嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)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(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)算算法。此外，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀，致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時(shí)且昂貴。為解決這些問題，本書提出了一種低成本、可重復(fù)使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)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(jì)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(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺，首先詳細(xì)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(guān)工具，最后詳細(xì)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(jì)算平臺，首先介紹了數(shù)值計(jì)算軟件Scilab，然后詳細(xì)的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計(jì)算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包，實(shí)現(xiàn)Scilab與底層設(shè)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(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證該平臺的可行性及性能。 本文創(chuàng)新點(diǎn)： 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計(jì)算平臺方案，并在國內(nèi)外首次實(shí)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(shí)現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。 通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，驗(yàn)證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復(fù)雜算法。 該嵌入式計(jì)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(guān)注，并被多家科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校和公司所采納和使用。
標(biāo)簽： Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 計(jì)算
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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隨著USB接口性能的不斷增強(qiáng)，USB接口被廣泛應(yīng)用到各種硬件設(shè)備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中，針對USB設(shè)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(chǔ)的硬件平臺上，對Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設(shè)備驅(qū)動工作原理進(jìn)行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎(chǔ)上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設(shè)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(shè)備上，通過它控制設(shè)備的正常工作，負(fù)責(zé)與主機(jī)端的通信會話。由于本課題中的USB設(shè)備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設(shè)，因此固件程序要管理整個(gè)S3C2410處理器的工作。在處理器開機(jī)工作時(shí)，固件程序首先完成包括USB設(shè)備控制器在內(nèi)的整個(gè)處理器的初始化，然后與主機(jī)共同進(jìn)行USB設(shè)備的枚舉，最后進(jìn)入循環(huán)等待主機(jī)端發(fā)起通信。當(dāng)主機(jī)發(fā)起通信時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)接口將應(yīng)用程序中對設(shè)備的操作映射到具體的硬件設(shè)備。驅(qū)動程序中包括向驅(qū)動注冊，驅(qū)動支持設(shè)備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實(shí)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(shè)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(shí)現(xiàn)對設(shè)備的讀寫操作。 最后設(shè)計(jì)一個(gè)簡單文件傳輸系統(tǒng)對固件和驅(qū)動程序進(jìn)行了測試。測試系統(tǒng)中主機(jī)端通過USB接口傳輸一個(gè)wav格式的音頻文件，設(shè)備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標(biāo)簽： Linux ARM USB 驅(qū)動實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)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(wù)器領(lǐng)域有著不可撼動的地位，而且正在嵌入式領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預(yù)測，Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一，將廣泛應(yīng)用在各種消費(fèi)電子和通信設(shè)備中。因此，產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項(xiàng)技術(shù)。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(yīng)用，如何更快更好地建立基于Linux的軟件平臺成為一個(gè)必須解決的問題。 本文正是針對這個(gè)問題，以Linux相關(guān)的基礎(chǔ)軟件為主要研究對象，在深入分析引導(dǎo)加載程序、Linux與處理器相關(guān)的代碼、文件系統(tǒng)以及設(shè)備驅(qū)動的基礎(chǔ)上，對基于ARM的Linux軟件平臺進(jìn)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(chǔ)上，通過分析uboot源碼，詳細(xì)研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導(dǎo)Iinux的過程；分析并總結(jié)Linux與處理器相關(guān)的接口，以中斷控制器、定時(shí)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(shè)備驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動的調(diào)用方式；在學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)之上，針對STMP36xx這款處理器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)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(shí)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(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。 在實(shí)際應(yīng)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(gè)準(zhǔn)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(gè)準(zhǔn)則，根據(jù)該準(zhǔn)則可以更加快速、更加準(zhǔn)確地將Linux應(yīng)用到不同的處理器上，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，本文將項(xiàng)目實(shí)踐貫穿于理論研究之中，涉及到Linux平臺關(guān)鍵技術(shù)的分析、相關(guān)工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的分享，對學(xué)習(xí)嵌入式Linux和設(shè)計(jì)嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導(dǎo)價(jià)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(shí)間： 2013-06-01
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Linux設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)工作涉及到相當(dāng)多的系統(tǒng)內(nèi)核細(xì)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(gè)新設(shè)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+
標(biāo)簽： Linux 設(shè)備驅(qū)動 程序
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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《LINUX與UNIX SHELL編程指南》共分五部分，詳細(xì)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
標(biāo)簽： LINUX SHELL UNIX 編程指南
上傳時(shí)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(shè)計(jì)方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)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(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。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(shù)的不斷發(fā)展促使移動計(jì)算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用，掌上電腦(PDA)與智能手機(jī)等移動式計(jì)算系統(tǒng)日益普及，功能日漸完善，在手持式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)GPS移動定位、導(dǎo)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(jī)交互特點(diǎn)，論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺，以O(shè)penSource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(shè)計(jì)了應(yīng)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(shí)現(xiàn)在地圖上定位功能，使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行，不依賴其他服務(wù)器工作，可用在移動設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)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(shè)計(jì)與應(yīng)用；分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理；根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實(shí)現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換；分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式；設(shè)計(jì)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(shè)備采集定位信息并進(jìn)行解析；在MiniGui上實(shí)現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示，支持觸摸屏上的人機(jī)交互；并在電子地圖上實(shí)現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時(shí)給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果，并分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一些不足，提出了在以后的工作中改進(jìn)系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時(shí)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(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)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(jī)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，這類讀寫器很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能；隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡(luò)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(shè)計(jì)并實(shí)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(shù)的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術(shù)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(shè)計(jì)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(yīng)用，分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所用到的相關(guān)技術(shù)；在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實(shí)現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計(jì)，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(shí)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(gè)進(jìn)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(dǎo)程序bootloader；實(shí)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(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測試與分析；對讀寫器的整機(jī)性能進(jìn)行了聯(lián)機(jī)測試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果圖，同時(shí)對測試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實(shí)際應(yīng)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(luò)的功能，其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，該讀寫器在與PC機(jī)連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
上傳時(shí)間： 2013-07-25
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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進(jìn)行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機(jī)械器件、模擬電路和少量簡單數(shù)字電路的方式設(shè)計(jì)。它體積大，精確和穩(wěn)定性低，顯示信息少，控制按鈕繁復(fù)。本項(xiàng)目以當(dāng)前主流的嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)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(xiàng)目中負(fù)責(zé)車載信息顯控終端的樣機(jī)設(shè)計(jì)，用Prote199完成原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì)，編寫測試程序?qū)χ饕布M(jìn)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(shè)計(jì)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(kuò)了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設(shè)計(jì)了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(shè)計(jì)，詳細(xì)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(yàn)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(gè)有益嘗試，離最后的實(shí)用化和產(chǎn)品化還待進(jìn)一步研究。
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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本文首先提出了課題的意義。然后對導(dǎo)航終端的設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述，分析了導(dǎo)航終端實(shí)現(xiàn)所需要的主要技術(shù)，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(shè)計(jì)，研究了系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建。最后詳盡地給出了導(dǎo)航終端的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的導(dǎo)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(jī)交互界面的設(shè)計(jì)、電子地圖的繪制。在研究了Maplnfo矢量地圖格式的基礎(chǔ)上提出了采用衛(wèi)星遙感地圖的設(shè)想，并且利用MiniGUI在嵌入式開發(fā)平臺上顯示出來，實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)了導(dǎo)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(diǎn)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(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)。本課題給出了一個(gè)導(dǎo)航終端的具體實(shí)現(xiàn)方案，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航終端接收GPS定位信息，并結(jié)合GIS技術(shù)，在電子地圖上實(shí)時(shí)顯示終端當(dāng)前位置和移動狀態(tài)的功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎，功能完善，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本課題所研究的橫機(jī)是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機(jī)，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機(jī)需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機(jī)有廣泛的市場前景。 通過對橫機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機(jī)控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負(fù)責(zé)編織工藝和人機(jī)接口設(shè)計(jì)；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅(qū)動電路主要面向橫機(jī)機(jī)械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機(jī)編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機(jī)編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)械部件的動作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機(jī)界面，方便操作。 最后詳細(xì)介紹了整個(gè)橫機(jī)控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機(jī)相比，基于此設(shè)計(jì)方案的橫機(jī)技術(shù)含量較高，成本低，可移植性強(qiáng)，并可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標(biāo)簽： Linux ARM 橫機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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