本文提出了一種適合于嵌入式SoC的USB器件端處理器的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。并主要研究了USB器件端處理器的RTL級(jí)實(shí)現(xiàn)及FPGA原型驗(yàn)證、和ASIC實(shí)現(xiàn)研究，包括從模型建立、算法仿真、各個(gè)模塊的RTL級(jí)設(shè)計(jì)及仿真、FPGA的下載測(cè)試和ASIC的綜合分析。它的速度滿足預(yù)定的48MHz，等效門面積不超過(guò)1萬(wàn)門，完全可應(yīng)用于SOC設(shè)計(jì)中。 本文重點(diǎn)對(duì)嵌入式USB器件端處理器的FPGA實(shí)現(xiàn)作了研究。為了準(zhǔn)確測(cè)試本處理器的運(yùn)行情況，本文應(yīng)用串口傳遞測(cè)試數(shù)據(jù)入FPGA開發(fā)板，測(cè)試模塊讀入測(cè)試數(shù)據(jù)，發(fā)送入PC機(jī)的主機(jī)端。通過(guò)NI-VISA充當(dāng)軟件端，檢驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的正確。
上傳時(shí)間： 2013-07-24
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在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個(gè)新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其抽象簡(jiǎn)化得到了它的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證，并最終決定采用了三級(jí)CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級(jí)CPU為上位計(jì)算機(jī)，它實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算；第二級(jí)CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人多個(gè)關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動(dòng)；第三級(jí)CPU為交流伺服驅(qū)動(dòng)處理器，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動(dòng)控制，以及電機(jī)的故障診斷和自動(dòng)保護(hù)等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來(lái)實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算，同時(shí)完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來(lái)的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時(shí)性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，它允許用戶通過(guò)上位控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過(guò)機(jī)器人控制箱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項(xiàng)操作。
標(biāo)簽： FPGA DSP 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)器人控制器
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在arm平臺(tái)下，采集usb攝像頭，并保存為jpg格式的圖片。
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，人們對(duì)數(shù)據(jù)采集的要求越來(lái)越高；不僅要求高速、高精度還要求采集設(shè)備便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，此外還需要友好的人機(jī)界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)因資源極度受限，難以滿足上述要求；而PCI或ISA數(shù)據(jù)采集卡，則存在著安裝麻煩、價(jià)格昂貴且電磁兼容性差等缺點(diǎn)。32位嵌入式微處理器的出現(xiàn)很好地解決了上述矛盾，本文的研究正是基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本文以齒輪箱或機(jī)械轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)為采集對(duì)象設(shè)計(jì)了基于ARM處理器和嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件平臺(tái)以S3C2410主控板和自行研制的振動(dòng)信號(hào)調(diào)理板為核心，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及單總線通信接口，適應(yīng)多種條件下的數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)系統(tǒng)提供了LCD顯示和觸摸屏輸入模塊，具備良好的人機(jī)交互功能。軟件方面，搭建Linux交叉開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的Bootloader的移植。最后，根據(jù)課題需要，完成了A/D采樣和單總線驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。 本嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲(chǔ)容量大，硬件接口豐富，軟件資源配置靈活，設(shè)計(jì)方案具有很好的通用性和可擴(kuò)展性。
標(biāo)簽： ARM 處理器 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-28
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聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是PE管道在燃?xì)廨斔秃徒o水排水方面的快速發(fā)展，使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統(tǒng)。PE管道的連接技術(shù)是PE管道系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，連接的質(zhì)量對(duì)PE管道系統(tǒng)整體壽命有重大影響。熱熔對(duì)接焊是一種經(jīng)濟(jì)、快速有效的連接方法，具有密封、均勻、牢固的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又有焊接過(guò)程復(fù)雜，工藝參數(shù)多的特點(diǎn)，對(duì)焊接機(jī)的自動(dòng)化程度要求較高。然而，目前國(guó)內(nèi)工程上還沒(méi)有全自動(dòng)化的熱熔焊接機(jī)，焊接過(guò)程需要人工干預(yù)，管道焊接質(zhì)量難以保證。因此，研究設(shè)計(jì)焊接過(guò)程全自動(dòng)化的熱熔對(duì)接焊機(jī)對(duì)提高焊接質(zhì)量，保證PE管道系統(tǒng)的使用壽命有重要意義。 本文通過(guò)分析和研究熱熔對(duì)接焊的焊接流程和工藝參數(shù)，提出了一種結(jié)合嵌入式技術(shù)，使焊接過(guò)程全自動(dòng)化的熱熔焊接機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熱熔對(duì)接焊的焊接時(shí)序自動(dòng)控制，操作糾錯(cuò)及錯(cuò)誤信息管理，焊接數(shù)據(jù)的管理及追溯。課題研究的主要內(nèi)容有： （1）通過(guò)分析全自動(dòng)熱熔對(duì)接焊機(jī)的整體需求，構(gòu)建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)和移植操作系統(tǒng)； （2）實(shí)現(xiàn)熱熔對(duì)接焊過(guò)程的全自動(dòng)化，包括自動(dòng)控制銑削管道端面；測(cè)量拖動(dòng)壓力以及自動(dòng)補(bǔ)償拖動(dòng)力；自動(dòng)控制熱板插入后的所有焊接階段即：加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動(dòng)控制。焊接過(guò)程中各個(gè)階段以曲線方式動(dòng)態(tài)的顯示給用戶，焊接完成后焊接數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)； （3）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)必須的功能模塊，主要包括LCD圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、USB移動(dòng)存儲(chǔ)器讀寫模塊。硬件主要實(shí)現(xiàn)電源、復(fù)位和時(shí)鐘電路；USB、SPI總線和UART接口電路；A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口電路；LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅(qū)動(dòng)程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、USB控制芯片驅(qū)動(dòng)程序、USB大規(guī)模存儲(chǔ)器協(xié)議實(shí)現(xiàn)、FAT16/FAT32文件系統(tǒng)操作程序以及自動(dòng)控制程序等。
標(biāo)簽： ARM PE管材 熱熔 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)程監(jiān)控、可視電話、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機(jī)的圖像采集系統(tǒng)的種種不足，本文提出了一種新的解決方案，利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心，搭配USB攝像頭，結(jié)合Linux構(gòu)建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購(gòu)買、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)期以來(lái)將其直接應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中，方便系統(tǒng)的管理和簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的開發(fā)。Linux是一個(gè)免費(fèi)開源的優(yōu)秀操作系統(tǒng)，將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行高效地管理、極大地方便應(yīng)用程序的開發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性，還有著節(jié)約資源，實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，借助其對(duì)USB、網(wǎng)絡(luò)等的強(qiáng)大支持能力來(lái)構(gòu)建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過(guò)利用Linux操作系統(tǒng)內(nèi)建的video4Linux對(duì)攝像頭進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺(tái)的構(gòu)建，USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)開發(fā)，圖像采集應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭，還能把得到的圖像通過(guò)以太網(wǎng)傳輸以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。這套方案利用應(yīng)用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用函數(shù)等，實(shí)現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能，并運(yùn)用嵌入式的GUI開發(fā)工具Qt/Embedded來(lái)編寫最終的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運(yùn)用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強(qiáng)大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像采集，對(duì)基于Linux內(nèi)核的后續(xù)圖像應(yīng)用開發(fā)具有實(shí)用意義。本系統(tǒng)完全基于開放的平臺(tái)和模塊化的實(shí)現(xiàn)方法，具有良好的可移植性，可方便地進(jìn)行各種擴(kuò)展。這種方案所實(shí)現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低，靈活性高，性能好，是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細(xì)介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺(tái)的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。
標(biāo)簽： ARM USB 嵌入式 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能繡花機(jī)是當(dāng)代最先進(jìn)的繡花機(jī)械，廣泛應(yīng)用于刺繡行業(yè)，國(guó)產(chǎn)繡花機(jī)著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā)，而隨著電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對(duì)高性能繡花機(jī)的需求日益增大。本文在詳細(xì)分析智能繡花機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能繡花機(jī)的功能需求與當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的最新技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案，主要研究工作和成果如下： (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了信息處理和機(jī)電控制分離的結(jié)構(gòu)。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊，設(shè)計(jì)了用于外圍擴(kuò)展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機(jī)電控制模塊，設(shè)計(jì)了繡框電機(jī)和主軸電機(jī)等硬件控制模塊。 (4)設(shè)計(jì)了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊，實(shí)現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機(jī)技術(shù)建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲(chǔ)格式以及解碼方法，采用MiniGUI編程實(shí)現(xiàn)了一個(gè)友好的圖形用戶界面，簡(jiǎn)要介紹SVPWM技術(shù)的DSP實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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USB接口的數(shù)據(jù)采集卡原理圖,USB接口的數(shù)據(jù)采集卡電路圖
標(biāo)簽： USB 接口 原理圖 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理的要求越來(lái)越高：不僅要求高速、高精度和高實(shí)時(shí)，還要求數(shù)據(jù)采集，處理設(shè)備便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，并具有友好的人機(jī)界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)因資源極度受限，難以滿足上述要求；而傳統(tǒng)的信號(hào)處理過(guò)程都是依賴于PC完成，則存在著安裝麻煩、價(jià)格昂貴且電磁兼容性差等缺點(diǎn)。 嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容涉及到計(jì)算機(jī)學(xué)科的各個(gè)方面。將嵌入式系統(tǒng)引入雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)，能極大的提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性。本文的研究正是基于ARM的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)。 本文在對(duì)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)測(cè)速測(cè)距研究的基礎(chǔ)上，討論了一種軟硬件配置靈活、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)，其硬件平臺(tái)以ARM處理器，可編程邏輯器件FPGA，和DSP為核心，擴(kuò)展了UART、LCD、網(wǎng)口、IDE、觸摸屏、PS/2和USB等外圍接口，可實(shí)現(xiàn)對(duì)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、脈沖壓縮、恒虛警檢測(cè)、航跡相關(guān)，航跡顯示等處理，相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在軟件設(shè)計(jì)方面，完成Bootloader，Linux2.4操作系統(tǒng)在系統(tǒng)上的移植，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)口、IDE、LCD等模塊的驅(qū)動(dòng)程序編寫，并在MiniGUI上進(jìn)行基于顯示終端需求的圖形用戶界面開發(fā)。
標(biāo)簽： ARM 雷達(dá)信號(hào) 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：Shoen
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的提高，照顧家庭的時(shí)間越來(lái)越少。人們?cè)絹?lái)越感覺(jué)時(shí)間的緊張，不但要周旋在繁雜的工作之中，同時(shí)也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤錄像機(jī)雖然功能豐富，產(chǎn)品日益成熟，但在家用系統(tǒng)中應(yīng)用成本太高。因此本文設(shè)計(jì)了一款高性能、低成本的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，能讓人們?cè)诜泵Φ墓ぷ髦鄬?shí)時(shí)了解住所的安全情況。 本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并就系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲(chǔ)器接口電路，USB接口電路，以太網(wǎng)接口電路，UART串行接口電路，JTAG接口電路以及電源電路。 其次，本文研究了嵌入式IAnux移植的關(guān)鍵技術(shù)，包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設(shè)計(jì)、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法，并通過(guò)裁剪Linux內(nèi)核將標(biāo)準(zhǔn)Linux 2.4.18移植到目標(biāo)平臺(tái)。同時(shí)分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)，在目標(biāo)平臺(tái)上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的健壯性和高效性。 再者，本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序。研究了基于Vide041inux技術(shù)的圖像采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原理，詳細(xì)地闡述了圖像采集實(shí)現(xiàn)的過(guò)程和關(guān)鍵步驟，利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設(shè)計(jì)，使用內(nèi)存映射方式實(shí)現(xiàn)了圖像的快速采集，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了JPEG壓縮，提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控。通過(guò)重新編譯移植Webcam Server應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的功能。 最后，本文給出了系統(tǒng)的測(cè)試方法及運(yùn)行結(jié)果，并總結(jié)了所做的工作和存在的問(wèn)題，提出了系統(tǒng)改進(jìn)的意見。 本文設(shè)計(jì)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點(diǎn)，采用開源的Linux作為軟件平臺(tái)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，具有較高的性價(jià)比和較強(qiáng)的適用性。
標(biāo)簽： ARM 圖像監(jiān)控系統(tǒng)
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