隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為當前最熱門的焦點之一;ARM以其高性能低功耗等特性成為目前應(yīng)用最廣泛的32位嵌入式處理器。近年來得到快速發(fā)展的機電一體化設(shè)備的人民幣紙幣清分機系統(tǒng),是嵌入式系統(tǒng)的典型應(yīng)用;它的主要工作流程是:人民幣圖像通過圖像傳感器采集得到的模擬信號,經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換和FPGA協(xié)調(diào)之后得到數(shù)字圖像,經(jīng)緩存后進入到主CPU--S3C2410,通過圖像識別,實現(xiàn)面向、面值、新舊分級、破損程度等特征的識別,最后送出結(jié)果到控制CPU對識別結(jié)果進行相應(yīng)的顯示和機械動作。論文主要涉及以下這些內(nèi)容: 1):基于ARM的嵌入式系統(tǒng)和清分機系統(tǒng)介紹。 2):人民幣清分機的硬件系統(tǒng)基本構(gòu)架,清分機的各關(guān)鍵硬件的選型及主要原理;著重介紹清分機的處理核心--S3C2410。 3):圖像處理基礎(chǔ)。介紹了清分機系統(tǒng)中各類圖像的特點,圖像分析中的常用工具--灰度直方圖,從而為識別算法做好準備。 4):介紹了人民幣的特征識別算法原理及實現(xiàn)基本流程,通過MATLAB對算法進行仿真研究。 5):嵌入式linux設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)。針對清分機設(shè)備種類繁多而又是多任務(wù)的特點,本文提出使用可裁剪而又穩(wěn)定的linux操作系統(tǒng)來管理整個清分機系統(tǒng);而實現(xiàn)操作系統(tǒng)對清分機的管理首先就要實現(xiàn)設(shè)備與操作系統(tǒng)的連接--設(shè)備驅(qū)動。
標簽: ARM 嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間: 2013-06-01
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計算機化的方向發(fā)展;其中占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動化儀表方面重點發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動化儀表;閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機,8/16位單片機功能簡單難以滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)、圖像傳輸?shù)纫螅覍θ穗H交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡(luò)功能差、接口標準不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題,開發(fā)設(shè)計高性能新型智能儀表。以設(shè)計出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點,在分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進行軟硬件設(shè)計,為在同一硬件平臺下實現(xiàn)多種儀表的功能進行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設(shè)計,構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動檢測、實時性控制;過閘流量實時自動監(jiān)測;閘門運行狀態(tài)診斷與故障報警;實時工況圖像處理;工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線接口與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?/p>
上傳時間: 2013-04-24
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展,使超聲設(shè)備不斷更新,超聲檢查已成為預(yù)測和評價疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價等優(yōu)點,其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng),是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能,能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進行靈活的處理,從而使操作更加方便,圖象質(zhì)量進一步提高,并為遠程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎(chǔ),是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點是用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理,它的實現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理(DSP)應(yīng)用的強有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標準、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計算機體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展狀況,提出了課題研究內(nèi)容和目標。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計做了描述后,接著分析了超聲信號進行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點、編程原理、設(shè)計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著,本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動的開發(fā),詳細描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動的詳細設(shè)計。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點進行了總結(jié)和展望。
標簽: ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計 超聲診斷
上傳時間: 2013-05-28
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人臉識別技術(shù)作為生物識別技術(shù)之一,是模式識別在圖像領(lǐng)域中的具體運用,其應(yīng)用前景非常廣闊,可以應(yīng)用到身份證件的鑒別、自動門禁控制系統(tǒng)、銀行取款機、家庭安全,圖片檢索等領(lǐng)域。 人臉識別系統(tǒng)主要分為人臉檢測定位,特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位,即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置,并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分,先對原始人臉數(shù)據(jù)進行特征提取,之后原始數(shù)據(jù)由維數(shù)較少的有效特征數(shù)據(jù)表示并存儲在數(shù)據(jù)庫中,接下來進行人臉分類,在識別待測人臉圖像時,將待測圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)相比對,判斷是否為庫中的某一人,從而實現(xiàn)自動識別人臉的目的。 在過去的十年里,人臉識別技術(shù)一直是圖像處理領(lǐng)域里具有挑戰(zhàn)性的課題,隨著研究的深入,許多人臉檢測及識別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經(jīng)成為測試人臉識別系統(tǒng)性能的基準算法;同時Adaboost人臉檢測算法,在PC上基本可以達到實時,在嵌入式產(chǎn)品廣泛應(yīng)用的今天,只有讓人臉識別算法在嵌入式平臺上實現(xiàn),才能獲得更廣闊的應(yīng)用,本文研究了在嵌入式平臺上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時代的一個亮點,目前已經(jīng)應(yīng)用在社會生活的方方面面。嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)平臺分為包括很多,如:DSP,ARM,PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發(fā)平臺,研究人臉識別在ARM平臺的性能,為實用的嵌入式人臉識別系統(tǒng)的設(shè)計提供參考。 本文從PC平臺的軟件實現(xiàn)入手,分別實現(xiàn)了PC平臺下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識別算法,分析了現(xiàn)象及結(jié)果,接下來搭建了基于ARM嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺,對AdaBoost人臉檢測算法進行了硬件平臺的移植,并得出相應(yīng)實驗效果。
標簽: ARM 人臉識別 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-05-31
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近些年來,隨著以計算機技術(shù)、通信技術(shù)為主的信息技術(shù)的快速發(fā)展和Internet的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視,日益廣泛的應(yīng)用與工業(yè)控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設(shè)備中。 而數(shù)據(jù)采樣在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用,工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制都離不開數(shù)據(jù)的采集。但傳統(tǒng)的基于單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因為無法或很難完成操作系統(tǒng)的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯(lián)、大容量存儲器的擴展等功能,所以在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。針對這些問題,設(shè)計開發(fā)了基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。 本文在綜合分析了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在問題的基礎(chǔ)上,新設(shè)計的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性;采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運行、調(diào)度的核心,提高了系統(tǒng)的軟件可移植性和穩(wěn)定性;采用基于ARM9核的32位嵌入式微處理器,作為控制、處理和通信的核心,提高了整個硬件系統(tǒng)的處理能力、控制靈活性以及抗干擾能力,并降低了功耗。系統(tǒng)有強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力,為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應(yīng)用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)控沖床送料系統(tǒng)主要用于與沖床實現(xiàn)配套,在沖孔過程中按照程序設(shè)定控制板料移動和沖床沖孔,實現(xiàn)沖孔的高度自動化。自動送料機構(gòu)作為沖壓加工生產(chǎn)實現(xiàn)自動化的最基本的要求,它的自動化程度高低,直接影響著沖壓生產(chǎn)效率以及沖壓生產(chǎn)整體自動化水平,只有其自動化程度與沖壓設(shè)備相匹配甚至高于沖壓設(shè)備,才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動化。 嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后,又一個新的發(fā)展方向,由于嵌入式系統(tǒng)自身的優(yōu)點,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到軍事國防、消費電子、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術(shù)的不斷提高和發(fā)展,自動送料裝置也在隨著數(shù)控機床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)也開始運用到數(shù)控沖床自動送料系統(tǒng)中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器,Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統(tǒng)的主控制器,該處理器主要面向嵌入式設(shè)備,具有性價比高、功耗低的特點,并且在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下可移植性好,具有較強的控制能力和豐富的片內(nèi)資源。該系統(tǒng)能實現(xiàn)數(shù)控沖床的自動送料,軟硬件結(jié)構(gòu)簡單,定位精度高,操作簡單方便,具有良好的人機界面。論文首先根據(jù)生產(chǎn)實際要求和控制系統(tǒng)設(shè)計原則,確定了送料系統(tǒng)的軟硬件總體設(shè)計方案。硬件方面,在S3C2440A的基礎(chǔ)上擴展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊,并設(shè)計了X、Y軸電機及其驅(qū)動電路。軟件方面,選用Linux操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)了Bootloader、Linux內(nèi)核、YAFFS根文件系統(tǒng)的移植,選用Qt/Embeded設(shè)計系統(tǒng)的操作界面,給出了系統(tǒng)各個模塊的程序設(shè)計,包括人機界面、速度預(yù)處理、插補模塊和電機控制部分,文章對系統(tǒng)的軟硬件的抗干擾技術(shù)也專門做了介紹。隨后,文章還介紹了積分分離的PID控制算法,并通過使用matlab對電機控制進行仿真,驗證了該算法的可行性。 文章在最后對整個設(shè)計進行了總結(jié)和展望,指出了系統(tǒng)存在的問題和一些可以改進的地方。
上傳時間: 2013-06-28
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隨著微處理器的發(fā)展,現(xiàn)代數(shù)字儀表發(fā)展迅速,功能不斷增強。目前,數(shù)字儀表正朝著集成化、智能化、高精度、微功耗、高可靠性發(fā)展。人們對數(shù)字儀表的設(shè)計和性能指標也提出了更高的要求,ARM相對于單片機具有更強的處理能力和更好的處理效果,為高精度、智能化儀表的設(shè)計提供了一種新的途徑。 論文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)字儀表的發(fā)展情況,并對常見的數(shù)字儀表進行了分類,分析了影響數(shù)字儀表性能的主要因素。綜合數(shù)字儀表的性能特點并考慮實現(xiàn)成本,論文提出了一種基于ARM的五位半分辨率數(shù)字儀表設(shè)計方案,并詳細介紹了儀表的總體設(shè)計思路、硬件電路設(shè)計、軟件設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法。該設(shè)計采用LPC2148芯片為處理核心,使用VFD(真空熒光顯示器)作為儀表人機界面,界面友好且無視角誤差;考慮到在某些現(xiàn)場條件惡劣的情況下也能對數(shù)字儀表讀數(shù)進行觀測,采用LabVIEW7.1設(shè)計了上位機顯示界面;構(gòu)建了一個基于LPC2148的開發(fā)平臺,基于平臺設(shè)計了一款具有五位半分辨率的數(shù)字儀表,實現(xiàn)了電壓、電流、電阻等測量功能,同時設(shè)計了溫度讀取、實時時鐘計時、SD卡數(shù)據(jù)存儲等功能,為儀表的智能化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 通過對該數(shù)字儀表運行情況進行記錄,并對記錄的大量數(shù)據(jù)進行分析,結(jié)果表明:所設(shè)計的數(shù)字儀表能穩(wěn)定顯示,其精度和顯示分辨率均達到五位半精度的要求。
上傳時間: 2013-07-20
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能,對實現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機械控制,及新興的移動通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機為硬件載體進行設(shè)計,功能相對單一,可視化及擴展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實現(xiàn)原有單片機的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺,探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點對局站中心SU作了設(shè)計,包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法。
上傳時間: 2013-07-28
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴張,會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中,特別是在珠江三角洲地區(qū),這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴重污染,由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的語音報警器,通過實時快速的污染源信息檢測,完成對污染源信息的語音報警和存儲。 報警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進行相應(yīng)的語音報警。本報警器設(shè)計選用目前工業(yè)控制領(lǐng)域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理;選用SD卡作為存儲介質(zhì)來實現(xiàn)對語音文件和污染源信息的存儲;語音報警部分選用價格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進行語音文件的解碼。設(shè)計中還對語音輸出通道進行擴展,提高系統(tǒng)的擴展性和使用的靈活性。 本報警器設(shè)計兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報警,相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報警器來說,本報警器具有更大的通用性和靈活性。本報警器在軟件設(shè)計中嵌入了實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ,這使得本報警器在實時性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺軟件系統(tǒng)的報警器在報警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項目中的一部分即預(yù)警部分,目前該報警器已通過各項功能測試,并已安裝在多個監(jiān)控站點上試運行。
標簽: ARM 監(jiān)控 報警 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-07-31
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能,對實現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機械控制,及新興的移動通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機為硬件載體進行設(shè)計,功能相對單一,可視化及擴展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實現(xiàn)原有單片機的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺,探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點對局站中心SU作了設(shè)計,包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法。
標簽: ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-09
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