核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集核探測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)為一體，以多道脈沖幅度分析器為核心部件，能夠快速、準(zhǔn)確地提取出核素的相關(guān)信息及參數(shù)。現(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測及環(huán)境放射性監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，以32位ARM為核心的微控制器已被引入進(jìn)來，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度，同時嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴(kuò)展、系統(tǒng)集成提供了高效的開發(fā)平臺。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實時操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺，譜數(shù)據(jù)采集為基本功能，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展GPS和GPRS模塊，可實現(xiàn)GPS信息和核信號的實時、同步接收，保存和顯示，并可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)及時傳到采集中心進(jìn)行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位，為野外多點測量及遠(yuǎn)程監(jiān)測提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目“基于3GS技術(shù)的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項目編號：20040616014)”為依托，本人在已有研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)和系統(tǒng)集成： (1)選用軌對軌運算放大器，改進(jìn)了峰值檢測電路，增大了脈沖峰值的測量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心，外圍電路帶有LCD顯示，系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 (3)實現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建，及各功能模塊的設(shè)計與集成。
標(biāo)簽： ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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可以用來學(xué)習(xí)8051IP核設(shè)計，掌握8051的開發(fā)，以及SOC的設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和智能化程度越來越高。就玻璃工業(yè)生產(chǎn)而言，以前浮法玻璃生產(chǎn)線上所用的質(zhì)量檢測都是通過利用人眼離線檢驗或?qū)Ｓ脙x器抽樣檢測，無法滿足實時檢測的要求，并且人眼檢測只能發(fā)現(xiàn)較大的玻璃缺陷，所以玻璃質(zhì)量無法提高。目前國內(nèi)幾家大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)都開始采用進(jìn)口檢測設(shè)備，可以對玻璃實現(xiàn)100％在線全檢，自動劃分玻璃等級，并獲得質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，指導(dǎo)玻璃生產(chǎn)，穩(wěn)定玻璃質(zhì)量水平。 但由于價格昂貴，加上國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場條件復(fù)雜，需要很長時間的配套和適應(yīng)，而且配件更換困難以及售后服務(wù)難以到位等問題，嚴(yán)重束縛了國內(nèi)企業(yè)對此類設(shè)備的引進(jìn)，無法提高國內(nèi)企業(yè)在國際市場的競爭能力。 應(yīng)對此一問題，本文主要研究了基于DSP+ARM的獨立雙核結(jié)構(gòu)的嵌入式視頻缺陷在線檢測系統(tǒng)的可行性，提出了相應(yīng)的開發(fā)目標(biāo)和性能參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識別的總體方案、硬件設(shè)計和相應(yīng)的底層軟件模塊；同時論述了嵌入式工業(yè)控制以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案——采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C4510B作為主控芯片，運行uClinux操作系統(tǒng)，設(shè)計出整個嵌入式系統(tǒng)的軟件層次模型和數(shù)據(jù)處理流程，其中編程底層的軟件模塊為上層的應(yīng)用程序提供硬件操作和流程，從而實現(xiàn)缺陷識別結(jié)果的控制與傳輸。同時，本文還對玻璃缺陷的識別原理進(jìn)行了深入的探討，總結(jié)出了圖象處理，圖象分割以及特征點提取等識別步驟。 本系統(tǒng)對于提高玻璃缺陷在線檢測的工藝水平、靈敏度、精度等級；提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動化水平，降低投資及運行成本都將有著極其重要的現(xiàn)實意義。
標(biāo)簽： ucLinux ARMDSP 雙核 玻璃
上傳時間： 2013-07-02
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FPGA能夠減少電子系統(tǒng)的開發(fā)風(fēng)險和開發(fā)成本,縮短上市時間,降低維護(hù)升級成本,廣泛地應(yīng)用在電子系統(tǒng)中.隨著集成電路向著片上系統(tǒng)(SoC)的發(fā)展,需要設(shè)計出FPGA IP核用于SoC芯片的設(shè)計.該論文的工作圍繞FPGA IP核的設(shè)計進(jìn)行,在FPGA結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和FPGAIP接口方案設(shè)計兩方面進(jìn)行了研究.設(shè)計改進(jìn)了適用于數(shù)據(jù)通路的FPGA新結(jié)構(gòu)——FDP.設(shè)計改進(jìn)了可編程邏輯單元(LC);對可編程連線作為"2層2類"的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織,進(jìn)行了改進(jìn)并確定了各種連線的通道寬度;結(jié)合對迷宮布線算法的分析以及benchmark電路實驗的方法,提出了用于分段式網(wǎng)格連線的開關(guān)盒和連接盒新結(jié)構(gòu),提高連線的面積利用效率.在FPGA IP核的接口方案上,基于邊界掃描測試電路提出了FPGA IP核的測試方案;結(jié)合擴(kuò)展邊界掃描測試電路得到的編程功和自動下載電路,為FPGA IP核提供了具有兩種不同編程方法的編程接口.采用SMIC 0.35um 3層金屬CMOS工藝,實現(xiàn)了一個10萬系統(tǒng)門規(guī)模的FDP結(jié)構(gòu),并和編程、測試接口一起進(jìn)行版圖設(shè)計,試制了FDP100k芯片.FDP100k中包括了32×32個LC,128個可編程IO單元.在FDP100k的芯片測試中,對編程寄存器、各種可編程資源進(jìn)行測試,并完成電路實現(xiàn)、性能參數(shù)測試以及IP核接口的測試,結(jié)果表明FPGA IP核的整體功能正確.
標(biāo)簽： FPGAIP
上傳時間： 2013-04-24
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結(jié)合視頻壓縮的理論以及IP核設(shè)計中對于仿真驗證的要求,本文設(shè)計了視頻壓縮IP核FPGA仿真驗證平臺.其硬件子平臺以Xilinx公司XC2V3000為核心,針對視頻壓縮IP核應(yīng)用仿真要求設(shè)計外圍電路,構(gòu)建一個視頻壓縮IP核的硬件仿真原型,采用運行于上位機(jī)上的控制和驅(qū)動軟件作為軟件解碼子平臺.同時還設(shè)計了完全獨立于硬件之外的ModelSim軟件仿真驗證平臺.以FPGA仿真驗證平臺為載體,本文設(shè)計了基于H.263協(xié)議的視頻壓縮IP核.經(jīng)過ModelSim下的軟件平臺仿真調(diào)試與硬件平臺調(diào)試相結(jié)合的手段,作者完成了視頻壓縮IP核的仿真驗證.
上傳時間： 2013-05-31
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單片微型計算機(jī)(單片機(jī))是將微處理器CPU、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、輸入/輸出并行接口等集成在一起。由于單片機(jī)具有專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，所以它最能滿足嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求。Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)是我國目前應(yīng)用最廣的單片機(jī)之一。 隨著可編程邏輯器件設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，每個邏輯器件中門電路的數(shù)量越來越多，一個邏輯器件就可以完成本來要由很多分立邏輯器件和存儲芯片完成的功能。這樣做減少了系統(tǒng)的功耗和成本，提高了性能和可靠性。FPGA就是目前最受歡迎的可編程邏輯器件之一。IP核是將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊，設(shè)計成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，這樣就大大減輕了工程師的負(fù)擔(dān)，避免重復(fù)勞動。隨著FPGA的規(guī)模越來越大，設(shè)計越來越復(fù)雜，使用IP核是一個發(fā)展趨勢。 本課題結(jié)合FPGA與8051單片機(jī)的優(yōu)點，主要針對以下三個方面研究： (1)FPGA開發(fā)平臺的硬件實現(xiàn)選用Xilinx公司的XC3S500E-PQ208-4-C作為核心器件，采用Intel公司的EEPROM芯片2816A和SRAM芯片6116作為片內(nèi)程序存儲器，搭建FPGA的硬件開發(fā)平臺。 (2)用VHDL語言實現(xiàn)8051IP核分析研究8051系列單片機(jī)內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)以及各部分的連接關(guān)系，實現(xiàn)了基于FPGA的8051IP核。主要包括如下幾個模塊：CPU模塊、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器模塊、定時/計數(shù)器模塊、并行端口模塊、串行端口模塊、中斷處理模塊、同步復(fù)位模塊等。 (3)基于FPGA的8051IP核應(yīng)用用所設(shè)計的8051IP核，實現(xiàn)了對一個4×4鍵盤的監(jiān)測掃描、鍵盤確認(rèn)、按鍵識別等應(yīng)用。
標(biāo)簽： FPGA 8051 單片機(jī) IP核
上傳時間： 2013-04-24
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USB2．0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，特別在電子消費類領(lǐng)域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設(shè)計，主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設(shè)計進(jìn)行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議，并兼容USB1.1協(xié)議；支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機(jī)端進(jìn)行通信；另一側(cè)則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊：ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊，為整個IP核的核心部分，進(jìn)一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊)，PIE(PHY接口處理引擎)，SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負(fù)責(zé)整個IP的復(fù)位控制，IP時鐘的開關(guān)提示等；PIE模塊負(fù)責(zé)處理USB的事務(wù)級傳輸，包括組包解包等；SIF模塊負(fù)責(zé)協(xié)議相關(guān)寄存器組和端點緩沖區(qū)的讀寫，跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產(chǎn)生；AHB模塊負(fù)責(zé)IP核與ARM通信和DMA功能的實現(xiàn)。 該IP核的軟件設(shè)計遵循USB協(xié)議，Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議，由外掛ARM實現(xiàn)USB設(shè)備命令和UFI命令的解析，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。設(shè)計了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法，通過軟件實現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗證和FPGA測試，并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實現(xiàn)了多個U盤。這個FPGA系統(tǒng)的正確工作，證明了AHB_USB2.01P核設(shè)計是正確的。
上傳時間： 2013-05-17
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本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項目為依托，致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計和開發(fā)一個基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動程序。開發(fā)該驅(qū)動程序的目的是為了對該IP進(jìn)行FPGA測試以及配合設(shè)備端驅(qū)動程序的開發(fā)，該驅(qū)動程序能夠完成即插即用功能，塊傳輸，同步傳輸，控制傳輸以及對Flash的操作五項主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動程序設(shè)計原理，其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹，編寫WDM驅(qū)動程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個相關(guān)的重要概念、驅(qū)動程序的基本組成)，以及在開發(fā)對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡要介紹。在介紹設(shè)計原理后，論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個方面簡要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計。接著論文通過分析主機(jī)端驅(qū)動程序功能需求，提出了驅(qū)動程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計流程，具體步驟是先實現(xiàn)驅(qū)動程序的正常加載以及基本PnP功能，然后實現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸，最后完成對Flash操作例程的設(shè)計。隨后論文詳細(xì)闡述了對上述五項主要功能模塊的設(shè)計；其中對Flash操作例程的設(shè)計是難點，作者通過分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范，提出程序的詳細(xì)設(shè)計方案。論文最后簡要介紹了調(diào)試驅(qū)動程序的方法，以及驅(qū)動程序的測試內(nèi)容、部分測試結(jié)果以及測試結(jié)論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動程序，因為其研究主體是一個基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動程序，因此有其普遍性；但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項目為依托，其目的是為項目服務(wù)，因此它有其特殊性。它是一項既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間： 2013-05-19
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熱釋電紅外測溫儀是一種利用物體熱釋電效應(yīng)而制成的新型紅外測溫儀器，它以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ)，是光學(xué)理論和微電子學(xué)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的測溫方式相比，具有響應(yīng)時間短、非接觸、不干擾被測溫場、使用壽命長、操作方便等一系列優(yōu)點。 本文詳細(xì)介紹了熱釋電紅外測溫儀測溫的基本原理和實現(xiàn)方法，以熱釋電紅外測溫儀現(xiàn)階段的技術(shù)作為參考，提出并研制了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器的熱釋電紅外測溫系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的構(gòu)成和實現(xiàn)方式，給出了硬件原理圖和軟件的設(shè)計流程圖。文中還對影響熱釋電紅外測溫儀測溫精度的因素和軟硬件的相關(guān)設(shè)計做了詳細(xì)的分析，并采取了相應(yīng)措施，本文主要做了以下工作： 闡述了紅外測溫儀的發(fā)展現(xiàn)狀和分類，并指出了本文的研究意義：闡述了熱釋電紅外測溫儀的原理，并對目前紅外測溫儀的幾種方案的優(yōu)缺點進(jìn)行了詳細(xì)的介紹：對ARM核微處理器作了詳細(xì)的介紹，并對本文用到的ARM核芯片LPC2132的功能特點和結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的介紹；詳細(xì)分析了系統(tǒng)的功能要求，提出了總體設(shè)計方案，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，對每個部分所完成的功能和設(shè)計思路作了說明；介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，以流程圖的方式介紹了各個功能的具體實現(xiàn)；對影響紅外測溫儀的測溫誤差的因素進(jìn)行了分析，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的軟硬件干擾問題做了相應(yīng)的抗干擾措施；為本文研究的主要結(jié)論，對系統(tǒng)的進(jìn)一步的研究工作進(jìn)行了展望。
上傳時間： 2013-07-06
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本文從AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)著手，研究了AES算法的設(shè)計原則、數(shù)學(xué)知識、整體結(jié)構(gòu)、算法描述以及AES存住的優(yōu)點利局限性。 針對ARM核的體系結(jié)構(gòu)及特點，對AES算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，提出了從AES算法本身和其結(jié)構(gòu)兩個方面進(jìn)行優(yōu)化的方法，在算法本身優(yōu)化方面是把加密模塊中的字節(jié)替換運算、列混合運算和解密模塊中的逆列混合運算中原來的復(fù)雜的運算分別轉(zhuǎn)換為簡單的循環(huán)移位、乘和異或運算。在算法結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面是在輸入輸山接口上采用了4個32位的寄存器對128bits數(shù)據(jù)進(jìn)行了并行輸入并行輸出的優(yōu)化設(shè)計；在密鑰擴(kuò)展上的優(yōu)化設(shè)計是采用內(nèi)部擴(kuò)展，即在進(jìn)行每一輪的運算過程的同時算出下一輪的密鑰，并把下一輪的密鑰暫存在SRAM里，使得密鑰擴(kuò)展與加/解密運算并行執(zhí)行；加密和解密優(yōu)化設(shè)計是將輪函數(shù)查表操作中的四個操作表查詢工作合并成一個操作表查詢工作，同時為了使加密代碼在解密代碼中可重用，節(jié)省硬件資源，在解密過程中采用了與加密相一致的過程順序。 根據(jù)上述的優(yōu)化設(shè)計，基于ARM核嵌入式系統(tǒng)的ADS開發(fā)環(huán)境，提出了AES實現(xiàn)的軟硬件方案、AES加密模塊和解密模塊的實現(xiàn)方案以及測試方案，總結(jié)了基于ARM下的高效編程技巧及混合接口規(guī)則，在集成開發(fā)環(huán)境下對算法進(jìn)行了實現(xiàn)，分別得出了初始密鑰為128bits、192bits和256bits下的加密與解密的結(jié)果，并得劍了正確驗證。在性能測試的過程中應(yīng)用編譯器的優(yōu)化選項和其它優(yōu)化技巧優(yōu)化了算法，使算法具有較高的加密速度。
標(biāo)簽： ARM AES 嵌入式系統(tǒng) 算法優(yōu)化
上傳時間： 2013-04-24
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