隨著微處理器技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對以上問題，免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應(yīng)用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內(nèi)核，其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎(chǔ)上，將其運用于實際課題，完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核，重點研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務(wù)管理與調(diào)度算法機理，得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點：任務(wù)調(diào)度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu)，重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應(yīng)用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關(guān)中斷、任務(wù)切換和首次任務(wù)切換等函數(shù)。 4.針對國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性，本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究，并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經(jīng)多次采樣后會產(chǎn)生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計，并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應(yīng)采樣驅(qū)動和串口驅(qū)動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較，得出重要結(jié)論：該補償算法實現(xiàn)簡單，計算機工作量小，精度較高。
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進行通訊。 最后為了方便用戶操作，進行了人機交互系統(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鍵盤鼠標接口的控制，應(yīng)用到系統(tǒng)中，大大提高了人機交互能力；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交互界面，并巧妙設(shè)計了PS/2鍵盤鼠標接口，進一步提高了交互操作。
標簽： 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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嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的核心。完成簡單功能的嵌入式系統(tǒng)一般不需要操作系統(tǒng)，但是隨著所謂后PC時代的來臨，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計日趨復(fù)雜，嵌入式操作系統(tǒng)就必不可少了。一般而言，嵌入式操作系統(tǒng)不同于一般意義的計算機操作系統(tǒng)，它有占用空間小、執(zhí)行效率高、方便進行個性化定制和軟件要求固化存儲等特點。 本文在討論了嵌入式操作系統(tǒng)的基本理論之后，論述了MINIX 3操作系統(tǒng)的特點，指出了MINIX 3向嵌入式操作系統(tǒng)方面發(fā)展的意義和可行性。建立可移植代碼是操作系統(tǒng)移植的首要步驟和重要途徑，本文又論述了建立可移植代碼的一般方法和過程。而后深入分析了MINIX 3操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)及組成部分，重組了內(nèi)核目錄樹，列出了移植MINIX 3內(nèi)核需要重新編寫的內(nèi)核接口。在MINIX 3已有代碼的基礎(chǔ)上，分離了一部分機器相關(guān)代碼和體系結(jié)構(gòu)不相關(guān)代碼，建立了相應(yīng)的可移植代碼。 提到嵌入式，就不能不提ARM，ARM體系結(jié)構(gòu)是目前最流行的嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)。本文就是針對ARM處理器體系結(jié)構(gòu)來展開的，文中簡單介紹了ARM處理器的情況，并且對應(yīng)ARM體系結(jié)構(gòu)修改了MINIX 3內(nèi)核的部分代碼。最后在深入分析了MINIX3操作系統(tǒng)進程調(diào)度算法和代碼之后，結(jié)合軟實時操作系統(tǒng)進程調(diào)度特點和要求，改進了MINIX 3進程調(diào)度策略，使之適合軟實時操作系統(tǒng)的要求，并給出了修改后的相關(guān)源代碼。
標簽： MINIX3 ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-24
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應(yīng)用研究流體機械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學(xué)與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合，共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強等缺點。而且設(shè)備的兼容性不好，系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點，具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學(xué)實驗開發(fā)板作為學(xué)習(xí)和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎(chǔ)上，把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設(shè)計方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎(chǔ)。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性，能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實際的應(yīng)用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎(chǔ)上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
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隨著社會的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中的重要輔助設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)新一代的基于計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。人們有時會采用DSP與MPEG-4算法結(jié)合的方案來實現(xiàn)，也有的部門采用了片上系統(tǒng)(SOC)，但這些不但編程極度復(fù)雜，而且成本也過高。本文提出并研究設(shè)計了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實時性較好，適應(yīng)范圍廣。 首先，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為攝像頭、云臺控制器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及客戶端PC機等四大部分。 第二，以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網(wǎng)接口芯片為硬件核心，對整個系統(tǒng)進行了模塊化的硬件電路的設(shè)計。根據(jù)S3C2410的特點及系統(tǒng)整體需求，完成了電源復(fù)位模塊、晶振模塊、存儲器接口模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)接口模塊、云臺控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中，在云臺控制模塊等的電路設(shè)計中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計的技巧，并重點對網(wǎng)絡(luò)接口部分和視頻數(shù)據(jù)處理部分進行了詳細的硬件設(shè)計與說明。闡述了整個系統(tǒng)的工作流程。 第三，從應(yīng)用需求出發(fā)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺，搭建了交叉式的開發(fā)環(huán)境，對bootloader進行了選擇，并給出了加載步驟。完成了對嵌入式Linux內(nèi)核的選擇及移植。 第四，采用基于任務(wù)的設(shè)計方法對服務(wù)器端的軟件進行了總體設(shè)計，主要包括共用程序庫、config配置文件、日志文件以及多個任務(wù)等。并對運行于客戶端的軟件設(shè)計進行了簡要說明。 第五，由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶崟r性能和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量在本系統(tǒng)中至關(guān)重要，所以本文對傳輸信道和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行了優(yōu)化選擇，并詳細闡述了IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過程中的具體應(yīng)用。
標簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻
上傳時間： 2013-04-24
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隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居已成為一個發(fā)展趨勢。智能家居系統(tǒng)采用傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸與處理技術(shù)，能給用戶提供全方位的服務(wù)，同時對住房內(nèi)的情況進行遠程監(jiān)控和實時管理。安防系統(tǒng)是智能家居中的一個重要的組成部分。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)都是基于單片機設(shè)計實現(xiàn)的，它難以滿足現(xiàn)代家居中網(wǎng)絡(luò)家電功能，針對這些問題，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM和藍牙的安防系統(tǒng)。 (1) 深入研究了安防系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點以及選擇內(nèi)核版本為Linux2.6的原因，指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和幾種重要協(xié)議這兩個方面入手，闡述了智能家居中的重要技術(shù)——藍牙。 (3) 根據(jù)智能家居的功能要求，設(shè)計了一種智能家居中的安防系統(tǒng)，論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能，闡述了安防系統(tǒng)中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網(wǎng)模塊、USB、USB藍牙、USB攝像頭的組成原理以及設(shè)計與實現(xiàn)方法。 (4) 根據(jù)系統(tǒng)軟件環(huán)境的需求，構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺，論述了交叉編譯環(huán)境和NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立，移植S3C2410下啟動引導(dǎo)程序VIVI，移植嵌入式操作系統(tǒng)Linux(內(nèi)核版本為2.6.14)，闡述了系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備驅(qū)動的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍牙)、文件系統(tǒng)的使用，分析了Linux下藍牙無線通信的實現(xiàn)過程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺上，論述了在Windows XP下遠程登錄到Linux操作系統(tǒng)的方法，闡述了在Linux下使用V4L編程來截取攝像頭圖象，使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內(nèi)PC機上，遠程監(jiān)控電腦登錄到此PC機上，利用IE瀏覽器來實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控。 (6) 結(jié)合實驗測試環(huán)境和測試數(shù)據(jù)，進行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能測試，分析了測試結(jié)果并針對出現(xiàn)的問題給出了改進措施。 通過對安防系統(tǒng)的實驗測試表明，系統(tǒng)能夠很好地檢測不法分子的入侵，并通過遠程視頻監(jiān)控方式來告知用戶，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，達到了預(yù)期的設(shè)計目標。
標簽： ARM 藍牙 安防系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：yatouzi118
本書面向由傳統(tǒng)51單片機轉(zhuǎn)向ARM嵌入式開發(fā)的硬件工程師、由硬件轉(zhuǎn)嵌入式軟件開發(fā)的工程師、沒有嵌入式開發(fā)經(jīng)驗的軟件工程師。分9個部分：1、開發(fā)環(huán)境建立2、S3C2410功能部件介紹與實驗(含實驗代碼)3、bootloader vivi詳細注釋4、linux移植5、linux驅(qū)動6、yaffs文件系統(tǒng)詳解7、調(diào)試工具8、GUI開發(fā)簡介9、UC/OS移植通過學(xué)習(xí)第二部分，即可了解基于ARM CPU的嵌入式開發(fā)所需要的外圍器件及其接口。對應(yīng)的實驗代碼實現(xiàn)了對這些接口的操作，這可以讓硬件工程師形成一個嵌入式硬件開發(fā)的概念。這部分也可以當(dāng)作S3C2410的數(shù)據(jù)手冊來使用。一個完整的嵌入式linux系統(tǒng)包含4部分內(nèi)容：bootloader、parameters、kernel、root file system。3、4、5、6部分詳細介紹了這4部分的內(nèi)容，這是linux底層軟件開發(fā)人員應(yīng)該掌握的。通過學(xué)習(xí)這些章節(jié)，您可以詳細了解到如何在一個裸板上裁減、移植linux，如何構(gòu)造自己的根文件系統(tǒng)，如何編寫適合客戶需求的驅(qū)動程序——驅(qū)動程序這章將結(jié)合幾個經(jīng)典的驅(qū)動程序進行講解。您還可以了解到在用在nand flash上的非常流行的yaffs文件系統(tǒng)是如何工作的，本書將結(jié)合yaffs代碼詳細介紹yaffs文件系統(tǒng)。第7部分介紹了嵌入式linux開發(fā)中使用gdb進行調(diào)試的詳細過程。
上傳時間： 2013-10-31
上傳用戶：yunfan1978
詳細介紹了以LPC1788 ARM Cortex-M3微處理器為目標硬件平臺，在IAR Embedded Workbench for ARM 6.3集成開發(fā)環(huán)境下μC/OS-II 實時操作系統(tǒng)的詳細移植過程，重點闡述移植代碼中堆棧初始化、任務(wù)切換、時鐘中斷服務(wù)程序的編寫方法，并在評估板上驗證了在該嵌入式實時操作系統(tǒng)上實現(xiàn)多任務(wù)操作。
上傳時間： 2014-01-22
上傳用戶：HGH77P99
這個文件詳細介紹了如何在avr系列高端單片機中移植ucLinux的bootloader。解釋很詳細，參照這個文件可以進行高端單片機的系統(tǒng)移植。
標簽： bootloader ucLinux avr 詳細介紹
上傳時間： 2015-10-23
上傳用戶：Pzj
基于WinCE平臺的應(yīng)用程序移植研究，詳細研究了wince下的程序移植問題。
標簽： WinCE 應(yīng)用程序 移植
上傳時間： 2013-12-20
上傳用戶：qq1604324866
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