電火花線切割加工是一種高精度和高柔性的加工方法，在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復(fù)雜零件的加工等方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，開發(fā)出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先提出了基于ARM及嵌入式Linux的往復(fù)走絲電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方案。采用ARM微處理器+AVR單片機(jī)接口電路作為電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。 通過構(gòu)建2.6內(nèi)核版本的嵌入式Linux系統(tǒng)，并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統(tǒng)，建立了交叉編譯環(huán)境，在此基礎(chǔ)上成功地開發(fā)了高速走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)軟件原型，并設(shè)計(jì)了單片機(jī)接口電路，使用C語言編寫了相應(yīng)的控制程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的控制。 最后，本文建立了數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境，并對(duì)開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行了聯(lián)機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)軟件測試和實(shí)例加工。測試和實(shí)例加工結(jié)果表明，基于ARM和嵌入式Linux的電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)途徑的可行性，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的數(shù)控功能。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化各方面快速發(fā)展，人民生活節(jié)奏日益加快，遠(yuǎn)程互動(dòng)交流要求不斷提高。網(wǎng)絡(luò)化生活方式真正進(jìn)入到平常百姓家。為適應(yīng)社會(huì)的持續(xù)高速發(fā)展，必須廣泛開發(fā)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、信息化的工作生活產(chǎn)品，滿足社會(huì)市場需求。本課題就是面向當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)迅速普及形勢下的家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控市場，采用高集成度、微功耗、低成本的設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化嵌入式家用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)普通家庭遠(yuǎn)程安全維護(hù)需求，提高中低收入群體的生活質(zhì)量和生活安全性。 嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是建立在ARM9和WindowsCE平臺(tái)上的一套完整視頻處理傳輸系統(tǒng)。它主要由S3C2410嵌入式硬件平臺(tái)、WindowsCE5．0嵌入式操作系統(tǒng)、攝像頭驅(qū)動(dòng)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊和編解碼模塊五大部分組成。本文首先對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，根據(jù)成本和市場需求，完成功能元件和軟件平臺(tái)選型。在硬件選擇上使用了市場上得到廣泛認(rèn)可的S3C2410、CS8900A網(wǎng)絡(luò)控制器、SDRAM、NANDFASH存儲(chǔ)器、攝像頭芯片，即滿足功能需求又控制成本，同時(shí)保證相互兼容和工作穩(wěn)定性；軟件平臺(tái)選擇兼顧市場認(rèn)同度和軟件兼容性，同時(shí)考慮到開發(fā)的復(fù)雜程度，選擇了同屬微軟旗下、類似WindowsXP的WindowsCE軟件環(huán)境。這樣主要軟件開發(fā)工作便可以使用WindowsXP下的開發(fā)工具完成。這一選擇符合市場主流用戶對(duì)微軟的認(rèn)同，也節(jié)約了學(xué)習(xí)和建立Linux交叉編譯環(huán)境的精力和時(shí)間。 硬件平臺(tái)搭建后使用ADS1．2進(jìn)行調(diào)試，操作系統(tǒng)使用PlatformBuilder進(jìn)行定制，驅(qū)動(dòng)、采集、編碼及發(fā)送模塊在EVC4．0下開發(fā)，接收、解碼和顯示模塊用VC++6．0開發(fā)。為保證軟硬件兼容性，軟件調(diào)試很少使用Emulator虛擬機(jī)，而使用JTAG、串口、USB口、交叉線建立硬件連接后進(jìn)行實(shí)機(jī)調(diào)試。針對(duì)本課題主要軟件模塊WindowsXP下開發(fā)、WindowsCE下調(diào)試的情況，由于兩操作系統(tǒng)不能直接兼容，需建立平臺(tái)間同步和交互。實(shí)驗(yàn)中使用了MSASYNC．exe等外圍軟件以及VGA控制器、USB擴(kuò)展等外圍硬件模塊以實(shí)現(xiàn)快速實(shí)驗(yàn)，由此也造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備和過程比最終產(chǎn)品復(fù)雜很多的情況。最終產(chǎn)品將把軟硬件環(huán)境剪裁到滿足功能的最小規(guī)模，僅預(yù)留排線接口用于升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)低成本、微功耗、高集成度的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)的軟硬件測試表明：該系統(tǒng)安裝使用方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，普通網(wǎng)絡(luò)情況下可提供家用實(shí)時(shí)性，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的和要求。為下一步的改進(jìn)和完善建立起基礎(chǔ)平臺(tái)，并提供了主要功能。
標(biāo)簽： ARM 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-07-08
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀)，亦稱“汽車黑匣子”，是安裝在車輛上，對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其它狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控、記錄、存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態(tài)和處理交通事故提供了可靠準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。本課題的來源是國家信息產(chǎn)業(yè)部下達(dá)的電子發(fā)展基金項(xiàng)目，與同類產(chǎn)品相比，增加了音/視頻功能，目前已通過信產(chǎn)部驗(yàn)收。 本文主要分析和設(shè)計(jì)了一種具有低成本高擴(kuò)展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案，該系統(tǒng)作為信產(chǎn)部項(xiàng)目中的主控模塊實(shí)現(xiàn)了記錄儀的標(biāo)準(zhǔn)功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標(biāo)準(zhǔn)功能對(duì)應(yīng)ARM片內(nèi)外圍電路與外部器件的設(shè)計(jì)。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統(tǒng)與Linux 2.6的軟件平臺(tái)在嵌入式應(yīng)用方面的高可用性，主要描述YAFFS的特點(diǎn)與基本原理，Linux中線程的實(shí)現(xiàn)機(jī)制與Linux Kernel 2.6在響應(yīng)時(shí)間上的改進(jìn)。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、流程圖和主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 作為擴(kuò)展，為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號(hào)的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數(shù)字媒體應(yīng)用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時(shí)采集3路視頻并進(jìn)行壓縮，壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H．263、H．264等。論述了實(shí)現(xiàn)音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、ARM與DSP的通信及一些實(shí)用性的考慮。
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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本文以太陽能割草機(jī)器人為研究對(duì)象，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為研究目標(biāo)，主要研究了太陽能割草機(jī)器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機(jī)研究的一個(gè)難點(diǎn)，本課題從相對(duì)定位入手，提出了一種以基站為參考原點(diǎn)建立全局坐標(biāo)的方法，其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位，消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng)，為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機(jī)器人智能化水平的關(guān)鍵部分，根據(jù)應(yīng)用要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用的理念，設(shè)計(jì)了太陽能割草機(jī)器人基于ARM中心控制模塊、電機(jī)控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并給出了每個(gè)模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機(jī)器人控制系統(tǒng)，提供了一套低成本、切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 太陽能 機(jī)器人 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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語音通信是人類通信的重要組成部分，伴隨著數(shù)字通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是Internet的出現(xiàn)，基于因特網(wǎng)的數(shù)字語音通信技術(shù)得了到迅速的發(fā)展。由于設(shè)備、環(huán)境、人為操作等因素的影響，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z音信號(hào)可能出現(xiàn)忽大忽小的情況，為了得到較好的語音信號(hào)輸出效果，需要在接收端對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行處理。針對(duì)以上情況，本文研究并實(shí)現(xiàn)了基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)。 本文結(jié)合嵌入式系統(tǒng)和AGC技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)。本文首先對(duì)AGC算法進(jìn)行了深入研究，在對(duì)LMS算法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于LMS的數(shù)字語音AGC算法，通過Matlab軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真；設(shè)計(jì)了一個(gè)由AT91RM9200微處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、音頻芯片構(gòu)成的嵌入式AGC處理終端硬件平臺(tái)，構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)的下位機(jī)終端。該終端主要實(shí)現(xiàn)了用基于LMS的數(shù)字語音AGC算法實(shí)時(shí)地處理從網(wǎng)絡(luò)上傳過來的忽大忽小的數(shù)字語音信號(hào)，取得良好的語音信號(hào)輸出，并且穩(wěn)定性可靠；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上位PC機(jī)程序，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字語音信號(hào)實(shí)時(shí)地傳送到嵌入式終端的功能。 本設(shè)計(jì)采用高性能微處理器，配合嵌入式Linux強(qiáng)大支持功能的實(shí)現(xiàn)方案，具有高性能、低成本、小型化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，該設(shè)計(jì)具有更好的靈活性和操作性，性價(jià)比更高，功能更強(qiáng)大，同時(shí)可擴(kuò)展性和可移植性也更好，具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM AGC 網(wǎng)絡(luò)語音
上傳時(shí)間： 2013-06-11
上傳用戶：幾何公差
嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色，但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故，導(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)算算法。此外，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀，致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時(shí)且昂貴。為解決這些問題，本書提出了一種低成本、可重復(fù)使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本，該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件，如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計(jì)算平臺(tái)等。 本文主要包括以下內(nèi)容： 1、構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺(tái)，首先詳細(xì)的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器，并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關(guān)工具，最后詳細(xì)的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構(gòu)建Scilab-EMB嵌入式計(jì)算平臺(tái)，首先介紹了數(shù)值計(jì)算軟件Scilab，然后詳細(xì)的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計(jì)算平臺(tái)。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包，實(shí)現(xiàn)Scilab與底層設(shè)備通訊，該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口，且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構(gòu)建虛擬控制實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證該平臺(tái)的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點(diǎn)： 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計(jì)算平臺(tái)方案，并在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了Scilab到ARM平臺(tái)的移植； 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包，有效的實(shí)現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。 通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，驗(yàn)證了該嵌入式控制平臺(tái)能夠勝任多種復(fù)雜算法。 該嵌入式計(jì)算平臺(tái)解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關(guān)注，并被多家科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校和公司所采納和使用。
標(biāo)簽： Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計(jì)算
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案，整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對(duì)于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對(duì)于集成的總線仲裁器，設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級(jí)的循環(huán)優(yōu)先算法，通過一組設(shè)備編號(hào)寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對(duì)跨時(shí)鐘域的信號(hào)同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述，最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)。 在驗(yàn)證部分，引入了基于平臺(tái)的驗(yàn)證思路，通過搭建驗(yàn)證平臺(tái)，可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺(tái)的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過打包各個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外，為提高驗(yàn)證的自動(dòng)化程度，論文對(duì)驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過此驗(yàn)證平臺(tái)和腳本，提高了整個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級(jí)的功能描述，并使用仿真軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能，最后對(duì)后續(xù)開發(fā)進(jìn)行了探討。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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嵌入式系統(tǒng)近年來隨著其信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于信息家電、移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工控仿真的領(lǐng)域，成為繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的主流。本設(shè)計(jì)使用的是ARM9嵌入式開發(fā)板。ARM（AdvancedRISCMachines）公司的32位RISC處理器有著高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)、特有16/32位雙指令集等諸多優(yōu)異的性能。 隨著生產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，工廠企業(yè)車間的不斷增加，對(duì)廠房的管理和設(shè)備的保護(hù)越來越受到重視。本論文主要闡述了監(jiān)控系統(tǒng)中無線終端的設(shè)計(jì)與研究，其中涉及到嵌入式網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在工廠監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用，本監(jiān)控系統(tǒng)的采集設(shè)備如攝像頭、儀表等將視頻、圖像、溫度等數(shù)據(jù)通過下位機(jī)上傳至控制中心，控制中心將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于網(wǎng)頁中，用戶使用手持終端，以無線上網(wǎng)的方式，通過嵌入式瀏覽器登陸網(wǎng)頁，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 本論文第一章綜合敘述嵌入式系統(tǒng)的基本概念。第二章闡述基于S3C2410X的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的基本架構(gòu)及各個(gè)組成部分。第三章介紹了監(jiān)控系統(tǒng)無線終端的開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。第四章主要闡述了LCD觸摸屏校正程序的設(shè)計(jì)。第五章講述了嵌入式瀏覽器的研究，makefile的編寫與電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ARM 工廠 監(jiān)控 無線終端
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：Miyuki
隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，ARM處理器以其獨(dú)特的優(yōu)勢在計(jì)算機(jī)、電子和通信的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)相融合，在更大程度上促進(jìn)了家庭生活的信息化和自動(dòng)化。系統(tǒng)采用先進(jìn)的ARM處理器作為控制平臺(tái)，與使用C51單片機(jī)相比，提高了性能，縮短了開發(fā)周期；與使用傳統(tǒng)的PC機(jī)相比，兼顧了系統(tǒng)功能，又節(jié)約了成本，在家庭自動(dòng)化領(lǐng)域具有較好的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。 本文在分析國內(nèi)外家庭自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的ARM技術(shù)，給出了多模式網(wǎng)絡(luò)通信方案，解決了家庭自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)不同通信網(wǎng)絡(luò)的兼容性問題，在公用電話網(wǎng)語音通信中，提出了通信狀態(tài)機(jī)模型，討論了電話按鍵檢測和超時(shí)無選擇的問題，對(duì)語音處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究；在無線網(wǎng)絡(luò)通信中，通過短消息的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程用戶和系統(tǒng)之間的信號(hào)傳輸，對(duì)系統(tǒng)無線GPRS通信的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了技術(shù)研究；在遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)中，給出了單幀圖像采集的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)C/S模式下遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了研究；為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與終端之間的信號(hào)傳輸，給出了家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了家電設(shè)備控制和自動(dòng)報(bào)警功能，在系統(tǒng)安全問題方面，給出了系統(tǒng)身份認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)方法。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)低成本、高性能、高可靠性的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)。
標(biāo)簽： ARM 家 自動(dòng)化系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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隨著國內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領(lǐng)域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領(lǐng)域里占領(lǐng)先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用；其次，因大部分實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強(qiáng)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對(duì)這種情況，結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特殊需求，特別是對(duì)μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎(chǔ)上，面向強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用，設(shè)計(jì)、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個(gè)基礎(chǔ)牢固、值得信賴的基本平臺(tái)。 本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 針對(duì)嵌入式環(huán)境中高效、簡潔、易擴(kuò)展、易剪裁的要求，對(duì)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu)，在各層中采用功能相對(duì)獨(dú)立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對(duì)系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應(yīng)場合使用；引入中斷分段處理機(jī)制解決中斷和任務(wù)的ITC機(jī)制共享，需要硬保護(hù)機(jī)制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護(hù)機(jī)制被隱性地泛濫使用問題。 針對(duì)應(yīng)用提出的系統(tǒng)行為的可預(yù)測性需求，在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級(jí)位圖的搶占閾值調(diào)度算法，提高了處理器的利用率和任務(wù)集合的可調(diào)度性，減少了內(nèi)核存儲(chǔ)開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性能，本文還對(duì)內(nèi)核的時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后，通過實(shí)時(shí)性能測試，結(jié)果表明該實(shí)時(shí)內(nèi)核有很好的強(qiáng)實(shí)時(shí)特性。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 內(nèi)核設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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