汽車行駛記錄儀,俗稱汽車黑匣子,是對車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。汽車行駛記錄儀的使用,對遏止疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文在參考了國內(nèi)外多種不同結(jié)構(gòu),不同領(lǐng)域的汽車行駛記錄儀的設(shè)計(jì)與研究的基礎(chǔ)上,將現(xiàn)今領(lǐng)先的GPRS通信技術(shù)與人機(jī)對話技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的汽車行駛記錄儀上,以達(dá)到能夠有效地記錄數(shù)據(jù)并與用戶實(shí)時(shí)互動(dòng)等多項(xiàng)功能。 本記錄儀的設(shè)計(jì)是基于Samsung公司出產(chǎn)的ARM9 s3c2410的處理器,相應(yīng)的操作系統(tǒng)是廣泛采用的Linux操作系統(tǒng)。本文在介紹并分析了國內(nèi)外汽車行駛記錄儀的相關(guān)背景和現(xiàn)狀之后,提出了本課題需要完成的目標(biāo)。接下來,論文闡述了記錄儀的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu),同時(shí)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)。接下來,在介紹了各個(gè)模塊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了通信模塊的設(shè)計(jì),并將現(xiàn)今領(lǐng)先的GPRS技術(shù)應(yīng)用于記錄儀的通信環(huán)節(jié)。在介紹了硬件模塊的各個(gè)方面之后,論文進(jìn)入了軟件設(shè)計(jì)部分的闡述。在軟件部分中,本文先介紹了本系統(tǒng)的軟件流程。并在此流程的基礎(chǔ)上詳細(xì)說明了系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)的配置,剪裁,移植等方面,同時(shí)也介紹了本系統(tǒng)所采用的Bootloader-vivi。在軟件設(shè)計(jì)的部分,論文還詳細(xì)研究了基于Linux操作系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件平臺(tái)MiniGUI,并重點(diǎn)闡述了MiniGUI在PC上位機(jī)環(huán)境下的配置和編譯工作,以及在交叉編譯環(huán)境下的編譯工作等復(fù)雜的環(huán)節(jié)。最后,是通過串口線將系統(tǒng)與連接板相互交叉進(jìn)行同步編譯,同步測試,并展示出最后的完成結(jié)果。 本論文在結(jié)束處對本課題已完成的部分進(jìn)行了比較深入的總結(jié),并將出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析和小結(jié)。同時(shí)還對系統(tǒng)性能提出了進(jìn)一步改善的可行性建議。關(guān)鍵詞:汽車行駛記錄儀,s3c2410,Linux,MiniGUI
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永磁同步電機(jī)(PMSM)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電機(jī)。永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是以永磁同步電機(jī)為控制對象,采用變壓變頻技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的控制系統(tǒng)。因其具有能耗低、可靠性高、控制精確等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,轉(zhuǎn)子無阻尼繞組的PMSM的采用變頻技術(shù)開環(huán)運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)不太穩(wěn)定,電機(jī)效率有所下降,轉(zhuǎn)子溫升高,易造成釹鐵硼永磁體退磁,危及電機(jī)安全運(yùn)行,有時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)失步現(xiàn)象,系統(tǒng)無法運(yùn)行。PMSM控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行控制都是建立在閉環(huán)控制基礎(chǔ)之上的,因此如何獲取轉(zhuǎn)子位置和速度信號(hào)是整個(gè)系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前,在大多數(shù)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,最常用的方法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本,降低了系統(tǒng)的可靠性和耐用性。因此,在一些特殊及控制精度要求不很高的場合,無傳感器控制將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。它通過測量電動(dòng)機(jī)的電流、電壓等可測量的物理量,通過特定的觀測器策略估算轉(zhuǎn)子位置,提取永磁轉(zhuǎn)子的位置和速度信息,完成閉環(huán)控制。本文以無位置傳感器PMSM控制系統(tǒng)作為研究對象,介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)地闡述了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的理論基礎(chǔ)及其波形的產(chǎn)生機(jī)制,并對閉環(huán)控制策略進(jìn)行了研究。鑒于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和豐富的外設(shè)資源,使用該芯片設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),通過對整個(gè)控制系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步電機(jī)的仿真數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)空間矢量脈寬調(diào)制的工作原理,構(gòu)建了永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真模型。系統(tǒng)采用αβ定子靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,依據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制原理,對永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角θe和轉(zhuǎn)速ωe進(jìn)行實(shí)時(shí)在線估算,不斷修正估算位置^θe,控制定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場垂直并保持與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)調(diào)速運(yùn)行。理論分析和仿真結(jié)果表明,所提出的永磁同步電機(jī)無傳感器控制方法具有較強(qiáng)的魯棒性和令人滿意的性能。
標(biāo)簽: 滑模觀測器 永磁同步電機(jī) 無位置傳感器 控制
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半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展使得微控制器集成度越來越高,計(jì)算速度越來越快,價(jià)格和功耗越來越低。近年來異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達(dá)幾百兆,很好的解決了困擾工程師們的實(shí)時(shí)性問題。 隨著計(jì)算機(jī)、通訊和控制技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制系統(tǒng)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布化的方向發(fā)展。現(xiàn)場總線既是一個(gè)開放通信網(wǎng)絡(luò),又是一種全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。CAN總線即是現(xiàn)場總線的一種,它主要應(yīng)用于各種設(shè)備檢測及控制,被公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200,開發(fā)了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以掛接多個(gè)CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn),同時(shí)還具有以太網(wǎng)、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口,并且可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn),由傳感器、微處理器芯片(內(nèi)嵌CAN控制器)和CAN收發(fā)模塊組成,可以獨(dú)立完成某一項(xiàng)或多項(xiàng)氣象要素的數(shù)據(jù)采集,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)與CAN總線的數(shù)據(jù)交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),接著介紹了傳感器節(jié)點(diǎn)的CAN總線實(shí)現(xiàn)方案,然后詳細(xì)闡述了以AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺(tái)的硬件組成及實(shí)現(xiàn),并以此硬件平臺(tái)為基礎(chǔ),詳細(xì)的論述了嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作,如U-BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動(dòng)程序的編寫、以及應(yīng)用程序的開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM CAN 海洋氣象 測系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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近年來智能家居系統(tǒng)飛速發(fā)展,但是大多數(shù)功能欠完善,同時(shí)成本高昂。針對這種情況,介紹了基于RS一485總線網(wǎng)絡(luò),以嵌人式系統(tǒng)作為主設(shè)備,傳感器接人模塊作為從設(shè)備的智能家居子網(wǎng)系統(tǒng)并給出了總體結(jié)構(gòu)圖和硬件
標(biāo)簽: 485 總線 智能家居系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域,一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中性能評(píng)估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于模擬過程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時(shí)間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型,重點(diǎn)解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn),以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級(jí)語言的描述,其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時(shí)間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟,同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實(shí)現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫訪問實(shí)現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗(yàn)證方案,并按照該方案對仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證,最后對進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁減,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng),對功能,可靠性,成本,體積,功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1]。廣泛應(yīng)用于軍事,信息家電,無線通信設(shè)備,消費(fèi)類電子產(chǎn)品,移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)等諸多領(lǐng)域,是當(dāng)今熱門的計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)。 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,人們生活水平提高,數(shù)字高清電視逐漸普及,在各大賣場,對銷售過程中展示設(shè)備也隨之提出了更高的要求。但據(jù)調(diào)查,在中國現(xiàn)有的高清播放系統(tǒng)普遍存在價(jià)格昂貴,損耗高,壽命短及外部接口少等缺陷,導(dǎo)致無法普及。 針對這一現(xiàn)狀,本課題設(shè)計(jì)了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺(tái),嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uclinux為系統(tǒng)軟件平臺(tái)的高清播放系統(tǒng)。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構(gòu),又是公司的名稱,該公司主要設(shè)計(jì)處理器架構(gòu),并將其技術(shù)授權(quán)給其他芯片廠商。該處理器架構(gòu)具有外型小,性能高等特點(diǎn),多用于便攜式通訊工具,多媒體數(shù)字式消費(fèi)類儀器和嵌入式系統(tǒng)解決方案等領(lǐng)域。本課題在充分考慮系統(tǒng)實(shí)用性和開發(fā)成本的基礎(chǔ)上,采用EM8623芯片為CPU,片外擴(kuò)展FLASH和SDRAM存儲(chǔ)器。 uclinux系統(tǒng)從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來,雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內(nèi)存管理單元)的處理器而設(shè)計(jì),但保留了操作系統(tǒng)的所有特性,為硬件平臺(tái)更好地運(yùn)行提供了保證,也降低了軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性,縮短了開發(fā)周期。 該高清播放系統(tǒng)具有工作時(shí)間長,性能穩(wěn)定等特點(diǎn),采用面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程綜合編程方法,ASM,C,C++多種語言混合編程方式實(shí)現(xiàn),使系統(tǒng)具有很高的健壯性和可擴(kuò)展性。 基于ARM的高清播放系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期的效果和實(shí)際要求。而且由于該高清播放系統(tǒng)外接接口豐富(包括常見的HDMI,S-Video,VGA,YPbPr,YCbCr),連接使用方便,所以具有很好的市場價(jià)值,可廣泛應(yīng)用于電視銷售柜臺(tái),化妝品展示柜臺(tái),聯(lián)網(wǎng)廣告機(jī)等領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 播放 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著生產(chǎn)自動(dòng)化要求的不斷提高,控制技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能記錄儀已日益廣泛地應(yīng)用在工業(yè)過程領(lǐng)域,并占據(jù)了越來越高的地位。近年來,新的應(yīng)用也對智能記錄儀的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 嵌入式系統(tǒng)因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),其已經(jīng)在各種記錄儀表的開發(fā)與設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。為了改善工業(yè)現(xiàn)場傳統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且數(shù)據(jù)不夠及時(shí)準(zhǔn)確的缺點(diǎn),本課題基于嵌入式的技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)IAnux組成的平臺(tái),并對其進(jìn)行了開發(fā)研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了針對工業(yè)過程數(shù)據(jù)處理的一種新型的記錄系統(tǒng)。 本文研究了無紙記錄儀通用開發(fā)方法,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和性能設(shè)計(jì)指標(biāo)。該系統(tǒng)以三星公司生產(chǎn)的S3C2410(ARM)微控制器為核心,配置大容量Flash存貯器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等,通過8個(gè)信號(hào)輸入通道,可配接熱電偶、熱電阻以及標(biāo)準(zhǔn)的電壓/電流信號(hào),經(jīng)16位采樣送ARM處理后,按設(shè)定要求完成信號(hào)監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數(shù)據(jù)報(bào)警等無紙記錄儀的功能,以及通過RS232通信接口與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,采用結(jié)構(gòu)化、模塊化方法,結(jié)合硬件配置設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、檢測信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數(shù),從而使具有了模塊化擴(kuò)展功能。試驗(yàn)表明了該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了準(zhǔn)確、可靠的的采集與處理,較好地滿足了工業(yè)現(xiàn)場的需求。 本課題是數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、處理領(lǐng)域中的一次成功嘗試。在實(shí)際應(yīng)用中,該系統(tǒng)凸顯出強(qiáng)大的功能、良好的靈活性。實(shí)踐證明本系統(tǒng)是一種優(yōu)秀的解決方案,能夠高效的實(shí)現(xiàn)各種測控任務(wù)。
標(biāo)簽: ARM 工業(yè)過程 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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無線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺(tái),選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 系統(tǒng)以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實(shí)現(xiàn)核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的架構(gòu),詳細(xì)分析了ARM最小系統(tǒng)中各個(gè)功能組成模塊;然后建立了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的arm-linux-gcc交叉編譯環(huán)境,重點(diǎn)研究了Bootloader和Linux內(nèi)核的配置與編譯,并且在硬件平臺(tái)上移植了Linux操作系統(tǒng)。在ARM嵌入式Linux開發(fā)平臺(tái)上,研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案,即在Linux內(nèi)核中加載Video4Linux模塊,通過V4L模塊提供的編程接口,操作USB攝像頭設(shè)備文件/dev/video0,并且采用內(nèi)存映射方式截取視頻,完成了圖像采集的軟件設(shè)計(jì)。此外,論文還研究了在Linux環(huán)境下PPP協(xié)議撥號(hào)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法,即通過AT指令初始化CDMA模塊,使之附在CDMA網(wǎng)絡(luò)上,通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接,獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商ISP動(dòng)態(tài)分配給數(shù)據(jù)傳輸終端的IP地址,從而實(shí)現(xiàn)了無線模塊撥號(hào)上網(wǎng)功能。在無線終端通過PPP撥號(hào)上網(wǎng)后,采用了客戶端/服務(wù)器端模式,運(yùn)行套接字(Socket)應(yīng)用程序,將設(shè)備采集到的圖像數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)過Internet傳送到監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)了傳輸終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。 論文研究和實(shí)現(xiàn)的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。終端內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議,可以通過CDMA網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng),為用戶提供透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。相比于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng),它具有高可靠性、組網(wǎng)方便、可遠(yuǎn)程控制等特點(diǎn),因此在電力自動(dòng)化、環(huán)保、交通監(jiān)控等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,特別適用于移動(dòng)環(huán)境、難于布線的場所和邊遠(yuǎn)地區(qū)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 渦流
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點(diǎn)之一。ARM以其高性能低功耗的特點(diǎn)成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產(chǎn)品中廣泛使用,隨著數(shù)碼相機(jī)的普及,數(shù)碼相框產(chǎn)品得到推廣,數(shù)碼相框通過一個(gè)液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片,數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變,也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個(gè)新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面,uC/OS—Ⅱ憑借其小內(nèi)核、多任務(wù)、豐富的系統(tǒng)服務(wù)、容易使用以及源碼公開等特點(diǎn)被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設(shè)備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性,可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內(nèi)核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲(chǔ)器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)載體中。 本論文的硬件工作平臺(tái)是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600,該平臺(tái)集成了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的相關(guān)硬件模塊。本論文的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)NAND Flash存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)級(jí)方案,即在ARK1600平臺(tái)上通過構(gòu)建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)NAND Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實(shí)現(xiàn)代碼的編譯,通過Multi—ICE進(jìn)行前期調(diào)試以及USB—Debug進(jìn)行后期的系統(tǒng)整合調(diào)試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個(gè)的方面:首先研究了ARM相關(guān)構(gòu)架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái),分析ARK1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了BootLoader的相關(guān)概念,并重點(diǎn)闡述了NAND BootLoader程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程;其次在文件系統(tǒng)方面,本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺(tái),在移植的過程中采用了動(dòng)態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率;最后重點(diǎn)討論了NAND Flash驅(qū)動(dòng)在ARK1600的實(shí)現(xiàn),主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),并從物理層,邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個(gè)方面具體分析了NAND Flash驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn),并在NAND Flash邏輯層驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)通過采用壞塊處理表算法實(shí)現(xiàn)了NAND的磨損均衡問題。
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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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(jī)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(gè)領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注,成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)。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(shí)時(shí)性好等優(yōu)勢,成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)。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(gè)可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺(tái),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(shí)時(shí)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(diǎn),但還存在著效率較低,錯(cuò)誤處理能力不強(qiáng)等缺點(diǎn)。而且設(shè)備的兼容性不好,系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(diǎn),具有很強(qiáng)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(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)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(shí)驗(yàn)開發(fā)板作為學(xué)習(xí)和研究的開發(fā)平臺(tái),把μC/OS-Ⅱ這個(gè)實(shí)時(shí)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(diǎn)和驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上,把其驅(qū)動(dòng)移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計(jì)—個(gè)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(jì)方法,這些工作為搭建基于CAN總線的實(shí)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(yùn)用到各種測控系統(tǒng)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性,并且具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)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(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測控系統(tǒng)方案。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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