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RTL-ARM

基于ARM的嵌入式運動控制器研究

基于ARM的嵌入式運動控制器是集計算機數(shù)字控制技術、ARM技術、運動控制技術以及嵌入式操作系統(tǒng)技術等技術為一體的技術含量高的運動控制器；是對低成本、高性能運動控制器研究的一個新的嘗試。本論文的研究重是點基于雙端口RAM上下位機通訊的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構設計、嵌入式運動控制器軌跡規(guī)劃算法的研究、嵌入式系統(tǒng)軟件的構建以及運動控制器外設驅動程序的開發(fā)，其主要工作及成果如下： 1．針對數(shù)控系統(tǒng)上下位機信息交互頻繁，提出了一種基于雙端口RAM通訊結構的上下位機交互方式，實現(xiàn)了上下位機信息的高速、穩(wěn)定通訊；且完成了基于雙端口RAM上下位機通訊結構的數(shù)控系統(tǒng)總體軟件架構設計。 2. 針對目前高速數(shù)控加工軌跡規(guī)劃中存在的一些關鍵問題進行深入的探討。提出一種軌跡拐角的速度平滑方法，當高速加工不在同一直線方向而形成拐角的加工段時，在拐角過渡時能獲得很好的速度響應和較小的輪廓誤差；還提出了一種高速數(shù)控加工小線段的前瞻平滑算法，當高速加工多段微小直線段時，能夠優(yōu)化規(guī)劃多段微小線段的加工速度，有效避免了頻繁的加減速給系統(tǒng)帶來較大沖擊以及加工效率低的問題。 3. 構建了適合本運動控制器系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件；研究了嵌入式運動控制器引導程序的移植、嵌入式Linux內核的優(yōu)化配置以及根文件系統(tǒng)的構建。 4．探討了Linux驅動程序開發(fā)的原理以及流程；并以雙端口RAM為例介紹了運動控制外設驅動程序開發(fā)的方法。

標簽： ARM 嵌入式運動控制器

上傳時間： 2013-07-02

上傳用戶：笨小孩
基于ARM的嵌入式指紋識別系統(tǒng)

生物識別技術代表了未來身份驗證技術的發(fā)展方向，而指紋識別技術又是最可靠、最有效的生物識別技術之一。目前，指紋識別技術是優(yōu)于其它生物識別技術的身份鑒別方法。這是因為人的指紋各不相同、終生基本不變的特點已經得到公認，特別是現(xiàn)有的指紋識別算法已達到識別迅速、準確可靠的水平，是完全可以商業(yè)化的生物識別技術。傳統(tǒng)的指紋識別系統(tǒng)多是基于PC平臺，這種系統(tǒng)將指紋圖像處理和指紋匹配甚至指紋采集控制都放在PC平臺上，在獲得了較高速度和開發(fā)效率的同時，缺點也是顯而易見的，其體積龐大，成本較高。而已有的嵌入式指紋識別系統(tǒng)多是基于單片機和DSP的，不是在運算速度上受到硬件限制，就是在系統(tǒng)的擴展性、可維護性及用戶交互上有諸多不足。近年來指紋識別應用的普及對自動指紋識別系統(tǒng)的便攜性和易用性提出了更高的要求，指紋識別技術正向著小型化和嵌入式的方向發(fā)展。在微電子領域，以ARM、DSP、FPGA為代表的嵌入式微處理器的性能飛速提高，為構建嵌入式系統(tǒng)提供了硬件保證。 ARM是當前最為流行的32位RISC處理器架構，目前ARM占RISC處理器市場的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T內核的通用32位微處理器，它具有高性能和低功耗的特性，被設計用于手持設備和通用嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)對操作系統(tǒng)和其上運行的軟件有特別的要求。針對本課題所采用的ARM硬件平臺，詳細介紹了嵌入式操作系統(tǒng)Arm-Linux的移植。分別說明了交叉編譯工具鏈的安裝、引導裝載器的移植和Linux內核的裁減和交叉編譯過程。為了運行應用程序，還介紹了文件系統(tǒng)的構建。指紋識別系統(tǒng)需要指紋采集設備。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半導體指紋傳感器，是一款專為嵌入式系統(tǒng)設計的高性能、低成本、低功耗的電容式固態(tài)指紋傳感器。本文詳細闡述了基于FPS200的USB接口指紋采集卡的設計與實現(xiàn)。指紋圖像處理與匹配是整個系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，論文介紹了圖像處理與匹配的一般概念，并提出了新的指紋匹配方法。指紋匹配是自動指紋識別中的一個難點。現(xiàn)有的指紋匹配方法大致可以歸結為圖形匹配和人工神經網絡匹配兩大類，本文提出的基于線段的特征點匹配算法屬于圖形匹配。嵌入式系統(tǒng)需要完善的軟件支持。隨著嵌入式技術的飛速發(fā)展，用戶交互界面也由傳統(tǒng)的字符界面向圖形界面轉變，圖形用戶界面系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展。MiniGUI 是一個非常適合于工業(yè)控制實時系統(tǒng)以及嵌入式系統(tǒng)的可定制的、小巧的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。本文介紹了基于MiniGUI的可視化指紋識別軟件設計。綜上所述，本文針對特定硬件條件，構建了定制的嵌入式操作系統(tǒng)；設計了支持USB數(shù)據傳輸?shù)闹讣y采集卡；指紋圖像的濾波、提取特征和指紋特征匹配均針對嵌入式系統(tǒng)的實際情況進行了優(yōu)化；利用MiniGUI圖形支持庫完成了界面美觀友好的可視化指紋識別程序。系統(tǒng)具有安全可靠、易于擴展、性價比高等優(yōu)點。

標簽： ARM 嵌入式指紋識別系統(tǒng)

上傳時間： 2013-08-02

上傳用戶：小儒尼尼奧
基于ARM的嵌入式智能儀表研究

傳感器是測控系統(tǒng)的重要組成部分，但有些傳感器，如增量式或絕對式旋轉編碼器，因無配套的二次儀表，給使用帶來不便。有些傳感器雖然可以買到配套的儀表，但價格昂貴，功能單一且功能無法擴展。為此，本課題以設計一種通用性強，功能擴展方便的測量儀表為目的，將計算機技術與嵌入式微處理器技術用于測量儀表當中，設計一種基于ARM的嵌入式智能儀表。課題主要研究工作包括： 1.在分析比較各種二次儀表功能的基礎上，提出了基于ARM的嵌入式智能儀表設計方案。搭建了儀表的硬件平臺。 2.軟件設計實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ嵌入式系統(tǒng)在ARM7微控制器上的移植。在此基礎上，對嵌入式系統(tǒng)進行了一定的擴展，編寫了LCD驅動程序，調用了串口通信，A/D轉換等模塊的API函數(shù)，建立了多任務環(huán)境，使儀表兼具PWM脈寬調制功能、數(shù)據采集、顯示和傳輸功能。 3.通過增量式、絕對式旋轉編碼器實驗、轉矩轉速傳感器實驗、輸出模擬信號的角度傳感器實驗和PWM輸出實驗驗證儀表的功能。 RTOS平臺的構建，降低了軟件設計的復雜度，提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性，縮短了開發(fā)周期。經過實驗驗證，該儀表能夠準確測定頻率信號、模擬信號及數(shù)字信號。

標簽： ARM 嵌入式智能儀表

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：1234567890qqq
基于ARM的燃料電池汽車儀表系統(tǒng)設計

作為新能源與汽車工業(yè)相結合的產物，燃料電池汽車已經逐漸成為了汽車家族的后起之秀。隨著電子控制單元與車載設備的不斷增多，傳統(tǒng)內燃機汽車的儀表盤已經不能滿足以燃料電池為動力的汽車儀表復雜信息顯示的要求。本文以燃料電池汽車為研究背景，設計開發(fā)了基于嵌入式技術的儀表系統(tǒng)，實現(xiàn)了對燃料電池汽車整車運行狀態(tài)以及模塊數(shù)據的實時監(jiān)測、存儲與圖形化顯示。本文介紹了燃料電池汽車儀表系統(tǒng)的設計原理，對儀表系統(tǒng)進行了需求分析，確定了系統(tǒng)整體框架與模塊劃分，提出了基于ARM微處理器、實時操作系統(tǒng)以及圖形用戶界面的儀表系統(tǒng)解決方案。該方案采用高性能的S3C44BOX作為底層核心處理器，以RTOS和GUI為中間層構建軟件系統(tǒng)平臺，在此基礎上以實時多任務軟件設計方法進行儀表系統(tǒng)應用程序的開發(fā)。在上述方案的基礎上，進行了儀表系統(tǒng)硬件平臺的設計，包括存儲器系統(tǒng)、通信總線、人機交互界面等接口電路的設計。根據高速數(shù)字電路的設計要求，在雙面板上實現(xiàn)了基于ARM的燃料電池汽車儀表系統(tǒng)的PCB布線。編寫了系統(tǒng)初始化代碼，完成了對硬件平臺的調試工作。根據儀表系統(tǒng)的實際情況，選擇了實時多任務操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ和嵌入式圖形用戶界面μC/GUI作為本系統(tǒng)的軟件平臺，完成了兩者在儀表系統(tǒng)硬件平臺上的移植。針對μC/GUI環(huán)境下簡體中文漢字的顯示問題，給出了一種比較完善的解決方案。μ按照實時多任務軟件的開發(fā)流程，設計了儀表系統(tǒng)應用程序，包括CAN總線監(jiān)聽任務、數(shù)據處理任務、用戶界面任務以及歷史數(shù)據記錄任務等，劃分了各個任務的優(yōu)先級，確定了任務之間的通信同步機制，描述了各個任務的主要功能和實現(xiàn)方法，重點論述了基于μC/GUI的用戶界面任務設計的思路與過程，最后介紹了在硬件平臺上進行系統(tǒng)集成、軟硬件聯(lián)合調試以及系統(tǒng)測試的流程。

標簽： ARM 燃料電池汽車儀表系統(tǒng)設計

上傳時間： 2013-06-20

上傳用戶：2780285129
基于ARM的三維雕刻機控制系統(tǒng)設計

雕刻機的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機的控制核心，其控制系統(tǒng)的性能直接關系著三維雕刻機的加工質量和加工效率，對雕刻機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機系統(tǒng)的結構和功能進行分析的基礎上，提出了一個以．ARM微處理器和CPLD器件構建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ為嵌入式控制系統(tǒng)的解決方案，充分利用ARM微處理器的高速運算能力與CPLD的高速并行運算能力，大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件，有效的降低系統(tǒng)成本。此方案中選用Philips公司的基于ARM7內核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實現(xiàn)，該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84，作為處理器的外圍器件。同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細說明：電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設計；液晶顯示模塊及鍵盤的應用設計；電機的輸入輸出電路設計等。軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應用程序的設計等。其中，Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能；RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務管理、任務間的通信等，應用程序的設計包括設備驅動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機控制等。同時用VB6.0開發(fā)了PC機下載控制界面，并對液晶模塊和電機進行調試。

標簽： ARM 雕刻機控制系統(tǒng)設計

上傳時間： 2013-06-06

上傳用戶：smthxt
ARM開發(fā)板原理圖

ARM開發(fā)板原理圖，有了這個圖，可以自己做一個簡易的圖，從而加深自己知識的理解。

標簽： ARM 開發(fā)板原理圖

上傳時間： 2013-07-17

上傳用戶：zhangyigenius
基于ARM的手機編程開發(fā)平臺設計與實現(xiàn)

隨著嵌入式技術的不斷發(fā)展和現(xiàn)代通訊技術的日臻成熟與完善，手機作為這兩種技術緊密結合的典型代表，成為眾多開發(fā)人員設計與創(chuàng)新的焦點。為了適應社會的需求，目前很多高校都開設了與此相關的課程。本文首次提出一套基于嵌入式系統(tǒng)的手機編程開發(fā)平臺教學系統(tǒng)。如何合理設計開發(fā)平臺，為高等院校提供一種功能完備、價格低廉、技術流行、能滿足教學和開發(fā)雙重需求的手機編程開發(fā)平臺正是本課題研究和解決的重點。本論文在研究手機硬件體系結構和軟件體系結構的基礎上，主要研究了已有手機平臺的基本結構特點以及所需要的基本核心技術，進而提出了本課題研究的手機平臺結構，共分以下三部分： 1．硬件平臺：劃分為通訊模塊單元、基于ARM的應用處理模塊單元以及輸入輸出模塊單元，這三部分相互獨立設計并能單獨完成各自任務，同時設計統(tǒng)一接口規(guī)范，使這三大部分能夠方便的連接在一起，協(xié)同工作，完成手機功能。這種模塊化的設計方法，為整體系統(tǒng)的開發(fā)、調試與升級提供了便利。 2．軟件平臺：分為Bootloader、操作系統(tǒng)、驅動程序以及GUI。這四部分彼此獨立又相互聯(lián)系。設計時可以根據實際需要，開發(fā)的難易程度，開銷與維護成本等多方面考慮，靈活設計。 3．應用軟件：這部分主要是基于通訊協(xié)議的軟件開發(fā)與編程實戰(zhàn)。本課題最終完成了硬件的全部設計并調試成功，實現(xiàn)了手機編程開發(fā)平臺軟件平臺的設計及應用軟件的開發(fā)。同時針對各部分內容編寫配套的實驗指導手冊并在教學實踐中取得初步成功。

標簽： ARM 手機平臺設計編程開發(fā)

上傳時間： 2013-05-17

上傳用戶：qwe1234
基于ARM的圖像采集系統(tǒng)的設計

近年來，隨著計算機和通信技術的飛速發(fā)展，特別是網絡的迅速普及和3C(計算機、通信、消費電子)合一的加速，微型化和專業(yè)化成為發(fā)展的新趨勢，嵌入式產品已經成為了信息產業(yè)的主流，嵌入式系統(tǒng)技術也成為目前電子產品設計領域最為熱門的技術之一，目前已經廣泛地應用于軍事國防、消費電子、網絡通信、工業(yè)控制等各個領域。本文在研究視頻采集發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎上，設計了一種基于32位處理器的嵌入式圖像采集和傳輸系統(tǒng)。此套硬件系統(tǒng)可應用于LCD顯示屏、桌面視頻、多媒體、數(shù)字電視機、圖像處理、可視電話和遠程戶外圖像采集等領域。該圖像采集系統(tǒng)在硬件系統(tǒng)上以ARM芯片S3C44BOX為核心，利用CMOS圖像傳感器采集圖像；以FIFO幀存儲器暫存圖像數(shù)據，解決了ARM芯片與圖像傳感器之間速率的不同步問題；并充分利用了FPGA/CPLD高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點，用CPID器件控制整個圖像采集的時序邏輯。在軟件平臺移植了嵌入式操作系統(tǒng)’uClinux,并在此基礎上開發(fā)了底層的驅動程序和應用程序。體積小巧，具備圖像采集、顯示和遠程傳輸功能和良好的可擴展性。全文共分為五個章節(jié)，第一章主要介紹了論文的課題背景和圖像采集技術的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了論文的研究目標和研究內容。第二章從硬件和軟件兩方面闡述了嵌入式圖像采集系統(tǒng)的總體設計方案，詳細介紹了硬件開發(fā)平臺嵌入式系統(tǒng)和軟件開發(fā)平臺嵌入式操作系統(tǒng)各自的定義和特點。第三章主要介紹基于ARM的圖像采集系統(tǒng)硬件設計方面的內容，包括各個模塊的具體實現(xiàn)方案、系統(tǒng)硬件性能分析和硬件電路的抗干擾設計等。第四章研究了基于uClinux平臺的幾個主要模塊的軟件設計，主要包括圖像傳感芯片的初始化和采集程序的實現(xiàn)、LCD控制器的初始化和圖像顯示程序的實現(xiàn)、以太網控制器的初始化和圖像數(shù)據傳輸程序的實現(xiàn)。第五章是對全文的一個總結，概括了作者所做的工作，提出所存在的不足并對后續(xù)的研究工作做了進一步的展望。

標簽： ARM 圖像采集系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：wangxuan
基于ARM的網絡型多環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)的研究

本課題是江蘇省“十一五”工業(yè)攻關項目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測及控制儀表開發(fā)與產業(yè)化(BE2006090)”。本項目要求多環(huán)境參數(shù)測控、多總線接口，選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項目的核心。為滿足多參數(shù)測控精度和多網絡接口通訊可靠性，嵌入式設計是應用系統(tǒng)的理想選擇。本文所研究的多參數(shù)測控裝置是以三星公司生產的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實時地獲取水環(huán)境參數(shù)，為水環(huán)境和多總線接口提供基本的數(shù)據和控制信息。本文詳細地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協(xié)議和通訊原理，闡述了水產養(yǎng)殖幾個重要環(huán)境參數(shù)一溶解氧、溫度、PH值的檢測算法原理、以及傳感器調理電路和溫度、溶解氧的控制策略，進行了測控系統(tǒng)的硬件架構和各個模塊的原理設計，實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的移植，編寫了驅動程序。在基于QT/E環(huán)境下實現(xiàn)了系統(tǒng)的測控和總線通訊部分上層軟件設計。提出并實施了系統(tǒng)測試方案，成功地完成了測控系統(tǒng)的硬件、軟件測試、以及通信功能測試和現(xiàn)場在線測試。本論文的研究開發(fā)工作是在實踐的基礎上完成的，實驗結果證明該系統(tǒng)充分利用了S3C2410芯片提供的資源，具有高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點，在各個方面的性能比傳統(tǒng)的水環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)有很大提高，通過測試實現(xiàn)了預期的各種功能，完全達到預期要求。

標簽： ARM 網絡環(huán)境參數(shù)

上傳時間： 2013-06-28

上傳用戶：zuozuo1215
基于ARM的溫濕度控制器的設計

高端濕熱環(huán)境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點：①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏；②、控制器存儲容量大，可存儲大量溫濕度數(shù)據；⑧、溫濕度數(shù)據測量精度高；④、溫濕度控制精度高，具有自調整能力，可根據試驗條件的變化調節(jié)控制器內部參數(shù)。⑤、輔助功能多，如RS232串口通訊、USB通訊、以太網通訊等，方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內生產較少。本文在綜述國內溫濕度控制技術的基礎上，提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設計方法。本文主要針對以下幾個方面進行了研究：研究試驗箱內熱力學過程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學模型；分析溫濕度控制箱的控制方法，選擇合理的溫濕度測量方案，提出了減少誤差的方法；分析溫濕度控制器的功能需求，完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設計和調試；選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，并在設計的硬件平臺上實現(xiàn)；最后對控制效果進行了試驗分析。本論文各章節(jié)主要內容概述如下：第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗設備技術和嵌入式系統(tǒng)技術進展，提出了課題的研究內容、難點和創(chuàng)新點。第2章分析了濕熱環(huán)境試驗箱溫濕度控制的控制算法，分析了被控空氣的熱力學過程，得出簡化數(shù)學模型。第3章對溫度、濕度測量系統(tǒng)及其誤差消除方法進行分析，提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。第4章分析溫濕度控制器的需求，完成溫濕度控制器硬件平臺的設計。第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，在硬件平臺上實現(xiàn)PID繼電自整定算法。第6章對溫濕度控制的實際控制效果進行試驗分析。第7章總結與展望。

標簽： ARM 溫濕度控制器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：bjgaofei