溫度的測量在工業(yè)領(lǐng)域最為常見,隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,對現(xiàn)場溫度的測量也由過去的模擬刻度溫度計、指針溫度計向數(shù)字顯示的智能溫度計發(fā)展,而且,對測量的精度要求也越來越高。目前,盡管市場上也有高精度的溫度測量儀,但一般價格都很昂貴。傳統(tǒng)的8位單片機(jī)已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求。友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能、智能化的軟件、高效的數(shù)據(jù)處理幾乎成了智能化系統(tǒng)的共同需求。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,這種應(yīng)用系統(tǒng)正逐步取代傳統(tǒng)的以PC為中心的應(yīng)用,成為未來智能化儀表中的主力軍。本文立足于設(shè)計一種通用性強(qiáng)的測溫系統(tǒng),可以在軟硬件兩方面適應(yīng)多種測溫元件,為系統(tǒng)日后升級帶來方便。 本論文以對通用Linux操作系統(tǒng)在32位ARM微處理器上進(jìn)行移植并對其實時性進(jìn)行了改造。研制了鉑熱電阻高精度溫度監(jiān)測系統(tǒng),闡述了其具體技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)實現(xiàn)方法。系統(tǒng)以S3C2410為硬件核心,開發(fā)了主板及數(shù)據(jù)采集調(diào)理電路。構(gòu)建了以微處理器S3C2410、閃存FLASH、存儲器SRAM、A/D、鍵盤、顯示器為一體的溫度監(jiān)測的硬件平臺。在此硬件平臺上嵌入RT—Linux嵌入式實時操作系統(tǒng),構(gòu)建系統(tǒng)的多任務(wù)管理,最終完成了本課題的設(shè)計開發(fā)。
標(biāo)簽: Linux ARM 高精度 測溫系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-07
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在信息化發(fā)展的當(dāng)前,音視頻等多媒體作為信息的載體,在社會生活的各個領(lǐng)域,起著越來越重要的作用。數(shù)字視頻的海量性成為阻礙其應(yīng)用的的瓶頸之一。在這種情況下,H.264作為新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),以其高性能的壓縮效率,成為備受關(guān)注的焦點和研究問題。H.264通過運動估計/運動補(bǔ)償(MP/MC)消除視頻時間冗余,對差值圖像進(jìn)行離散余弦變換(DCT)消除空間冗余,對量化后的系數(shù)進(jìn)行可變長編碼(VLC)消除統(tǒng)計冗余,獲得了極高的壓縮效率。隨著嵌入式處理器性能的逐漸提升和3G網(wǎng)絡(luò)即將商用的推動,H.264以其優(yōu)秀的壓縮性能,無論是無線信道傳輸方面,還是存儲容量有限的嵌入式設(shè)備都具有廣闊的應(yīng)用前景。 但H.264在提升壓縮性能的同時付出的代價是算法復(fù)雜度的成倍增加,實際應(yīng)用中人們對視頻解碼的實時性要求嚴(yán)格,已出現(xiàn)的對應(yīng)算法代碼多基于PC通用處理器實現(xiàn),而嵌入式設(shè)備的主頻和處理能力仍然相對有限,存儲容量相對較小,總線速率相對偏低,因此必須對標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)算法進(jìn)行優(yōu)化移植,才能滿足實際應(yīng)用的需求。 本文在對H.264標(biāo)準(zhǔn)及其新特性進(jìn)行詳細(xì)介紹后,重點研究了在解碼端如何針對解碼耗時較多的模塊進(jìn)行改進(jìn),然后將算法移植到ARM平臺,并針對平臺特點作出相應(yīng)優(yōu)化,最后完成解碼圖象顯示,并給出了測試結(jié)果。本文主要完成的工作如下: 詳細(xì)分析了H.264的參考軟件JM中解碼流程,并利用測試工具分析了各模塊耗時,針對耗時較多的模塊如插值運算及去塊濾波模塊,提出了對應(yīng)的改進(jìn)算法并在H.264的參考軟件JM86上進(jìn)行了實現(xiàn),PC測試實驗證明了算法改進(jìn)的優(yōu)越性和運算優(yōu)化的可行性。最后針對ARM平臺,在對程序結(jié)構(gòu)和對應(yīng)代碼進(jìn)行優(yōu)化之后,將其移植到WINCE系統(tǒng)之下,同時給出了WINCE平臺解碼后圖象加速顯示方法,并對最終測試結(jié)果與性能做出了評價。
標(biāo)簽: 264 ARM 解碼 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-06-04
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本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術(shù)。根據(jù)課題的要求,給出了電路系統(tǒng)設(shè)計方案,選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù),分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響,計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比,對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差,提出了具體的解決措施,這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。 根據(jù)電路系統(tǒng)設(shè)計方案,著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進(jìn)行了較為深入的分析與討論,其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)。 文中述敘了利用FPGA實現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟,分析了FPGA實現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設(shè)計要求,選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件,使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程,給出了用QuartusⅡ軟件進(jìn)行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結(jié)果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實驗結(jié)果,對在沒有零角度位置標(biāo)志信號和沒有允許計數(shù)標(biāo)志信號條件下的實驗結(jié)果的精度進(jìn)行了分析。根據(jù)誤差結(jié)果分析,提出了下一步研究改進(jìn)的措施和思路。
標(biāo)簽: FPGA 相位 激光測距 信號處理技術(shù)
上傳時間: 2013-07-25
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本文對Windows NT 操作系統(tǒng)的多線程同步機(jī)制和同步對象進(jìn)行了分析,以其在檢測儀和經(jīng)緯儀同步通信程序開發(fā)中的應(yīng)用為例,論述了如何通過共享事件來實現(xiàn)應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序的同步通信,并給出了
標(biāo)簽: 多線程 同步機(jī)制 中的應(yīng)用 應(yīng)用程序
上傳時間: 2013-06-30
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本文通過分析自來水廠對控制系統(tǒng)的功能要求,主要介紹了三菱自動化的PLC及變頻器在自來水廠的應(yīng)用,以及與FIX組態(tài)軟件構(gòu)成的自控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:PLC,變頻器,組態(tài)軟件Abstract:
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要介紹了`加熱爐混合模糊控制的方案。該方案采用了“短周期”預(yù)測爐溫的模糊控制策略,將模糊控制和PID 控制結(jié)合在一起,利用協(xié)調(diào)因子的在線自整定來確定重油流量,實現(xiàn)了空燃比的自尋優(yōu)模糊控制。該系統(tǒng)
標(biāo)簽: PID 模糊 加熱爐 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-06-25
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針對自己開發(fā)的液位控制系統(tǒng)參數(shù)難以調(diào)整的問題,本文提出了一種智能PID 的液位控制方法。智能PID 控制算法是在常規(guī)PID 控制算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)前人和專家的經(jīng)驗以及操作人員的實際經(jīng)驗,針對具有大滯后
標(biāo)簽: PID 算法 液位控制系統(tǒng) 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-31
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本文是在基于ARM+FPGA 的硬件平臺上進(jìn)行嵌入式運動控制系統(tǒng)的設(shè)計,ARM實現(xiàn)應(yīng)用管理,F(xiàn)PGA 實現(xiàn)插補(bǔ)運算,發(fā)出脈沖到伺服驅(qū)動系統(tǒng),形成運動指令控制伺服電機(jī)運 轉(zhuǎn)等。文中對FPG
標(biāo)簽: FPGA Control Design Motion
上傳時間: 2013-04-24
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ti 公司的wifi模組在LINUX下的驅(qū)動
上傳時間: 2013-04-24
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目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對儀器控制系統(tǒng)的實時性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發(fā)展的趨勢是開放式、集成度向芯片級靠攏的高實時性儀器。針對目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計存在著功能簡單、速度慢、實時性差、對數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問題,本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實時數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案,應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制,處理數(shù)據(jù),界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集,提高了系統(tǒng)的實時性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計。硬件方面,簡要討論了ARM處理器的特點和優(yōu)勢,F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢,給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開發(fā)環(huán)境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核,并且根據(jù)課題實際需要精簡建立了根文件系統(tǒng)。 為了滿足測量儀器的實時性,設(shè)計了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進(jìn)行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計;通過分析ARM與FPGA內(nèi)部時序的差異,針對ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時序不匹配的問題,解決了測量儀器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問題。接著,通過研究Linux設(shè)備驅(qū)動基本原理和驅(qū)動程序的開發(fā)過程,設(shè)計了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動程序,并且實現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅(qū)動程序可以很好的與ARM進(jìn)行通訊。 最后為了方便用戶操作,進(jìn)行了人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計。為了降低成本和提高實用性利用FPGA芯片剩余的資源實現(xiàn)了對PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口的控制,應(yīng)用到系統(tǒng)中,大大提高了人機(jī)交互能力;通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計工具的優(yōu)缺點,結(jié)合課題的實際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計了適合測量儀器方面上使用的人機(jī)交互界面,并且移植到了ARM平臺上,給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立,針對課題實際硬件電路設(shè)計修改移植了bootloader,裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立;設(shè)計了FPGA內(nèi)部硬件電路,解決了接口中ARM與FPGA時序不匹配的問題,實現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集;設(shè)計了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序;合理設(shè)計了適合測量儀器使用的人機(jī)交互界面,并巧妙設(shè)計了PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口,進(jìn)一步提高了交互操作。
標(biāo)簽: ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 測量儀器
上傳時間: 2013-06-21
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