隨著Internet和計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)巨大的市場需求，成為當今IT產(chǎn)業(yè)的焦點之一，其應用領域涉及通信、自動化、信息家電、軍事等各個方面。但同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能提出了更高的要求。基于32位RISC處理器的嵌入式技術更能滿足嵌入式設備的網(wǎng)絡功能需求。 網(wǎng)絡的不斷發(fā)展給人們的生活和工作提供了越來越多的便利，家庭網(wǎng)絡、辦公網(wǎng)絡、實驗室等小型局域網(wǎng)越來越多，而且隨著信息社會的不斷發(fā)展，各種智能設備都有接入網(wǎng)絡的需求。本文就是基于設計一種具有較高性價比的小型路由器來滿足小型辦公場所或家庭中多臺設備上網(wǎng)這樣一個思路而提出的。 ARM(Advanced RISC Machines)系列32位RISC微處理器，具有許多優(yōu)異性能，已成為移動通信、手持設備等嵌入式應用領域市場占有率最高的嵌入式CPU。linuX是一種開放源碼的操作系統(tǒng)，可應用十多種硬件平臺，具有對網(wǎng)絡的良好支持、高度模塊化和微內(nèi)核等優(yōu)點非常適合做嵌入式操作系統(tǒng)。 本文具體工作歸納如下：介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念和課題背景，包括嵌入式系統(tǒng)組成、特點及其發(fā)展；闡述了嵌入式linuX的開發(fā)優(yōu)勢和ARM922T內(nèi)核開發(fā)板的架構(gòu)及其特點；在構(gòu)建的ARM硬件平臺上成功進行了boot loader和嵌入式linuX操作系統(tǒng)的移植；在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺上，構(gòu)建了路由器，初步實現(xiàn)了IP地址共享、防火墻、web服務器，代理服務等基本功能。
上傳時間： 2013-06-24
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嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領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，導致在嵌入式系統(tǒng)上很難實現(xiàn)復雜計算算法。此外，當前嵌入式系統(tǒng)設計階段和實現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀，致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題，本書提出了一種低成本、可重復使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設計與實現(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計算平臺等。 本文主要包括以下內(nèi)容： 1、構(gòu)建嵌入式linuX開發(fā)環(huán)境及移植相關軟件包到嵌入式ARM平臺，首先詳細的描述了如何使用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)相關工具，最后詳細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嵌入式計算平臺，首先介紹了數(shù)值計算軟件Scilab，然后詳細的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包，實現(xiàn)Scilab與底層設備通訊，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)建虛擬控制實驗室，驗證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點： 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計算平臺方案，并在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植； 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包，有效的實現(xiàn)了Scilab與底層設備的通訊。 通過虛擬實驗室的建立，驗證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復雜算法。 該嵌入式計算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關注，并被多家科研機構(gòu)、學校和公司所采納和使用。
標簽： Scilab-EMB ARM-linuX 嵌入式 計算
上傳時間： 2013-05-30
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隨著USB接口性能的不斷增強，USB接口被廣泛應用到各種硬件設備上。如今在linuX操作系統(tǒng)中，針對USB設備的驅(qū)動編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎的硬件平臺上，對linuX操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設備驅(qū)動工作原理進行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設備控制器固件和驅(qū)動程序的編寫調(diào)試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設備上，通過它控制設備的正常工作，負責與主機端的通信會話。由于本課題中的USB設備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設，因此固件程序要管理整個S3C2410處理器的工作。在處理器開機工作時，固件程序首先完成包括USB設備控制器在內(nèi)的整個處理器的初始化，然后與主機共同進行USB設備的枚舉，最后進入循環(huán)等待主機端發(fā)起通信。當主機發(fā)起通信時，處理器產(chǎn)生USB中斷，固件程序調(diào)用中斷處理函數(shù)。 在linuX操作系統(tǒng)中，內(nèi)核通過調(diào)用驅(qū)動中提供的標準接口將應用程序中對設備的操作映射到具體的硬件設備。驅(qū)動程序中包括向驅(qū)動注冊，驅(qū)動支持設備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式，根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設備控制器的功能屬性，在驅(qū)動中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^URB的方式實現(xiàn)對設備的讀寫操作。 最后設計一個簡單文件傳輸系統(tǒng)對固件和驅(qū)動程序進行了測試。測試系統(tǒng)中主機端通過USB接口傳輸一個wav格式的音頻文件，設備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標簽： linuX ARM USB 驅(qū)動實現(xiàn)
上傳時間： 2013-04-24
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作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一，linuX不僅在服務器領域有著不可撼動的地位，而且正在嵌入式領域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預測，linuX將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一，將廣泛應用在各種消費電子和通信設備中。因此，產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式linuX這項技術。然而，面對嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺以及多樣化的應用，如何更快更好地建立基于linuX的軟件平臺成為一個必須解決的問題。 本文正是針對這個問題，以linuX相關的基礎軟件為主要研究對象，在深入分析引導加載程序、linuX與處理器相關的代碼、文件系統(tǒng)以及設備驅(qū)動的基礎上，對基于ARM的linuX軟件平臺進行了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容為：在理解ARM體系結(jié)構(gòu)的基礎上，通過分析uboot源碼，詳細研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導Iinux的過程；分析并總結(jié)linuX與處理器相關的接口，以中斷控制器、定時器以及串口為主，提出了移植linuX到新型處理器的思路和方法；研究Iinux文件系統(tǒng)的內(nèi)容、制作和使用；分析linuX的設備驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)以及設備驅(qū)動的調(diào)用方式；在學習和研究的基礎之上，針對STMP36xx這款處理器，設計并實現(xiàn)引導加載程序，完成linuX的移植、配置、編譯，解決linuX啟動過程遇到的問題，然后通過制作根文件系統(tǒng)和實現(xiàn)NandFlash、LCD的驅(qū)動，完整地搭建起以linuX為核心的軟件平臺，并進行了應用驗證。 在實際應用中，嵌入式系統(tǒng)會使用很多不同類型的處理器，因此迫切希望能夠找到一個準則解決移植帶來的問題。本文最重要的成果就是為linuX在新型處理器上的移植提出了一個準則，根據(jù)該準則可以更加快速、更加準確地將linuX應用到不同的處理器上，因此具有重要的現(xiàn)實意義。同時，本文將項目實踐貫穿于理論研究之中，涉及到linuX平臺關鍵技術的分析、相關工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗的分享，對學習嵌入式linuX和設計嵌入式linuX系統(tǒng)具有較高的參考和指導價值。此外，成功移植的STMP36xx已經(jīng)初具規(guī)模，可以通過二次開發(fā)以形成完善的嵌入式產(chǎn)品。
上傳時間： 2013-06-01
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linuX設備驅(qū)動程序的開發(fā)工作涉及到相當多的系統(tǒng)內(nèi)核細節(jié)，對開發(fā)人員的要求很高。由于缺乏必要的可重用性，一個新設備的驅(qū)動程序的開發(fā)速度也很緩慢。為了簡化其開發(fā)流程和提高已有代碼的可重用性，該文將C+
上傳時間： 2013-04-24
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《linuX與UNIX SHELL編程指南》共分五部分，詳細介紹了shell編程技巧，各種UNIX命令及語法，還涉及了UNIX下的文字處理以及少量的系統(tǒng)管理問題。本書內(nèi)容全面、文字簡潔流暢，適合She
上傳時間： 2013-07-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設計方法。隨著GPS技術在包括道路測控、汽車導航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領域中的越來越廣泛的應用和發(fā)展，GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠。另一方面，硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術的不斷發(fā)展促使移動計算技術在手持設備中也得到廣泛的應用，掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及，功能日漸完善，在手持式設備中實現(xiàn)GPS移動定位、導航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快，占用存貯空間小，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點，論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎硬件平臺，以OpenSource的linuX作為操作系統(tǒng)平臺，MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng)，SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設計了應用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息，還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能，使用戶獲得當前位置相關的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行，不依賴其他服務器工作，可用在移動設備、車載導航等領域。 論文研究了linuX在嵌入式系統(tǒng)中的應用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-linuX系統(tǒng)上的移植；闡述了linuX下觸摸屏驅(qū)動的設計與應用；分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標系統(tǒng)的定義和坐標轉(zhuǎn)換基本原理；根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標、平面直角坐標以及屏幕窗口坐標間的相互轉(zhuǎn)換；分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式；設計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫；通過linuX與GPS接收器的通訊從GPS設備采集定位信息并進行解析；在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示，支持觸摸屏上的人機交互；并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，并分析了系統(tǒng)設計中的一些不足，提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設想。
上傳時間： 2013-04-24
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UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID(Radio Frequency Identification，射頻身份識別)技術是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應用的一門新技術。該技術已被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。但是，基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段，傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎上實現(xiàn)的，這類讀寫器很難實現(xiàn)復雜的多任務功能；隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題，本文設計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和linuX操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器，主要內(nèi)容有： (1)分析了射頻識別技術的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術為研究背景，結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺，給出了一種基于ARM和linuX的超高頻讀寫器設計思路，指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應用，分析了讀寫器和標簽之間進行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關技術；在給出超高頻讀寫器主要技術性能指標及功能要求的基礎上給出了基于ARMS3C2410和linuX超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設計，同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設計，主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊；闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法，完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求，構(gòu)建了一個進行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境；移植了系統(tǒng)啟動所需的引導程序bootloader；實現(xiàn)了嵌入式linuX操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植；給出了linuX系統(tǒng)下典型設備(觸摸屏、網(wǎng)絡接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境，對超高頻讀寫器輸出功率，讀寫器發(fā)送命令以及標簽應答波形進行了測試與分析；對讀寫器的整機性能進行了聯(lián)機測試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖，同時對測試結(jié)果進行了總結(jié)。 實際應用結(jié)果表明，基于ARMS3C2410微處理器和linuX操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡的功能，其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術性能指標均達到或優(yōu)于設計標準要求，該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理，樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的設計目標。
上傳時間： 2013-07-25
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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數(shù)字電路的方式設計。它體積大，精確和穩(wěn)定性低，顯示信息少，控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎，設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面，以CAN總線和其他接口為信息采集渠道，以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計，用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計，編寫測試程序?qū)χ饕布M行測試。軟件上移植linuX操作系統(tǒng)并編寫LCD驅(qū)動程序。 論文設計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心，以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器，以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標準接口，和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的linuX操作系統(tǒng)，并移植了相應的LCD驅(qū)動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計，詳細分析了linuX在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植，并將在軟硬件調(diào)試過程中總結(jié)的經(jīng)驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試，離最后的實用化和產(chǎn)品化還待進一步研究。
上傳時間： 2013-05-30
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本文首先提出了課題的意義。然后對導航終端的設計進行了概述，分析了導航終端實現(xiàn)所需要的主要技術，研究了嵌入式系統(tǒng)的基本組成以及ARM9嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)方法。之后本文給出了總體設計，研究了系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建。最后詳盡地給出了導航終端的實現(xiàn)。設計的導航終端以嵌入式微處理器為核心，包括GPS模塊、LCD和觸摸屏模塊。主要完成了人機交互界面的設計、電子地圖的繪制。在研究了Maplnfo矢量地圖格式的基礎上提出了采用衛(wèi)星遙感地圖的設想，并且利用MiniGUI在嵌入式開發(fā)平臺上顯示出來，實現(xiàn)了支持矢量地圖與衛(wèi)星遙感地圖顯示的雙重功能，完成了地圖的放大縮小與漫游功能。最后實現(xiàn)了通過串口接收GPS數(shù)據(jù)，并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)成功實現(xiàn)了導航定位功能。 本課題的研究是在linuX操作系統(tǒng)與HHARM9-EDU開發(fā)平臺下完成，重點是操作系統(tǒng)與圖形用戶接口的移植，及電子地圖的顯示與導航功能的實現(xiàn)。本課題給出了一個導航終端的具體實現(xiàn)方案，并進行了設計與實現(xiàn)。實現(xiàn)了導航終端接收GPS定位信息，并結(jié)合GIS技術，在電子地圖上實時顯示終端當前位置和移動狀態(tài)的功能。本系統(tǒng)設計新穎，功能完善，有很強的實用價值。
上傳時間： 2013-04-24
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