隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展,生物特征識(shí)別技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。指紋識(shí)別是生物特征識(shí)別中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,一直以來是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。 嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別是指指紋識(shí)別技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)多采用單片DSP或MIPS處理器來完成算法,由于DSP或MIPS處理器只能根據(jù)程序順序執(zhí)行,在指紋匹配過程中只能和整個(gè)庫中的指紋進(jìn)行一一匹配,因此這類系統(tǒng)在處理較大指紋庫時(shí)下匹配時(shí)間相當(dāng)長。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),本文構(gòu)建了浮點(diǎn)DSP和FPGA協(xié)同處理構(gòu)架的硬件平臺(tái),充分利用DSP在計(jì)算上的精確度和FPGA并行處理的特點(diǎn),由DSP和FPGA共同處理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件系統(tǒng),包括DSP處理器、FPGA、指紋傳感器、人機(jī)交互接口和USB1.1接口。同時(shí),還設(shè)計(jì)了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序,為應(yīng)用程序提供控制接口。由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300MHz,其中某些器件的工作頻率達(dá)到了100MHz,因此本文還給出了一些信號(hào)完整性分析和PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 2.編寫了Verilog程序,在FPGA中實(shí)現(xiàn)了9路指紋的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,實(shí)現(xiàn)原有匹配算法有很大困難。在簡化原有匹配算法的基礎(chǔ)上本文提出了便于FPGA實(shí)現(xiàn)“粗匹配”算法。此外,還設(shè)計(jì)了用于和DSP通信的接口模塊設(shè)計(jì)。 3.完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在使用uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各系統(tǒng)任務(wù),通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序控制和協(xié)調(diào)各硬件模塊,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)指紋識(shí)別功能。為了便于存放指紋特征信息,設(shè)計(jì)了指紋庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了指紋庫添加、刪除、編輯的功能。 最終,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效、快速的進(jìn)行指紋識(shí)別,各模塊工作穩(wěn)定。同時(shí),模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)使本系統(tǒng)便于進(jìn)行二次開發(fā),快速應(yīng)用于各種場合。
標(biāo)簽: FPGA DSP 自動(dòng) 指紋識(shí)別系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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Internet現(xiàn)已成為社會(huì)重要的信息流通渠道。嵌入式系統(tǒng)能夠連接到 Internet上面將信息傳送到幾乎世界上的任何一個(gè)地方。嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來。隨著IPv6的應(yīng)用,設(shè)備都可能獲得一個(gè)全球唯一的IP地址,通過IP地址和互聯(lián)網(wǎng)相連成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此隨著電子技術(shù)和Internet技術(shù)的發(fā)展使的家用電子電器產(chǎn)品步向智能化網(wǎng)絡(luò)化的智能家居方向。智能家居是集成微電子技術(shù)與控制技術(shù)當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)典型的代表。 本文將嵌入式技術(shù)與電力載波通信協(xié)議X-10技術(shù)結(jié)合起來來實(shí)現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng),著重研究智能家居控制系統(tǒng)的核心一基于ARM核的智能家居網(wǎng)關(guān)軟硬件設(shè)計(jì)。智能家居網(wǎng)關(guān)是一個(gè)嵌入式WEB服務(wù)器,用戶通過登陸智能家居網(wǎng)關(guān)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制操作,智能家居網(wǎng)關(guān)將接收到的用戶命令進(jìn)行“翻譯”之后向家庭電力線發(fā)送X-10指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭設(shè)備的控制。 本文首先分析基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的原理及X-10技術(shù);然后給出具體基于ARM平臺(tái)的硬件電路設(shè)計(jì),本文在以LPC2210為處理器實(shí)現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,給出詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟與過程。本系統(tǒng)主要電路包括有電源電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、存儲(chǔ)電路、網(wǎng)口電路、及X-10電力載波電路等等;其次ARM平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)是本文的一個(gè)重點(diǎn)。本文主要分三步來實(shí)現(xiàn):第一步實(shí)現(xiàn)了在LPC2200系列處理器上的嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ的移植、第二步實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧LWIP在嵌入式操作系統(tǒng)上的移植、第三步實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)器的組建以及應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。最后系統(tǒng)在搭建完軟硬件平臺(tái)之后,進(jìn)入調(diào)試結(jié)果環(huán)節(jié)。系統(tǒng)運(yùn)行后本人使用本地示波器觀看波形,然后通過對(duì)波形的解析與X-10指令的對(duì)照來驗(yàn)證基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的可行性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了X-10信息家電與Internet的互連控制。
標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展,使得對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統(tǒng)作為電網(wǎng)的重要基本環(huán)節(jié),其自動(dòng)化水平的高低直接影響著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,于是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應(yīng)用,成為衡量電力企業(yè)自動(dòng)化水平的重要依據(jù)。而安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)又是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié),它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測控單元是其非常重要的組成部分,它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)整體的高效、安全的運(yùn)行。 隨著電壓等級(jí)和電網(wǎng)復(fù)雜程度的提高,供電半徑和輸配電容量的加大,采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設(shè)備已越來越難以同時(shí)滿足:“降低變電站造價(jià),提高變電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平”這兩方面的要求。為此,很有必要研制和開發(fā)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備。 本論文以變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術(shù)為參考,提出并研究了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測控單元。文中從當(dāng)前各種模式的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢,詳細(xì)介紹了該現(xiàn)地測控單元的原理與構(gòu)成及其特點(diǎn);著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件硬件設(shè)計(jì)原理,給出了硬件原理圖;對(duì)于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù):操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)等問題本文作了系統(tǒng)、細(xì)致的論述,并給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測控單元提供了更快的通信速度以及更強(qiáng)的處理能力,它的應(yīng)用必定會(huì)提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信能力,而且使變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性更高,經(jīng)濟(jì)性方面也具有更強(qiáng)的優(yōu)勢。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 變電站 自動(dòng)化
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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大圓機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域,比較復(fù)雜的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。近幾年來,伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展,大圓機(jī)的需求日益加大,傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價(jià)比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 近幾年,隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,對(duì)人機(jī)界面的要求越來越高,友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實(shí)現(xiàn)快速開發(fā),而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面,完成各種應(yīng)用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對(duì)大圓機(jī)系統(tǒng)的功能和控制要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺(tái)、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機(jī)控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺(tái)由主CPU核心應(yīng)用系統(tǒng)電路、人機(jī)交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器,人機(jī)交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器,為了解決閉環(huán)控制的問題,采用了CPLD作為協(xié)處理器,進(jìn)行外圍擴(kuò)展構(gòu)成控制電路,軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動(dòng),程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲(chǔ)器等功能,而人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序則基于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)于大圓機(jī)系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機(jī)的大圓機(jī)控制系統(tǒng)相比,基于此設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點(diǎn),具有較大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸,這就要求通信系統(tǒng)具有很好的糾錯(cuò)能力,如使用差錯(cuò)控制編碼。自仙農(nóng)定理提出以來,先后有許多糾錯(cuò)編碼被相繼提出,例如漢明碼,BCH碼和RS碼等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能成為通信界的一個(gè)里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復(fù)雜度大,導(dǎo)致其譯碼延時(shí)大,故而在工程中的應(yīng)用受到一定限制,而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實(shí)現(xiàn)一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲(chǔ)器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲(chǔ)器沖突的問題。 本論文在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器在時(shí)鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數(shù)和最大迭代次數(shù)均為4時(shí),可支持8.2Mbps的編譯碼數(shù)掘吞吐量,而譯碼時(shí)延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設(shè)計(jì)了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網(wǎng)MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結(jié)果表明,本文所實(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運(yùn)行正確、有效且可靠。 本論文主要分為五章,第一章為緒論,介紹Turbo碼背景和硬件實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設(shè)計(jì),還提出了一種基于多端口存儲(chǔ)器的并行子交織器和解交織器設(shè)計(jì)。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構(gòu),使用SOC架構(gòu)處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統(tǒng)的架構(gòu)。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設(shè)計(jì)與調(diào)試的一些工作。最后一章為本文總結(jié)及其展望。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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該論文基于NIOS Ⅱ軟核處理器和Altera的FPGA技術(shù),設(shè)計(jì)了一種便攜式的振動(dòng)頻譜分析儀,用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障監(jiān)測和診斷。以SOPC技術(shù)為手段,將信號(hào)采集和信號(hào)處理電路通過可編程片上系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),其特點(diǎn)是將對(duì)ADC的控制、數(shù)字信號(hào)的濾波、快速傅立葉變換的設(shè)計(jì),通過FPGA芯片集成在一起,以NIOS Ⅱ來完成32位CPU的狀態(tài)控制功能。工程機(jī)械、汽車車輛中都存在諸如發(fā)動(dòng)機(jī)類的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,這類設(shè)備的異常振動(dòng)往往會(huì)影響正常工作,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)各種重大事故,該分析儀可以實(shí)時(shí)地或定期地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱等旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)頻譜分析和監(jiān)測,運(yùn)用于民用機(jī)械能產(chǎn)生非常好的經(jīng)濟(jì)效益。 該論文從四個(gè)方面進(jìn)行了研究工作。其一,利用FPGA對(duì)ADC芯片的工作進(jìn)行控制,使其在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)與DSP模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并對(duì)ADC各引腳時(shí)序進(jìn)行控制,使兩者協(xié)調(diào)同步工作,編制了相應(yīng)的VHDL語言程序。其二,采用SOPC Builder設(shè)計(jì)開發(fā),實(shí)現(xiàn)了基于NIOS Ⅱ的32位CPU軟核,創(chuàng)建了相應(yīng)的C/C++和匯編的宏代碼,使得軟件可以訪問用戶自定義邏輯。對(duì)頂層設(shè)計(jì)產(chǎn)生的VHDL的RTL代碼和仿真文件進(jìn)行了綜合、編譯適配以及仿真。其三,配合Matlab和DSP Builder的強(qiáng)大功能進(jìn)行DSP模塊設(shè)計(jì),開發(fā)出了FIR和FFT等功能模塊,并且添加到SOPC系統(tǒng)中,使其可以由NIOS Ⅱ很容易的調(diào)用。其四,在NIOS Ⅱ系統(tǒng)中添加了uC/OS Ⅱ操作系統(tǒng),提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且降低了開發(fā)難度,提高了系統(tǒng)升級(jí)的能力。由于整個(gè)設(shè)計(jì)是基于FPGA開發(fā)的,所以該系統(tǒng)包括了所有FPGA系統(tǒng)的特點(diǎn),包括并行的DSP處理、在系統(tǒng)可編程、升級(jí)簡單等特點(diǎn),極易使設(shè)計(jì)產(chǎn)品化。
標(biāo)簽: FPGA 便攜式 振動(dòng)頻譜 分析儀
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 73 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:新手無憂
北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 146 74 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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北京航空航天大學(xué)出版社,周航慈 吳光文著,【基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)】,2006年11月第1版。本書詳細(xì)介紹了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù),書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSII為軟件運(yùn)行環(huán)境,以ARM7為硬件環(huán)境。本書內(nèi)容深入淺出,為加深理解,列舉了很多程序設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: 147 218 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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本光盤是針對(duì)邵貝貝譯的那本書中所有的源代碼
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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