隨著信息技術的發展和數字化產品的普及以及Intemet廣泛深入的應用,從消費電器到工業設備,從民用產品到軍用器材,嵌入式系統己被廣泛的應用到網絡、手持通信設備、消費電子和自動化控制等各個領域。嵌入式系統的廣泛應用和發展潛力使其成為21世紀的應用熱點之一。為了學習、研究和使用嵌入式技術,國內許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統教學。因此,研制基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學實驗系統功能的基礎上,提出并研究設計了一款基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統。本文概括地闡述了嵌入式系統的概念、設計流程、發展趨勢,分析了嵌入式系統教學開展的必要性。根據實驗系統的需求分析、功能規劃和教學內容安排,設計了一個基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統的硬件平臺,詳細論述了硬件平臺的設計及實現過程,同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統的啟動和移植,包括嵌入式操作系統的選型、系統引導程序Bootloader的設計與實現、嵌入式操作系統uClinux內核的移植。以嵌入式網絡為應用背景,分析了嵌入式Boa服務器的程序結構,修改并實現了嵌入式Boa服務器。在Boa服務器的基礎上,設計并實現了遠程控制嵌入式系統I/O端口的應用程序,實現了通過瀏覽器控制A/D轉換器進行模擬信號采集并獲得采樣數據的功能。 實驗結果表明,所設計的基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統達到了預期的設計目標,能夠滿足嵌入式系統教學實驗的要求。
上傳時間: 2013-05-23
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超聲波流量計以非接觸、精度高、使用方便等優點,在氣象、石油、化工、醫藥、水資源管理等領域獲得了廣泛的應用。近年來,隨著數字處理技術和微處理器技術的發展,超聲波流量計作為一種測量儀表也得到了長足進步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發空間,符合嵌入式技術的發展方向。 本文詳細介紹了超聲波時差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計系統設計方案和軟硬件實現方法,并對測時算法進行了詳細討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進技術和方法,得出了改進的時差法測量方案。系統硬件設計了超聲波發射、接收及放大電路,采用高速模數轉換器數字化接收信號,并對ARM系統電路中的電源電路,存儲器電路,通信接口電路等進行了詳細介紹。系統軟件詳細分析了嵌入式操作系統uClinux的移植方法,給出構建ARM-uClinux平臺的步驟,并基于此平臺,完成了系統軟件設計。測時算法運用數字濾波技術提高信號信噪比,采用方差比檢驗方法和插值算法,提高測時定位精度。 系統設計良好的人機交互界面和通信調試接口,提高了ARM系統的軟件開發調試效率;在保證流量計系統功能的同時,盡量簡化硬件電路設計,降低研制成本,使設計更具合理性。
上傳時間: 2013-04-24
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目前,織機向著高速化、智能化方向發展,無梭織機也越來越占主導地位,開發中高檔織機控制系統是當前紡織機械領域的重要課題??棛C的電子送經和卷取控制系統是中高檔織機控制的關鍵技術之一,同時它也是無梭織機優越于有梭織機的重要特征之一,因此研究送經和卷取控制系統具有重要意義。 本文研究的內容是織機的送經和卷取控制系統,主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態穩定。主要工作如下: (1)在分析送經卷取系統原理和功能的基礎上,提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構建硬件平臺,以嵌入式操作系統uClinux為基礎構建軟件平臺。 (2)利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源,對電子送經卷取控制系統進行硬件設計:包括以S3C44B0為核心的最小系統電路的設計、與上位機通訊接口電路的設計、經紗張力檢測與采樣電路的設計、伺服電機驅動接口電路的設計和編碼器接口電路的設計等. (3)利用嵌入式操作系統uClinux高實時、多任務等優點,對電子送經卷取控制系統進行軟件設計: ●在分析uClinux系統的特點和功能的基礎上,完成了在硬件電路板上的移植; ●在分析系統引導程序功能的基礎上,完成了Boot Loader的設計; ●完成了系統設備驅動程序的設計:包括串口驅動程序設計、A/D驅動程序的設計和IIC驅動程序的設計等; ●在對織機工藝了解的基礎上,以模塊化的思想完成了系統應用程序的設計:包括張力傳感器數據采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等; (4)詳細介紹了整個控制系統的調試過程。 本文設計的系統能使控制的經紗張力恒定,反應快速,控制精度高,很好地解決了開車痕等問題,能滿足中高檔織機的要求,具有實際應用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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將嵌入式系統接入Internet已經成為嵌入式系統未來的發展趨勢,基于ARM嵌入式系統實現Internet技術在遠程監控領域中的應用,為嵌入式系統和監控行業的發展起著積極推動的作用。 本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統為核心的嵌入式開發技術實現嵌入式應用系統與Internet的結合,主要從嵌入式系統的硬件開發和軟件開發兩個方面介紹遠程監控系統特定應用的實現。嵌入式系統的硬件平臺是由ARM7TDMI體系結構的S3C44BOX微處理器和存儲器模塊、以太網接口模塊、ADC模塊等外圍設備來構成。通過移植Bootloader和uClinux操作系統,開發以太網、ADC、RTC設備驅動程序以及嵌入式Web服務器、SMTP客戶機、嵌入式網關等應用程序,完成系統的軟件部分。其中,利用以太網驅動程序可實現嵌入式系統的獨立接入Internet功能,執行ADC驅動程序可對設備進行控制完成數據采集任務。系統通過內嵌的Web服務器和公共網關接口CGI程序,實現與遠程Web客戶的交互,響應客戶下達的各種監控命令,如上傳采集的數據,修改設備參數,以及啟動SMTP客戶機發送E-mail等。 本文以遠程監控應用的需求為出發點,以Web技術為主要手段,實現了嵌入式系統的網絡化,完成了嵌入式設備的遠程控制和訪問功能,不僅符合嵌入式系統開發的特殊要求,而且對監控行業應用范圍的擴展以及應用水平的提高有著重要意義。
標簽: ARMuClinux 遠程監控系統
上傳時間: 2013-07-01
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質量等。準確測試噴油泵的各種技術參數對提高柴油機的各項技術性能具有十分重要的意義。嵌入式系統技術已經成為了最熱門的技術之一。基于ARM的嵌入式技術己經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優異性能,應用越來越廣泛。uClinux操作系統是從Linux衍生出來的一種操作系統,它是專為無MMU的微控制器開發的嵌入式Linux操作系統。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統總體結構入手,在詳細分析了系統所要檢測和控制的參數的基礎上,設計出噴油泵試驗臺控制系統總體架構。噴油泵試驗臺控制系統由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數據采集系統,以S3C44BOX為中心的上位機監控及管理系統。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執行噴油泵試驗臺的電機轉速控制、燃油溫度控制、噴油次數計數、提前角監控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統的管理者,主要完成給下位機發送特定的操作命令,完成實驗數據的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數據管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統uClinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設計及運行環境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統采用模糊控制算法進行優化設計。詳細描述了模糊控制器設計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設計的噴油泵試驗臺控制系統技術路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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船舶機艙中集中了船上大部分的設備裝置的儀表,是船舶航運的關鍵部分,隨著網絡、通訊技術以及電子制造工藝水平的快速發展,現代化船舶自動化程度越來越高,機艙的環境和自動監控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數據通信的接口,為了要實現檢測自動化,需要利用數字圖像處理技術來實現儀器儀表讀數的高速自動識別。 傳統的CCD圖像采集系統具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點,不能滿足日益發展的機器視覺應用的需要,尤其是在一些新型應用領域比如嵌入式視覺、智能監控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設計并完成了一個數字圖像采集系統。系統充分考慮了ARM技術與CMOS圖像傳感技術的優勢及特點,把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現,具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優點。系統的特色為:構建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺;研究并移植了引導程序Bootloader和操作系統uClinux;實現了實時多任務的處理,從而大幅提高系統的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構建一個嵌入式圖像識別系統的設計和解決方案。這種圖像采集系統帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能,體積很小,可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數據識別設備之外,也可以直接做為其它應用系統的一個智能集成部件使用。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著信息產業和集成電路技術的進步,嵌入式應用領域得到了蓬勃和快速的發展。嵌入式應用開發的重要特點是滿足應用門類的多樣化需求,嵌入式應用的多樣化主要體現在目標機硬件平臺的多樣化,而硬件平臺的多樣化則對嵌入式系統平臺的底層構建提出了嚴格要求,因此不同硬件平臺底層構建研究是嵌入式開發中的一個重要問題。 嵌入式軟硬件平臺的底層構建主要涉及以下幾個部分: 1、嵌入式開發環境構建,涉及交叉編譯環境、交叉調試環境等; 2、嵌入式硬件平臺構建,涉及硬件平臺選型、地址分配等; 3、U.Boot移植,涉及U-Boot啟動分析、移植分析等; 4、嵌入式操作系統移植,涉及uClinux內核結構、移植分析等; 5、驅動程序的開發,涉及硬件分析、Linux下驅動分析等; 與此同時,安全防范系統作為現代化的安全警衛手段,近年來正越來越多地進入各個行業的各種應用領域,智能家居已經成為高科技發展必然的趨勢。另外,運營商寬帶網絡缺乏新的利潤增長點,在已有的寬帶網絡上開發新的業務迫在眉睫。基于ARM的家庭安防網關與局端設備相結合,配備無線報警信號自學習型編解碼收發模塊,完全解決了上述兩個問題。 本文以多媒體綜合報警系統項目中的終端產品XXX型家庭安防網關為依托,以開發流程為主線,就ARM+uClinux嵌入式平臺給出了以上五個嵌入式開發過程中底層平臺構建的關鍵技術解決方案。正文中將依次介紹項目概述、目標硬件平臺分析、交叉開發環境構建以及U-Boot的移植、uClinux的移植和具體驅動程序的開發。
上傳時間: 2013-05-25
上傳用戶:李彥東
以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統為核心的嵌入式技術,已在很多領域得到了廣泛的應用。由于互聯網的應用日益普及,信息共享的程度不斷提高,傳統的串行通訊和并行通訊方式的缺點日益凸出,嵌入式設備的網絡化已經成為網絡發展的必然趨勢。Forrester Research的研究顯示,到2010年,將有95%的連網設備不再是傳統的計算機,而是帶網絡功能的嵌入式系統。 本文根據在PC104系統下實現網絡通信功能的成功案例,構建了基于ARM7微處理器和uClinux操作系統的實驗平臺,完成了網絡接口設計,并實現了嵌入式系統的網絡通信功能。 本文采用PHILIPS公司的LPC2210微控制器作為主控芯片,采用高度集成的以太網芯片RTL8019AS作為網絡接口。選擇Linux操作系統進行裁剪和移植,分析并實現了嵌入式TCP/IP協議棧。編寫了底層網絡驅動程序,實現了嵌入式硬件平臺和PCLinux系統之間的基于網絡的數據傳輸;同時實現了嵌入式系統同WindowsXP系統之間的基于網絡的數據傳輸;通過對比實驗,對網絡數據傳輸協議和算法進行了研究和優化,完善了ARM嵌入式系統的網絡功能。 大量的數據傳輸及可靠性測試實驗表明,本文所設計的嵌入式系統網絡功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都達到了預期的目標,具有實際的應用價值!
上傳時間: 2013-07-19
上傳用戶:zzy7826
嵌入式系統近年持續迅猛發展,已經成為后PC技術時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業應用的突出特點,目前已經廣泛應用于網絡、消費電子、國防軍事及自動化控制等領域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優異性能,已成為移動通信、手持計算、多媒體數字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中,Samsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網絡支持等優點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優秀嵌入式操作系統,專門針對沒有MMU的處理器設計,支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優秀性能,有良好的網絡支持,完善的驅動支持,高度的模塊化,開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統研究領域的首選操作系統之一。 本課題以嵌入式手持式電能質量分析儀前期實驗開發板為研究目標,根據嵌入式體系結構和嵌入式系統設計的原理,構建了基于Samsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發平臺,并根據該硬件平臺的結構特點移植了uClinux操作系統,同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點,結合uClinux多進程和共享內存機制設計了數據采集程序,實現了對三路0~2.5V模擬信號的高性能采集,增強了系統數據處理的實時性,提高了工作效率,為后續開發奠定了基礎。 論文從嵌入式系統應用的角度出發,分析了嵌入式體系結構、uClinux運行機制和內核特點;闡述了Bootloader設計及操作系統移植的要點;介紹了接口驅動及上層應用程序的設計方法等問題。
上傳時間: 2013-07-23
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隨著嵌入式技術的發展,嵌入式系統被逐步應用到諸如工業控制,汽車電子設備,移動通信設備,PDA,GPS衛星定位系統和信息家電等社會各行各業之中,現在已經成為信息發展的主流技術之一,在國民經濟發展中起著舉足輕重的作用。 由于信息化的普及,家庭中的電腦、信息家電、通信終端越來越多,使用管理它們也變得越來越麻煩。如何更有效地發揮這些設備的作用,提高居家生活的智能化和方便性,如何更便利的互聯和協同工作,已成為現代人生活乃至辦公的重要問題。這些問題的出現導致了家庭網絡的出現,家體網絡技術已經成為各大IT企業研究開發的重點。 本論文分析了家庭網絡和信息家電的發展情況,以實用、簡便為原則設計了一個家庭網絡監控系統。此系統以ARM7的S3C44BOX開發板為硬件平臺,以uClinux作為嵌入式操作系統,實現對家庭網絡中的信息家電進行監控,使用戶能夠了解家庭中信息家電的工作狀況,對信息家電進行控制,來達到對信息家電有效管理、方便用戶使用家中的家電的目的。 論文中家庭網絡監控系統主要由web服務器、家庭網絡服務器和家庭網絡組成,實現家電控制、狀態查詢、信息家電狀態報告、注冊、注銷、統一開關機等功能。本設計的家庭網絡監控系統由于使用了RS485總線式網絡來組建家庭網絡,使得該系統組網方便,在價格上有一定優勢,而且硬件是基于ARM開發板平臺,體積較小,所設計的家庭網絡協議很好的滿足了家庭網絡監控需求,協議也很簡單,處理方便。由于此家庭網絡監控系統實現了家電注冊、注銷功能,使得該系統能夠及時檢測到家庭網絡中的家電的增減情況??傊?,本家庭網絡監控系統體積小、簡單、經濟、多功能,方便家庭網絡中信息家電的增減,具有較高的實用價值,適合于普通百姓家庭之中使用。
上傳時間: 2013-07-31
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