步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)變換成角位移或直線位移的執(zhí)行部件。步進(jìn)電機(jī)可以直接用數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)，使用非常方便。一般電動(dòng)機(jī)都是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則有定位和運(yùn)轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每給它一個(gè)脈沖信號(hào)，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在沒有脈沖輸入時(shí)，在繞組電源的激勵(lì)下氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)還具有快速啟動(dòng)、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn)，因而在數(shù)控機(jī)床，繪圖儀，打印機(jī)以及光學(xué)儀器中得到廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已成為除直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)以外的第三類電動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，在人類的生產(chǎn)和生活進(jìn)入電氣化過程中起著關(guān)鍵的作用。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。
標(biāo)簽： 單片機(jī)控制 步進(jìn)電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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數(shù)字信息在有噪聲的信道中傳輸時(shí)，受到噪聲的影響，誤碼總是不可避免的。根據(jù)香農(nóng)信息理論，只要使Es/N0足夠大，就可以達(dá)到任意小的誤碼率。采用差錯(cuò)控制編碼，即信道編碼技術(shù)，可以在一定的Es/N0條件下有效地降低誤碼率。按照對信息元處理方式不同，信道編碼分為分組碼與卷積碼兩類。卷積碼的k0和n0較小，實(shí)現(xiàn)最佳譯碼與準(zhǔn)最佳譯碼更加容易。卷積碼運(yùn)用廣泛，被ITU選入第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，作為包括WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA在內(nèi)的信道編碼的標(biāo)準(zhǔn)方案。 本文研究了CDMA2000業(yè)務(wù)通道中的幀結(jié)構(gòu)，對CDMA2000系統(tǒng)中的卷積碼特性及維特比譯碼的性能限進(jìn)行了分析，并基于MATLAB平臺(tái)做了相應(yīng)的譯碼性能仿真。我們設(shè)計(jì)了一種可用于CDMA2000通信系統(tǒng)的通用、高速維特比譯碼器。該譯碼器在設(shè)計(jì)上具有以下創(chuàng)新之處：(1)采用通用碼表結(jié)構(gòu)，支持可變碼率；幀控制模塊和頻率控制器模塊的設(shè)計(jì)中采用計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等器件實(shí)現(xiàn)了可變幀長、可變數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)幀處理方式。(2)結(jié)合流水線結(jié)構(gòu)思想，利用四個(gè)ACS模塊并行運(yùn)行，加快數(shù)據(jù)處理速度；在ACS模塊中，將路徑度量值存貯器的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，防止數(shù)據(jù)讀寫的阻塞，縮短存儲(chǔ)器讀寫時(shí)間，使譯碼器的處理速度更快。(3)為了防止路徑度量值和幸存路徑長度的溢出，提出了保護(hù)處理策略。我們還將設(shè)計(jì)結(jié)果在APEXEP20K30E芯片上進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)。該譯碼器芯片具有可變的碼率和幀長處理能力，可以運(yùn)行于40MHZ系統(tǒng)時(shí)鐘下，內(nèi)部最高譯碼速度可達(dá)625kbps。本文所提出的維特比譯碼器硬件結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的通用性和高速性，可以方便地應(yīng)用于CDMA2000移動(dòng)通信系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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近年來LED顯示技術(shù)發(fā)展迅速,LED全彩顯示屏得到了廣泛的應(yīng)用.LED顯示技術(shù)涵蓋了微機(jī)控制、視頻、光學(xué)、機(jī)械和數(shù)字圖像處理等多種技術(shù).針對現(xiàn)有LED顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和顯示存在的缺陷和開發(fā)難度,本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的LED顯示系統(tǒng)方案.該方案把ARM處理器應(yīng)用到LED顯示屏中,采用FPGA技術(shù)開發(fā)了LED顯示屏系統(tǒng).本文主要討論了利用網(wǎng)絡(luò)傳輸LED顯示數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)方法,包括嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及TCP/IP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)等分析和設(shè)計(jì)工作.全文分為七章,首先提出現(xiàn)有LED顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和顯示存在的缺陷和開發(fā)難度,然后提出新的LED顯示系統(tǒng)方案,并論證該方案的可行性.接著闡述了作者采用的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和過程.第三章和第四章是嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和TCP/IP協(xié)議的實(shí)現(xiàn),其中包括硬件和軟件的設(shè)計(jì)以及嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的移植.詳細(xì)地分析了基于LPC2214芯片的操作系統(tǒng)移植步驟和過程.本文使用的是1wIP網(wǎng)關(guān)協(xié)議,把其應(yīng)用于μ C/OS-Ⅱ,實(shí)現(xiàn)了LED顯示屏的網(wǎng)絡(luò)通信,還分析了RTL8019芯片的工作過程,編寫了有關(guān)驅(qū)動(dòng)代碼.在第五章和第六章中闡述了LED顯示屏顯示原理和利用FPGA實(shí)現(xiàn)LED顯示的驅(qū)動(dòng)開發(fā)過程,利用占空比法實(shí)現(xiàn)LED顯示屏的灰度顯示,使用VHDL語言描述LED顯示屏的灰度實(shí)現(xiàn)邏輯.最后根據(jù)本文的方案實(shí)現(xiàn)了LED顯示屏的彩色顯示,通過分析比較,該方案可行并且達(dá)到了預(yù)定的要求.
標(biāo)簽： FPGA LED 嵌入式系統(tǒng) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前，以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為核心的運(yùn)動(dòng)控制卡已成為運(yùn)動(dòng)控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機(jī)，將PC機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和開放式特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制能力相結(jié)合，具有信息處理能力強(qiáng)、開放程度高、運(yùn)動(dòng)控制方便、通用性好的特點(diǎn)。因此，本文通過對運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的深入研究，開發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運(yùn)動(dòng)控制卡。 首先，設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制卡硬件電路，對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號(hào)采集電路、通用I/O接口電路等實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性，通過對FPGA的編程設(shè)計(jì)，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了PCI總線目標(biāo)設(shè)備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補(bǔ)電路、DAC接口電路、編碼器信號(hào)處理電路和數(shù)字I/O信號(hào)處理電路。 基于改進(jìn)的數(shù)字PID控制器和前饋控制，設(shè)計(jì)開發(fā)了運(yùn)動(dòng)控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器，并整定了控制器參數(shù)，獲得良好的伺服控制特性。 最后，采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅(qū)動(dòng)程序，并詳細(xì)介紹了驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程。
標(biāo)簽： FPGA DSP 運(yùn)動(dòng)控制卡
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的設(shè)計(jì).文中在討論了永磁同步電機(jī)的控制策略的基礎(chǔ)上提出了針對表面式永磁同步伺服電機(jī)的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法.詳細(xì)闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構(gòu)建的傳動(dòng)控制系統(tǒng)平臺(tái).以上述平臺(tái)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一個(gè)基于矢量控制的三環(huán)永磁同步伺服系統(tǒng),為解決典Ⅱ系統(tǒng)超調(diào)和抗擾性的矛盾,將IP調(diào)節(jié)器引入系統(tǒng).通過試驗(yàn)證明IP調(diào)節(jié)器在不影響系統(tǒng)抗擾性和穩(wěn)態(tài)精度的前提下,大大降低了電流的超調(diào).工程實(shí)踐證明了設(shè)計(jì)的正確性.為了滿足用戶對系統(tǒng)方便操作和監(jiān)視的要求,實(shí)現(xiàn)參數(shù)在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設(shè)計(jì)了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字操作器.文中詳細(xì)分析了設(shè)計(jì)數(shù)字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實(shí)際應(yīng)用表明數(shù)字操作器方便了用戶對系統(tǒng)的操縱和監(jiān)視,已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用.
標(biāo)簽： FPGA DSP 開放式 運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領(lǐng)域中，對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項(xiàng)重要的指標(biāo)。 本文主要研究了基于ARM9架構(gòu)的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中各種爐溫控制場合中的應(yīng)用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機(jī)進(jìn)行控制。PLC主要是針對單項(xiàng)工程或者重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，靈活性相對不足，并且體積大，成本相對較高；而單片機(jī)主要用于小型設(shè)備的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特點(diǎn)，但可移植性較差。為了適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)革新以及產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展，本文針對PLC和單片機(jī)控制的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結(jié)合的嵌入式溫度控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高、響應(yīng)速度快、體積小等特點(diǎn)，為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成，接著設(shè)計(jì)了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲(chǔ)模塊和通信模塊四個(gè)部分：在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)中，主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內(nèi)核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅(qū)動(dòng)程序的編寫和應(yīng)用程序的編寫五部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù)，上傳AD數(shù)據(jù)到服務(wù)器，接收服務(wù)器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包，記錄日志等。通過在線運(yùn)行測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集和控制效果良好，可有效降低了生產(chǎn)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為安全生產(chǎn)提供保證。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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遠(yuǎn)程控制的目的旨在突破地域和環(huán)境上的限制，對現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各種參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。尤其是在現(xiàn)場設(shè)備分布離散、工作環(huán)境惡劣等情況下，遠(yuǎn)程控制技術(shù)的采用實(shí)現(xiàn)了跨地域的集中控制，節(jié)省了人力物力，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 本文采用ARM7TDMI系列S3C44BOX嵌入式微處理器和μC/OS—Ⅱ作為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，研究并完成了操作系統(tǒng)的移植、應(yīng)用程序的編寫和系統(tǒng)的集成測試。在充分理解μC/OS—Ⅱ文件體系結(jié)構(gòu)和移植條件的基礎(chǔ)上，移植了OS_CPU.H、OS_CPU_AASM和OS_CPU_C.C三個(gè)文件。自定義了手機(jī)短信的通信格式。應(yīng)用程序的編寫完成了對串口信息的監(jiān)測、讀寫、分析與執(zhí)行。根據(jù)系統(tǒng)功能制定需要被操作系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)及任務(wù)優(yōu)先級(jí)。系統(tǒng)調(diào)試主要分為兩個(gè)步驟，先于宿主機(jī)上脫機(jī)調(diào)試程序代碼，成功后通過JTAG端口下載到目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行在線調(diào)試。 本文將移動(dòng)通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中。憑借SMS短消息業(yè)務(wù)所具有的操作簡便、收費(fèi)低廉、可靠性高等特點(diǎn)來發(fā)送對遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)控指令；嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植則更好地實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)控指令的分析與執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 遠(yuǎn)程控制 平臺(tái)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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礦井加暖系統(tǒng)在礦產(chǎn)、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。課題組根據(jù)熱效率、壽命、自動(dòng)化程度等方面存在的問題，經(jīng)過調(diào)查、分析和研究開發(fā)了一套新型礦用環(huán)保熱風(fēng)爐系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、火焰監(jiān)測系統(tǒng)和主機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，要對復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制，是整個(gè)新型熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430單片機(jī)、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、存儲(chǔ)、通信接口及其他輔助電路組成，結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)構(gòu)可靠性高，使用壽命長，能夠?qū)ο到y(tǒng)的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，對于礦井的安全可靠生產(chǎn)具有重要的意義。
標(biāo)簽： ARM 熱風(fēng)爐 接口設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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雕刻機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機(jī)的控制核心，其控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系著三維雕刻機(jī)的加工質(zhì)量和加工效率，對雕刻機(jī)的性價(jià)比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)以．ARM微處理器和CPLD器件構(gòu)建硬件平臺(tái)、基于μC/OS-Ⅱ?yàn)榍度胧娇刂葡到y(tǒng)的解決方案，充分利用ARM微處理器的高速運(yùn)算能力與CPLD的高速并行運(yùn)算能力，大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件，有效的降低系統(tǒng)成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內(nèi)核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實(shí)現(xiàn)，該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84，作為處理器的外圍器件。同時(shí)對整個(gè)系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細(xì)說明：電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設(shè)計(jì)；液晶顯示模塊及鍵盤的應(yīng)用設(shè)計(jì)；電機(jī)的輸入輸出電路設(shè)計(jì)等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)等。其中，Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲(chǔ)器等功能；RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務(wù)管理、任務(wù)間的通信等，應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機(jī)控制等。同時(shí)用VB6.0開發(fā)了PC機(jī)下載控制界面，并對液晶模塊和電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。
標(biāo)簽： ARM 雕刻機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-06
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隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，基于變頻調(diào)速的恒壓供水系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用到了小區(qū)供水中。與恒速供水系統(tǒng)相比，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)取得了較好的節(jié)能效果，但是由于其壓力設(shè)定值一般是按系統(tǒng)最大能量需求時(shí)設(shè)定的，并且該設(shè)定值一旦設(shè)定后不能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求自動(dòng)做實(shí)時(shí)調(diào)整，使系統(tǒng)在大部分時(shí)間內(nèi)供給的能量大于需求的能量。因此，該供水方式并沒有把變頻調(diào)速的節(jié)能潛力全部發(fā)揮出來。本文針對變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)這一不足，提出了變頻調(diào)速實(shí)時(shí)恒壓供水方式，它能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求實(shí)時(shí)的調(diào)整壓力設(shè)定值，能更好的發(fā)揮變頻調(diào)速的節(jié)能潛力。 本文首先依據(jù)泵理論和水動(dòng)力學(xué)對供水系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析和研究，詳細(xì)探討了供水系統(tǒng)的節(jié)能原理，從而為后續(xù)章節(jié)中控制策略的選擇奠定了基礎(chǔ)。 然后針對供水系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型難以建立的問題，本文采用了專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)能依據(jù)用戶能量需求的不同，實(shí)時(shí)給出泵出口的壓力設(shè)定值；在此基礎(chǔ)上通過模糊-PID控制使供水系統(tǒng)迅速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)使系統(tǒng)具有快速性、穩(wěn)定性和良好的魯棒性。通過MATLAB仿真工具對整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)與常規(guī)PID控制相比具有更好的控制品質(zhì)。 最后以ARM7LPC-2129為硬件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了以上各個(gè)部分的功能。另外還采用VB開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面；開發(fā)了基于ARM的CAN接口，為供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化提供技術(shù)支持；使用ARM7LPC-2129的通用輸入輸出口，實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)中電機(jī)的組合運(yùn)行或單機(jī)啟?？刂?；泵運(yùn)行狀態(tài)和火災(zāi)顯示等輔助功能的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 智能控制 系統(tǒng)研究
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