針對嵌入式Linux 系統(tǒng)中幾種常見的GUI(Graphic User Interface) 系統(tǒng), 討論嵌入式GUI 實現(xiàn)的底層支持方式;詳細(xì)分析Microwindows、MiniGUI、Qt/Em
上傳時間: 2013-07-24
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船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統(tǒng),該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上,可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風(fēng)、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對海洋氣象環(huán)境實時的掌握,能夠使船舶航行安全、省時、經(jīng)濟(jì),并使因災(zāi)害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計,對我國觀測海洋環(huán)境、研究海洋、開發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現(xiàn)代測控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號處理、I/O和通信接口以外,通常均需具備良好的人機(jī)接口、友好的用戶界面和強大的網(wǎng)絡(luò)功能等。ARM架構(gòu)的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價比,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品的設(shè)計當(dāng)中,并受到愈來愈多的自動化設(shè)備和智能儀表設(shè)計人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構(gòu)的嵌入式船舶氣象儀的設(shè)計與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器,擴(kuò)展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同時擴(kuò)展了外圍通信設(shè)備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡(luò)接口和人機(jī)交互接口等;并根據(jù)實際環(huán)境需要,進(jìn)行了傳感器的選型。 軟件平臺的設(shè)計主要涉及了U-Boot引導(dǎo)裝載程序的建立,同時根據(jù)開發(fā)平臺的資源,配置和裁剪Linux的內(nèi)核,并編寫、添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序,如AD、鍵盤、CAN總線控制器等,重新編譯內(nèi)核,下載到開發(fā)平臺。并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了應(yīng)用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面,將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中,設(shè)計了較完善、友好的圖形用戶界面,大大方便了用戶的操作。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 儀的設(shè)計
上傳時間: 2013-06-12
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隨著社會的不斷進(jìn)步,人們的生活與銀行的關(guān)系越來越密切,在銀行辦理業(yè)務(wù)占去了人們很大一部分時間,據(jù)日常生活經(jīng)驗,在銀行辦理業(yè)務(wù)的人均排隊時間達(dá)到了兩個小時,這種等待大大的影響了人們的生活質(zhì)量。為了解決這個問題,本文設(shè)計了一種具有操作方便、價格低廉等特性的銀行繳費系統(tǒng),該系統(tǒng)以當(dāng)前強大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ),能夠讓用戶足不出戶就可以向銀行繳納水、電、燃?xì)狻㈦娫挼荣M用,極大的方便了人們的生活,具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文首先介紹了銀行卡繳費系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案,包括串口、JTAG、以太網(wǎng)、音頻、USB、LCD觸摸屏等接口電路的設(shè)計及各模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;接著詳細(xì)介紹了基于單片機(jī)的磁卡讀卡器的軟、硬件工作原理,為其設(shè)計了基于串口的驅(qū)動程序;然后介紹了觸摸屏的工作原理,重點介紹了觸摸屏的校正算法。最后介紹了基于MiniGUI的繳費通系統(tǒng)軟件的設(shè)計,給出了系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試結(jié)果。 本繳費系統(tǒng)使用ARM9內(nèi)核的2440處理器作為核心處理器,其主要外設(shè)有網(wǎng)卡、磁卡讀卡器和觸摸屏,其中網(wǎng)卡用于系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的連接,提供局域網(wǎng)、電話線、ADSL三種上網(wǎng)方式;讀卡器用于讀入用戶銀行卡信息;觸摸屏用于人機(jī)交互,包括用戶輸入密碼、繳費金額及向用戶顯示歷史繳費信息等功能。軟件部分底層采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),使用MiniGUI集成開發(fā)環(huán)境,通過觸摸屏向用戶提供友好的人機(jī)交互界面。 文章最后針對本課題的研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),指出不足并對未來發(fā)展進(jìn)行展望。
上傳時間: 2013-05-21
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標(biāo)若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時間: 2013-05-22
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目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對儀器控制系統(tǒng)的實時性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發(fā)展的趨勢是開放式、集成度向芯片級靠攏的高實時性儀器。針對目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計存在著功能簡單、速度慢、實時性差、對數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問題,本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實時數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案,應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制,處理數(shù)據(jù),界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集,提高了系統(tǒng)的實時性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計。硬件方面,簡要討論了ARM處理器的特點和優(yōu)勢,F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢,給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開發(fā)環(huán)境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核,并且根據(jù)課題實際需要精簡建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測量儀器的實時性,設(shè)計了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進(jìn)行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計;通過分析ARM與FPGA內(nèi)部時序的差異,針對ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時序不匹配的問題,解決了測量儀器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問題。接著,通過研究Linux設(shè)備驅(qū)動基本原理和驅(qū)動程序的開發(fā)過程,設(shè)計了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動程序,并且實現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅(qū)動程序可以很好的與ARM進(jìn)行通訊。 最后為了方便用戶操作,進(jìn)行了人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計。為了降低成本和提高實用性利用FPGA芯片剩余的資源實現(xiàn)了對PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口的控制,應(yīng)用到系統(tǒng)中,大大提高了人機(jī)交互能力;通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計工具的優(yōu)缺點,結(jié)合課題的實際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計了適合測量儀器方面上使用的人機(jī)交互界面,并且移植到了ARM平臺上,給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立,針對課題實際硬件電路設(shè)計修改移植了bootloader,裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立;設(shè)計了FPGA內(nèi)部硬件電路,解決了接口中ARM與FPGA時序不匹配的問題,實現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集;設(shè)計了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序;合理設(shè)計了適合測量儀器使用的人機(jī)交互界面,并巧妙設(shè)計了PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口,進(jìn)一步提高了交互操作。
標(biāo)簽: ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 測量儀器
上傳時間: 2013-06-21
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標(biāo)若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號奇異點作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動的判據(jù),克服了傳統(tǒng)方法中無時域局部性的缺點。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時間: 2013-07-10
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隨著數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,智能信息化家電已成為現(xiàn)代社會和家庭的新時尚,也是嵌入式系統(tǒng)的最大應(yīng)用領(lǐng)域。 本文基于ARM-Linux嵌入式系統(tǒng)開發(fā)彰顯冰箱智能信息化的顯示單元。 通過對嵌入式微處理器進(jìn)行分析,設(shè)計了基于AT91SAM9261系統(tǒng)架構(gòu)的硬件電路,主要包括核心控制板的外部總線接口EBI電路、作為內(nèi)存的SDRAM模塊電路和存儲數(shù)據(jù)的Nand_DataFlash模塊電路,外圍電路板的液晶顯示屏TFT-LCD接口電路、觸摸按鍵電路、LCD的CCFL背光電路和SP3232通信電路及電源電路等,對各個模塊進(jìn)行了分析,給出了硬件原理圖。 對四種嵌入式操作系統(tǒng)Linux、VxWorks、μC/OS-Ⅱ和Windows CE進(jìn)行了比較,完成了操作系統(tǒng)的選型,搭建了交叉編譯環(huán)境ARM—Linux的開發(fā)平臺。 在完成了GAL和IAL,移植的基礎(chǔ)上,利用MiniGUI開發(fā)應(yīng)用軟件程序,給出MiniGUI應(yīng)用程序的設(shè)計流程圖,編寫設(shè)置主窗口風(fēng)格的入口函數(shù)MiniGUIMain、處理按鍵和定時器消息的主窗口處理函數(shù)LoadBmpProc、實現(xiàn)窗口顯示的程序文件display和loadbmp以及參照通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)家電協(xié)議實現(xiàn)通信功能的程序文件nand。 通過系統(tǒng)調(diào)試和整機(jī)實驗,實現(xiàn)了冰箱顯示單元的智能信息化。可以由觸摸按鍵或是遠(yuǎn)程電腦來控制冰箱,液晶顯示器上播放動畫、圖片和文本信息;冰箱還可將工作狀態(tài)和報警信息上傳到網(wǎng)絡(luò),利于冰箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控和升級維護(hù)。目前此項研究成果已用于產(chǎn)品的生產(chǎn)。
上傳時間: 2013-07-18
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正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù),它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個相互正交的子信道,每個子信道使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制,各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率,能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾,在時變、頻變、多徑干擾嚴(yán)重的水聲信道中具有較強的優(yōu)勢。 隨著計算機(jī)和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中,基于ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴(kuò)展的特點,在工業(yè)控制、無線通信、消費電子等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高,操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中,嵌入式Linux憑借免費開源、功能強大、成熟穩(wěn)定等特點,目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)具有很強的數(shù)字信號處理能力,可以滿足各種高實時要求,但其尋址范圍小,I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢實現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實現(xiàn)一個基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺實現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動和控制,Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機(jī)界面的設(shè)計、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫以及在TMS320VC5502上初步實現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào),以期對今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)能具有較大的參考價值。
標(biāo)簽: ARMDSP OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-20
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多媒體正在使我們的生活變得越來越豐富多彩。報紙,相片,CD機(jī),電視,電影已經(jīng)被PC機(jī)很好地整合到了一起,而互聯(lián)網(wǎng)又使得多媒體資源的交流成為可能。跨越網(wǎng)絡(luò)時代、信息時代、多媒體時代,后PC時代的到來,呼喚新一代的多媒體系統(tǒng),它體積更小,功能更全,界面更友好。本系統(tǒng)就是面向這一需求而設(shè)計的。 嵌入式多媒體系統(tǒng)除了具有播放音樂,視頻,瀏覽圖片,電子書的基本功能外,一些方案還集成了視頻錄制、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、FM收音機(jī)、衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)、掌上游戲機(jī)和移動電視等等各種附加功能以滿足不同的市場需求。本課題開發(fā)一套具有音頻、視頻、圖片和電子書等功能的嵌入式多媒體系統(tǒng)解決方案,硬件部分以ARM處理器S3C241O為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進(jìn)行開發(fā),系統(tǒng)具有體積小,成本低等特點。 本論文按照硬件、固件、軟件三個層面分析了基于ARM Linux的嵌入式多媒體系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。硬件部分分處理器和外圍電路兩部分進(jìn)行介紹。固件部分包括引導(dǎo)加載程序vivi的移植,Linux 2.6內(nèi)核的移植,配置Cramfs根文件系統(tǒng),Linux設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)。軟件部分對Linux應(yīng)用開發(fā)作出了討論,包括系統(tǒng)的功能模塊和軟件構(gòu)架,重點是基于MiniGUI的圖形界面設(shè)計。在論文的最后,分析了系統(tǒng)的優(yōu)缺點,以及單片解決方案和多處理器方案的比較,并展望了嵌入式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展方向。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式多媒體 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-03
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核地球物理勘探是集核探測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)為一體,能夠快速、準(zhǔn)確地分析出核素的相關(guān)信息及參數(shù)的一門綜合性很強的學(xué)科。目前己廣泛應(yīng)用于鈾礦勘探、地質(zhì)填圖、油氣勘測以及尋找各種金屬和非金屬礦產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。其中核地球物理數(shù)據(jù)的采集和處理是核地球物理勘探研究的重要課題之一,它將直接對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。 本系統(tǒng)設(shè)計是架構(gòu)在基于ARM7TDMI核的16/32位處理器S3C44BOX的硬件基礎(chǔ)上,移植了嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)、JFFS2文件系統(tǒng)、以及MiniGUI圖形開發(fā)庫。通過利用S3C44BOX處理器快速的運算速度、豐富的外圍設(shè)備和嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)及其豐富的軟件資源,編寫了系統(tǒng)引導(dǎo)代碼、集成了LCD、MCA硬件設(shè)備的驅(qū)動程序、開發(fā)了GPS、GPRS應(yīng)用程序。本論文研究成果主要有: 1.研制了基于高端的16/32位ARM7TDMI處理器S3C44BOX為控制核心、外圍電路帶有LCD顯示以及時鐘和存儲電路的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行在60MHz頻率,無需上位機(jī),用戶就可與之進(jìn)行交互工作,能夠獨立完成能譜數(shù)據(jù)的采集、分析、存儲等功能。系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 2.實現(xiàn)了嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)在采集系統(tǒng)上的移植。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展,嵌入式操作系統(tǒng)在核儀器研制中的應(yīng)用不僅能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且通過充分利用Linux豐富的軟件資源,能夠快速的完成系統(tǒng)的定制和開發(fā),構(gòu)建復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。 3.實現(xiàn)了基于μCLinux的JFFS2嵌入式文件系統(tǒng)的移植,安全可靠的管理了系統(tǒng)引導(dǎo)代碼、#CLinux操作系統(tǒng)內(nèi)核映象文件、譜處理程序和數(shù)據(jù)等。 4.初步實現(xiàn)了GPS定位、GPRS數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)墓δ堋?/p>
上傳時間: 2013-04-24
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