本文論述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn),介紹了TCP/IP協(xié)議棧的原理,以及硬線實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的意義和應(yīng)用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內(nèi)容、意義和國內(nèi)外研究發(fā)展的現(xiàn)狀。 第二章介紹FPGA設(shè)計(jì)的流程和Verilog HDL設(shè)計(jì)語言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟,并且介紹了FPGA設(shè)計(jì)中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源,以及Verilog HDL語言的優(yōu)缺點(diǎn),并與VHDL語言進(jìn)行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的經(jīng)過剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的內(nèi)容。著重介紹了要實(shí)現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧的子協(xié)議,包括TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議。在介紹這些協(xié)議的時(shí)候,介紹了這些協(xié)議的工作原理,以及這些協(xié)議要用到的報(bào)文的格式。 第四章介紹實(shí)現(xiàn)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn),具體介紹的經(jīng)過剪裁的TCP/IP各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)工作。這個(gè)部分著重介紹各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的過程。在設(shè)計(jì)完這些模塊后,對這些模塊的仿真進(jìn)行了仿真。 第五章是全文的總結(jié),概括了作者在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要工作和課題的意義,同時(shí)指出了進(jìn)一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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隨著Internet的不斷發(fā)展,人們希望日常生活中所用到的嵌入式設(shè)備都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)Intemet接入,這對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn),要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)。 可編程邏輯器件FPGA在過去的幾十年中取得了飛速發(fā)展,從最初的幾千門到現(xiàn)在的幾百萬門,可靠性與集成度不斷提高,而功耗和成本卻在不斷降低,具有很高的性價(jià)比。再加上開發(fā)周期短、對開發(fā)人員的要求相對較低的優(yōu)點(diǎn),因此被大量應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。 本文是基于FPGA高性價(jià)比、可靈活配置的特點(diǎn),也是當(dāng)前流行的“微控制器+FPGA”的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式,所以我們提出了基于FPGA的實(shí)現(xiàn)方案。本文通過在FPGA中硬件實(shí)現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)以及以太網(wǎng)MAC協(xié)議,并提供標(biāo)準(zhǔn)MII接口,通過外接PHY實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。最終成功地通過了驗(yàn)證。 基于FPGA的實(shí)現(xiàn)可以有效地降低成本,同時(shí)可以在其中集成其他功能模塊,提高整個(gè)系統(tǒng)的集成度,減小PCB版圖面積和布線復(fù)雜度,有利于提高系統(tǒng)可靠性。因此,本研究課題對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實(shí)現(xiàn)方式的一種,是近年來嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。嵌入式設(shè)備要與Internet網(wǎng)絡(luò)直接交換信息,就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡、實(shí)時(shí)性高、功耗和環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn),所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入有兩種選擇,第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫簡化版的通信協(xié)議;第二種是將已有小型的,適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究內(nèi)容,分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個(gè)操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務(wù)。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能,而且減少了對RAM的占用。 其次,移植中實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個(gè)接口,使協(xié)議對操作系統(tǒng)透明,可以不依賴操作系統(tǒng)運(yùn)行,需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)量、郵箱、線程和臨界保護(hù)。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動(dòng)程序,需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測試設(shè)計(jì)框架,在ARM開發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對移植的協(xié)議進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明,移植協(xié)議可以正常工作,實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能。
標(biāo)簽: LwIP ARM 協(xié)議棧 移植
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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軟硬件資源的不斷成熟和完善,使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍,而且豐富了信息系統(tǒng)的內(nèi)容。因此,嵌入式系統(tǒng)與Internet相結(jié)合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段,Internet規(guī)模的日益擴(kuò)大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動(dòng)化的地址配置等;同時(shí)還增加了對安全性、QoS等的良好支持。因此,Internet從IPv4過渡到IPv6是一種必然的趨勢。綜上,對IPv6協(xié)議進(jìn)行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的功能,具有較高的科研價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對嵌入式系統(tǒng)相關(guān)概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上,闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報(bào)頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。接著根據(jù)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)要點(diǎn),提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設(shè)計(jì),進(jìn)一步對協(xié)議棧的進(jìn)程模型、內(nèi)存管理、平臺(tái)無關(guān)性和通訊機(jī)制進(jìn)行了研究。然后對協(xié)議棧的裁剪和數(shù)據(jù)包的處理流程進(jìn)行分析,給出各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測試環(huán)境對IPv6協(xié)議棧進(jìn)行功能性測試,結(jié)果表明協(xié)議棧功能正常,可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和應(yīng)用相對單一的情況進(jìn)行裁剪,采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn);同時(shí)在實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下,為功能的擴(kuò)展提供了接口;另外,將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關(guān)的代碼獨(dú)立開來,實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺(tái)的良好移植。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng),因特網(wǎng),ARM,IPv6,ICMPv6,鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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該文針對汽輪發(fā)電機(jī)定子在空冷及蒸發(fā)冷卻條件下的溫度分布進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究.在仿真方面,對仿真的數(shù)值分析方法進(jìn)行了研究,建立了三維熱傳導(dǎo)模型,分析討論了溫度場計(jì)算過程中邊界條件的計(jì)算和設(shè)置.對三種不同絕緣結(jié)構(gòu)的定子試件,在不同的工況下,進(jìn)行了溫度場仿真計(jì)算.在空冷條件下,進(jìn)行了三維溫度場仿真,得到了多組曲線,獲得了不同電流密度、不同絕緣結(jié)構(gòu)、不同風(fēng)速情況下,定子鐵芯和繞組絕緣表面的溫度分布.在蒸發(fā)冷卻條件下,對定子進(jìn)行了二維溫度場的仿真計(jì)算,并分析了冷卻介質(zhì)F-113的不同液位高度對定子溫度分布的影響.在實(shí)驗(yàn)方面,建立了不銹鋼套筒模型,在空冷條件下,測得了不同風(fēng)速時(shí)定子表面的溫升數(shù)據(jù),分析了風(fēng)速、絕緣厚度、以及電流密度對定子溫度場的影響.在蒸發(fā)冷卻條件下,測得了定子的溫度分布,并與空冷的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,可以看出在大電流密度條件下,蒸發(fā)冷卻技術(shù)冷卻效果的優(yōu)勢非常明顯.通過該文的研究,更直接地了解了在空冷和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻方式下,定子的溫度分布情況.在工程應(yīng)用中,可作為選擇電機(jī)冷卻方式的參考.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了,并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義,以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀,然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程,為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著,針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求,詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化,結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下,軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù),而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動(dòng)回調(diào)功能,啟動(dòng)一次以后就可自動(dòng)調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”,分析了它的各個(gè)功能模塊,設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測試,借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場測試,已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并能在平臺(tái)上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù),為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: TCPIP ARM 輕量級(jí) 協(xié)議棧
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)在數(shù)字通信中占有非常重要的地位,數(shù)字通信技術(shù)與FPGA的結(jié)合是現(xiàn)代通信系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。文中介紹了QPSK調(diào)制解調(diào)的原理,并基于FPGA實(shí)現(xiàn)了QPSK調(diào)制解調(diào)電路。
標(biāo)簽: QPSK andDemodulation Realization Modulation
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種先進(jìn)的、防范能力強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺(tái)等)直接觀看被監(jiān)控場所的一切情況,同時(shí)可以把監(jiān)控場所的圖像內(nèi)容傳送到監(jiān)控中心,進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展,視頻監(jiān)控技術(shù)也得到飛速發(fā)展,視頻監(jiān)控進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和基于PC機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要,基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢,具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。 本文在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上,深入系統(tǒng)地研究了基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),給出了基于ARM的嵌入式視頻服務(wù)器的總體設(shè)計(jì)方案和功能規(guī)劃,包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu),基于B/S(Browser/Server)服務(wù)機(jī)制的客戶端軟件設(shè)計(jì)大大降低了客戶端的軟硬件要求。然后,介紹了嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境的搭建和嵌入式軟件的開發(fā)過程,通過BootLoader的配置燒寫和Linux內(nèi)核的移植編譯,搭建了嵌入式視頻服務(wù)器運(yùn)行開發(fā)的軟件平臺(tái)。最后詳細(xì)分析了嵌入式視頻服務(wù)器軟件部分各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)思路及其關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn),用Liflux vide04linux APIs實(shí)現(xiàn)了視頻圖像的采集,視頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸采用了基于UDP協(xié)議的IP組播方式,而視頻圖像顯示模塊則采用了自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于IPicture COM接口的ActiveX控件,便于維護(hù)、更新和升級(jí)。 本文設(shè)計(jì)的基于ARM的嵌入式視頻服務(wù)器安裝設(shè)置方便,遠(yuǎn)程客戶端用戶通過IE瀏覽器可直接訪問服務(wù)器,實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸流暢,無明顯抖動(dòng),具有良好的穩(wěn)定性、較高的性價(jià)比和一定的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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標(biāo)簽: 12864
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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此文件包括網(wǎng)絡(luò)控制微處理器cp2200是使用文檔說明以及UDP協(xié)議程序代碼
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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