013-04-24
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早期的噴墨打印機由于其設計開發(fā)成本相對較高，僅僅用于一些專業(yè)印刷系統(tǒng)或者廣告設計行業(yè)。近年來，噴墨打印技術的成本大幅度下降，打印效果顯著改善。從最初的效果粗糙、輸出緩慢、耗時較長，發(fā)展到現(xiàn)在的照片級效果、輸出快速、操作簡便，特別是最新的噴墨打印機整合了數(shù)碼功能，這種類型的打印機具有很強的趣味性，它能根據(jù)打印用戶的不同要求，打印出各種非常有趣的家庭數(shù)碼影像效果出來。 本文首先研究了目前市場上幾個主流廠商的噴墨打印技術的特點，最新進展以及相關技術。這些信息可以作為自身產品設計的一個重要參考，從而可以根據(jù)市場需求和產品自身定位，設計好噴墨打印機產品的規(guī)格要求，提高其在市場上的競爭力。 噴墨打印機的性價比是產品能否被用戶接受的關鍵因素，本文對噴墨打印機軟硬件平臺的構建進行了研究，并基于對性能和價格的綜合考慮，提出了本文的噴墨打印機軟硬件平臺。 噴墨打印機的相關技術很多，在知識產權方面，幾個主要的打印機廠商在許多國家和地區(qū)均有成千上萬篇專利對他們的產品進行保護。 本文主要研究其中的Boot loader的實現(xiàn)，Printhead溫度的控制以及Printhead的打印控制這三個關鍵技術，并針對這些關鍵技術的基本原理及其實現(xiàn)方法進行了深入的研究。 本文對噴墨打印機的相關核心技術做了比較深入的研究，這些研究工作對于有志于噴墨打印機開發(fā)的相關技術人員有較好的參考意義，同時，基于ARM的噴墨打印機系統(tǒng)，又是一個典型的嵌入式系統(tǒng)，這對其它嵌入式系統(tǒng)的設計也有較好的借鑒意義。
上傳時間： 2013-07-13
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汽車在緊急制動過程中易出現(xiàn)很多非穩(wěn)定因素(諸如側滑、跑偏、失去轉向操縱能力等)，進而導致了相當多的交通事故。這些非穩(wěn)定因素是由于制動時車輪抱死而產生的，汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS(Anti-lockBraking system)可以避免制動時的這些不利因素，縮短剎車距離，保證汽車安全制動。 現(xiàn)代汽車整車控制技術的迅猛發(fā)展，迫切需要研制具有自主知識產權的汽車電子產品。研制以汽車防抱死制動系統(tǒng)為代表的高技術含量汽車電子產品，對加速我國汽車產業(yè)的技術自主化具有舉足輕重的作用。 本文根據(jù)防抱死制動系統(tǒng)的工作原理，采用邏輯門限控制算法，選擇車輪加速度和滑移率門限來調節(jié)制動壓力，使車輪的滑移率保持在最佳滑移率附近。以ARM單片機LPC2292為核心，完成了輪速信號調理電路、電磁閥和回液泵電機驅動電路及系統(tǒng)故障診斷等電路的設計，闡述了ABS各功能模塊軟件的設計思想和實現(xiàn)方法，完成了防抱死制動系統(tǒng)的硬件和軟件設計。 本文所設計的汽車防抱死制動系統(tǒng)在昌河CH711A轎車上進行了道路實驗，結果表明：汽車防抱死制動控制系統(tǒng)的硬件電路設計合理可行，軟件所采用的控制策略正確、有效，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，改善了汽車制動系統(tǒng)性能，完全能夠滿足汽車安全制動的需要。
標簽： ARM 汽車防抱 制動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-19
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嵌入式系統(tǒng)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(yè)的具體應用相結合的產物。目前，嵌入式系統(tǒng)己經廣泛應用到工業(yè)、交通、能源、通信、科研、醫(yī)療衛(wèi)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(fā)展。嵌入式系統(tǒng)不同于原來的單片機系統(tǒng)，它不僅有自己的操作系統(tǒng)，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(tǒng)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(zhí)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(tǒng)中，能充分發(fā)揮ARM和Linux的優(yōu)勢。 論文以“掌上中文語言學習系統(tǒng)”項目為依托，以ARM體系處理器和Ljnux操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)為基礎，構建一個掌上語言學習設備。 論文首先進行了開發(fā)環(huán)境的設計與搭建，對開發(fā)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(xiàn)了針對NAND閃存的U-Boot啟動程序的建立，并對Linux操作系統(tǒng)內核進行了移植工作。最后利用圖形界面系統(tǒng)MiniGUI和遠程調試技術實現(xiàn)了掌上語言學習的軟件功能。
標簽： Linux ARM 嵌入式 學習系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-24
上傳用戶：jiangfire
當前，嵌入式系統(tǒng)已經廣泛地應用到人們生活的各個領域。同時，隨著嵌入式處理器性能的不斷增強，特別是32位高性能嵌入式微處理器的廣泛使用，嵌入式操作系統(tǒng)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。而在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，IAnux憑借其代碼公開，性能穩(wěn)定，網絡功能強大等多方面的優(yōu)勢，在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛地采用，得到了嵌入式系統(tǒng)設計者的普遍認可。研究Linux操作系統(tǒng)理論，進行嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和應用程序的開發(fā)，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 研究課題以32位ARM架構的嵌入式處理器$3C2410A為硬件平臺核心，系統(tǒng)地介紹了S3C2410A處理器和系統(tǒng)的硬件組成。在此基礎上重點研究了嵌入式Linux系統(tǒng)的構建和移植，其中首先研究了基于Linux的嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境的構建。之后詳細地研究了系統(tǒng)引導程序的原理，分析了系統(tǒng)引導程序VIVI的結構并在此基礎上實現(xiàn)了VIVI的移植。接下來論文研究了ARM Linux內核結構和啟動引導過程，討論了ARM Linux內核移植及配置編譯的具體方法和過程。作為嵌入式Linux移植的另外一個重點，課題還詳細地研究了嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的結構、根文件系統(tǒng)內容的構建以及如何為嵌入式系統(tǒng)進行多文件系統(tǒng)的選擇。在完成Linux內核與文件系統(tǒng)的移植后研究了嵌入式Linux驅動程序的原理，設計了S3C2410A微處理器擴展CAN總線接口，給出了ARM Linux上CAN設備驅動程序實現(xiàn)方法。課題最后還研究了嵌入式Linux系統(tǒng)下的圖形用戶界面，在分析國內外嵌入式GUI的特點和MiniGUI的技術優(yōu)勢基礎上，介紹了為嵌入式Linux系統(tǒng)配置、編譯和安裝MiniGUI的方法，而且以一個狀態(tài)顯示界面程序為實例介紹了MiniGUI程序的設計方法。
標簽： Linux ARM 嵌入式 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：wangyi39
本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求，提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案，并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內外微小無人機發(fā)展歷程，介紹了其研究現(xiàn)狀，并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案，利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣；對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分，包括電源及復位電路，UART、SPI、JTAG等接口電路，PWM信號發(fā)生電路，A/D采樣電路及前置電路，光電耦合電路等；完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設計電路的調試工作，使得系統(tǒng)運轉正常。 最后針對本文設計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調試，建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間： 2013-06-03
上傳用戶：kgylah
嵌入式系統(tǒng)近年持續(xù)迅猛發(fā)展，已經成為后PC技術時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業(yè)應用的突出特點，目前已經廣泛應用于網絡、消費電子、國防軍事及自動化控制等領域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優(yōu)異性能，已成為移動通信、手持計算、多媒體數(shù)字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中，Samsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網絡支持等優(yōu)點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優(yōu)秀嵌入式操作系統(tǒng)，專門針對沒有MMU的處理器設計，支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優(yōu)秀性能，有良好的網絡支持，完善的驅動支持，高度的模塊化，開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統(tǒng)研究領域的首選操作系統(tǒng)之一。 本課題以嵌入式手持式電能質量分析儀前期實驗開發(fā)板為研究目標，根據(jù)嵌入式體系結構和嵌入式系統(tǒng)設計的原理，構建了基于Samsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發(fā)平臺，并根據(jù)該硬件平臺的結構特點移植了uClinux操作系統(tǒng)，同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點，結合uClinux多進程和共享內存機制設計了數(shù)據(jù)采集程序，實現(xiàn)了對三路0～2.5V模擬信號的高性能采集，增強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的實時性，提高了工作效率，為后續(xù)開發(fā)奠定了基礎。 論文從嵌入式系統(tǒng)應用的角度出發(fā)，分析了嵌入式體系結構、uClinux運行機制和內核特點；闡述了Bootloader設計及操作系統(tǒng)移植的要點；介紹了接口驅動及上層應用程序的設計方法等問題。
上傳時間： 2013-07-23
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隨著電子設備的迅猛發(fā)展，“讓全部設備接入網絡”已經成為一種發(fā)展趨勢。通過嵌入式串口服務器，可以讓現(xiàn)有的串行設備擁有聯(lián)網功能，避免了投資大量人力、物力，有利于對傳統(tǒng)串行設備進行更換或者升級。 本文設計的串口服務器采用嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)，把現(xiàn)有的基于串行接口的數(shù)據(jù)轉化成以太網數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)存取，將傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)送往網絡。 論文主要研究了以下內容： 第一，在研究串口服務器網關工作機理的基礎上，分析高性能串口網絡服務器的功能需求。 第二，基于AT91ARM9200微處理器及LXT971ALE網絡接口芯片等構建嵌入式系統(tǒng)，完成RS232-TCP/IP轉換網關的軟硬件設計，實現(xiàn)最多32路串行終端同時接入以太網的高性能串口服務器。 第三，在RH Linux 9.0為ARM處理器提供的交叉開發(fā)工具下移植Linux，為嵌入式串口服務器設計服務器端與客戶端工作模式，同時設計實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的在線配置功能。 第四，在客戶端和服務器端分別設計串口服務器的基本API函數(shù)，為系統(tǒng)二次開發(fā)打下良好的基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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