隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點,適應(yīng)了社會信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求,比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性,在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)與計算機技術(shù)的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前,GPS定位導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于大地測量與車輛定位領(lǐng)域,個人應(yīng)用方面相對較欠缺。因此,發(fā)展應(yīng)用于個人的手持GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況,本文設(shè)計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng),系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng),充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點,提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容: 1.分析了GPS定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理,研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上,建立了滿足手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺,包括硬件平臺中各模塊的組成與連接,以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植,文件系統(tǒng)的制作。 2.設(shè)計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設(shè)計中包括了接口和外設(shè)的驅(qū)動程序,以及應(yīng)用程序兩部分。通信功能模塊中,GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù),并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù);電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中,使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng),實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導(dǎo)航控制等人機交互的功能。 3.測試了系統(tǒng)各模塊的功能,給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設(shè)計中的不足,并提出了對系統(tǒng)未來改進目標(biāo)的設(shè)想。
標(biāo)簽: ARM GPS 手持 定位
上傳時間: 2013-04-24
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本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)的基礎(chǔ)之上,利用嵌入式開發(fā)技術(shù),采用ARM9為核心,設(shè)計開發(fā)了一個基于ARM和Linux的功能強大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構(gòu)成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛(wèi)星的GPS信號,傳送給ARM監(jiān)控終端,監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上,并定時通過GPRS模塊向后臺監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)控,同時GPRS模塊也接收從后臺監(jiān)控中心發(fā)來的指令,通過解析從而控制車載終端本地工作實現(xiàn)特定的功能。本文首先對車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析;然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計及實現(xiàn)方法;最后完成了車載監(jiān)控終端的應(yīng)用軟件的設(shè)計及實現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)、多線程編程和Socket編程技術(shù),實現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。 實驗結(jié)果證明,基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高,實時性好,數(shù)據(jù)傳輸及時可靠,實現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能,可以滿足實用化要求。
標(biāo)簽: LINUX ARM 車載 監(jiān)控終端
上傳時間: 2013-06-17
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種智能控制器中,目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器,而國內(nèi)繡花機控制器仍以單片機為主,存在繡花色澤單調(diào),數(shù)據(jù)處理能力欠佳,缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上,研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器,論文的主要工作和成果如下: (1)設(shè)計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺,建立宿主機開發(fā)環(huán)境,制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器,實現(xiàn)了宿主機和目標(biāo)機之間的數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng),成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng),系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動程序進行了分析和研究,在設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤驅(qū)動程序和雙處理器通信接口驅(qū)動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法,采用MiniGUI圖形系統(tǒng),設(shè)計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 繡花機
上傳時間: 2013-07-01
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機技術(shù)等領(lǐng)域先進的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機控制芯片使其具有類似USB主機的功能,實現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結(jié)果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: PEBB ARM 單相橋式 電壓
上傳時間: 2013-07-12
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當(dāng)中。當(dāng)前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn),常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器(Position Sensible Detector)是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關(guān)的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器,結(jié)合嵌入式技術(shù),將PSD應(yīng)用于微小位移測量,實現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設(shè)計。以PSD為核心實現(xiàn)了對信號的轉(zhuǎn)換,利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測量法將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心,主要實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理,存儲和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心,利用VB6.0實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進行比較,根據(jù)這個差值我們可以對系統(tǒng)進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點、優(yōu)勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架;敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結(jié)構(gòu),介紹了將PSD應(yīng)用于位移測量的設(shè)計過程;在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺下,結(jié)合PSD實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計;軟件設(shè)計上,以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺,利用內(nèi)核裁剪技術(shù),移植了BOOTLOADER,設(shè)計了Linux驅(qū)動程序和應(yīng)用程序;最后在系統(tǒng)進行調(diào)試的時候,對系統(tǒng)進行了必要的改進,主要是設(shè)計了相應(yīng)的非線性補償電路,利用MATLAB對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合與分析。通過實驗數(shù)據(jù)表明,基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高,響應(yīng)速度快,并且成本低等優(yōu)點。
標(biāo)簽: ARM PSD 位移測量
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隨著城市高層建筑的發(fā)展,建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災(zāi)報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分,它利用各種探測器來檢測火情,對火災(zāi)的發(fā)生進行及時準(zhǔn)確的報警,并控制各種滅火設(shè)備進行自動滅火和對相關(guān)設(shè)備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式,每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息,系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀,本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務(wù)交由各控制單元,引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務(wù)進行管理,同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能,利用Internet來進行信息傳輸。 本文設(shè)計了基于ARM的控制單元硬件平臺,并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領(lǐng)導(dǎo)者,具有很高的處理能力,同時其成本較低,十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元,從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災(zāi)報警的實時性。 在軟件上,本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺,編寫了啟動與移植相關(guān)代碼,并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng),擁有極為精簡的內(nèi)核和出色的實時性與可靠性,作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務(wù)進行管理與調(diào)度,從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后,本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP的移植,進行了計算機通信測試。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制,提高網(wǎng)絡(luò)的擴展性與健壯性,同時擺脫了專用網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點,多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災(zāi)信息處理,降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡(luò)通信壓力,平行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰,為基于這一思路的火災(zāi)報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。
標(biāo)簽: uCOS ARM 火災(zāi)報警 系統(tǒng)研究
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本文以正在研制的某新型電臺為應(yīng)用背景,研究在電臺上使用觸摸屏的硬件設(shè)計方法和軟件實現(xiàn)途徑。 觸摸屏是人機交互發(fā)展的方向。目前已在多種領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用,而使用觸摸屏代替按鍵在無線電臺上實現(xiàn)人機交互功能目前尚不多見。在無線電臺上使用觸摸屏可以盡可能地減少電臺的體積,同時采用常見的Windows風(fēng)格的操作系統(tǒng),可以使電臺不僅易于攜帶,也更便于操作。 本文的研究是基于ARM的硬件平臺和Windows CE的軟件平臺。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410嵌入式處理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash;硬件平臺還集成了LCD,觸摸屏等人機接口,同時提供了USB主控制器接口、SD卡擴展接口和RS232接口。平臺技術(shù)先進,結(jié)構(gòu)合理,功能較完備,整體性、可擴充性強。 在此硬件平臺的基礎(chǔ)上,本文深入分析了基于Windows CE軟件平臺的構(gòu)建,對應(yīng)用開發(fā)所涉及工具軟件作了介紹,并依據(jù)應(yīng)用開發(fā)的需要定制了Windows CE內(nèi)核。本文對LCD、觸摸屏和USB的驅(qū)動程序作了深入研究,并在此基礎(chǔ)上初步涉及了Windows CE應(yīng)用程序開發(fā),實現(xiàn)了電臺操作界面,實現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)錄入與輸出功能。
標(biāo)簽: WinCE ARM 電臺 可視化
上傳時間: 2013-07-26
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隨著通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是今年3G牌照的發(fā)放,視頻業(yè)務(wù)在移動多媒體方面將會有更加重要的地位,所以在移動終端上實現(xiàn)支持高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的解碼功能就成為一項非常有實際意義的工作。 H.264作為新一代的高壓縮率的視頻標(biāo)準(zhǔn),憑借其較高的壓縮率和優(yōu)秀圖像質(zhì)量,使得H.264只要利用較小的空間就能存儲更多的視頻數(shù)據(jù),在更低的網(wǎng)絡(luò)帶寬條件下提供更優(yōu)質(zhì)量的視頻。然而高度的壓縮必然付出較高的硬件代價。如何能完成視頻良好解碼并能節(jié)約硬件資源成為研究熱點。 考慮到H.264視頻編解碼的計算復(fù)雜度,在硬件選擇上一般比較注重高性能處理器的選擇。計算目前主流的實現(xiàn)方式包括ASIC的專用集成芯片實現(xiàn)或者是DSP的軟件實現(xiàn)。ARM處理器伴隨技術(shù)的進步,尤其是對支持?jǐn)?shù)字信號處理的功能加強后,在視頻編解碼領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。 本文以WindowsCE5.0和S3C2440A嵌入式平臺作為H.264解碼器的載體,研究的代碼版本是t264-src-0.14,主要進行了以下幾個方面的工作: 研究了H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和它的體系結(jié)構(gòu),尤其是對解碼器部分進行了硬件要求的分析。 深入研究了WINCE5.0和ARM結(jié)合的平臺特性,根據(jù)實際的硬件平臺需要,定制了相應(yīng)的操作系統(tǒng)。 完成了基于T264代碼的解碼庫在WINCE5.0下的移植,并進行了相應(yīng)的代碼和算法的優(yōu)化并完成了基于WINCE5.0操作系統(tǒng)下播放程序的編寫。 通過實驗數(shù)據(jù)證明,在基于單核的ARM芯片中,主要靠軟件進行QCIF格式的H.264視頻解碼從而獲得良好播放效果的方法是有效的。
標(biāo)簽: WindowsCE H264 ARM 解碼器
上傳時間: 2013-07-24
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隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求,8/16位單片機所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效,低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片,它集成了許多外圍設(shè)備,非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計,主要內(nèi)容包括以下幾方面: (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念,并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進行了BootLoader的設(shè)計與實現(xiàn); (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點,分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件,并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上: (3)介紹了AD、多串口擴展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理,著重開發(fā)了這4個模塊的驅(qū)動程序,并通過實驗驗證了多串口擴展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性; (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計了多任務(wù)來實現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運行,可以驗證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽: ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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分析摩托羅拉的PowerPC 系列處理器和Dallas 的實時時鐘芯片的時序,并詳細(xì)給出一種較為實用的接口設(shè)計方法。
標(biāo)簽: PowerPC Dallas 時鐘芯片 接口設(shè)計
上傳時間: 2013-07-08
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