隨著雷達(dá)、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘?hào)高速處理的要求,研究人員正尋求高速的數(shù)字信號(hào)處理算法,以滿足這種高速地處理數(shù)據(jù)的需要。常用的高速實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的器件有ASIC、可編程的數(shù)字信號(hào)處理芯片、FPGA,等等。 本文研究了時(shí)域FPGA上實(shí)現(xiàn)高速高階FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了高壓縮比的LFM脈沖信號(hào)的匹配濾波。文章根據(jù)FIR數(shù)字濾波器理論,分析比較實(shí)現(xiàn)了FIR濾波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上設(shè)計(jì)了高速高階FIR濾波器。并詳細(xì)進(jìn)行了分析;設(shè)計(jì)出了一個(gè)256階的線性調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)的匹配濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例,并用ModelSim軟件進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA FIR 濾波器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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當(dāng)前,在系統(tǒng)級(jí)互連設(shè)計(jì)中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢(shì)。人們已經(jīng)意識(shí)到串行I/O“潮流”是不可避免的,因?yàn)樵诟哂?Gbps的速度下,并行I/O方案已經(jīng)達(dá)到了物理極限,不能再提供可靠和經(jīng)濟(jì)的信號(hào)同步方法。基于串行I/O的設(shè)計(jì)帶來許多傳統(tǒng)并行方法所無法提供的優(yōu)點(diǎn),包括:更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板(PCB)層數(shù)、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少,而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,包括PC、消費(fèi)電子、海量存儲(chǔ)、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計(jì)算和控制、測試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn),如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議,它允許任何數(shù)據(jù)分組通過Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機(jī)箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù),每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴(kuò)展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個(gè)物理通道綁定在一起形成一個(gè)虛擬鏈路。16個(gè)通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用,如太位級(jí)路由器和交換機(jī)、遠(yuǎn)程接入交換機(jī)、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲(chǔ)子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對(duì)帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線背板。現(xiàn)在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進(jìn)電信計(jì)算架構(gòu))正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺(tái)被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)(PICMG)開發(fā),其主要目的是定義一種開放的通信和計(jì)算架構(gòu),使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu),支持高速互聯(lián)、不同背板拓?fù)洹⒏咝盘?hào)密度、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當(dāng)前和未來高系統(tǒng)帶寬的要求。 采用FPGA設(shè)計(jì)高速串行接口將為設(shè)計(jì)帶來巨大的靈活性和可擴(kuò)展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個(gè)RocketIO收發(fā)器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強(qiáng)大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器,為企業(yè)從并行連接向串行連接的過渡提供了一個(gè)理想的連接平臺(tái)。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計(jì)傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口,該背板接口完全符合PICMG3.0規(guī)范。本文對(duì)串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了簡要的介紹和分析,詳細(xì)分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點(diǎn)檢測、擾碼、時(shí)鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時(shí)對(duì)AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進(jìn)行了分析, 并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計(jì)方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計(jì)工具,可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機(jī)框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。
上傳時(shí)間: 2013-05-29
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數(shù)字濾波作為數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于諸如信號(hào)分離、恢復(fù)、整形等多種場合中,本文討論的FIR濾波器因其具有嚴(yán)格的線性相位特性而得到廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中,往往要求信號(hào)處理具有實(shí)時(shí)性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實(shí)現(xiàn)方法則難以同時(shí)達(dá)到兩方面的要求。 可編程邏輯器件是一種用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。本課題研究FIR的FPGA解決方案體現(xiàn)電子系統(tǒng)的微型化和單片化,主要完成的工作如下: (1)以FIR濾波器的基本理論為依據(jù),研究適應(yīng)工程實(shí)際的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法: (2)對(duì)分布式算法進(jìn)行了較為深入的研究。在闡述算法原理的基礎(chǔ)上,分析了利用FPGA特有的查找表結(jié)構(gòu)完成這一運(yùn)算的方法,從而解決了常系數(shù)乘法運(yùn)算硬件實(shí)現(xiàn)的問題; (3)以—FIR低通濾波器為例說明FIR數(shù)字濾波器的具體實(shí)現(xiàn)方法,采用層次化、模塊化、參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想,完成對(duì)整個(gè)FIR濾波器的功能模塊的劃分,以及各個(gè)功能模塊的具體設(shè)計(jì); (4)設(shè)計(jì)參數(shù)可調(diào)的FIR低通濾波器的硬件電路:以EPFlK50TCl44-l為核心,包括A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路以及在系統(tǒng)配置電路等。以話音作為輸入信號(hào),進(jìn)行了實(shí)際濾波效果的測試。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測試結(jié)果表明,和傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器相比較具有更好的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、靈活性和實(shí)用性。
標(biāo)簽: FPGA 沖激響應(yīng) 數(shù)字濾波器
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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網(wǎng)絡(luò)帶寬依然在不斷增長(尤其是在本地網(wǎng)),最后一公里的高速接入日益普及;另一方面的情況是大容量的磁盤、FLASH移動(dòng)存儲(chǔ)盤和激光盤的容量不斷增大,使得傳送和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的成本不斷地下降。不僅使人發(fā)問:我們孜孜不倦的搞視頻壓縮高級(jí)算法還有多少意義?我們可以看到,算法的復(fù)雜性日益增加,但性能的提高卻接近邊緣。 是什么還在要求更高的壓縮速率?還有被我們遺忘的地方嗎?還有什么應(yīng)用讓我們繼續(xù)追求更精妙的壓縮算法? 在作者看來,這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是移動(dòng)視頻服務(wù)。無線頻譜這種稀缺資源的有限性決定了我們必須繼續(xù)對(duì)視頻壓縮技術(shù)進(jìn)行研究。即使伴隨UMTS/IMT2000的到來,移動(dòng)終端可以獲得的數(shù)據(jù)速率也限制在144Kbit/s,在微蜂窩的時(shí)候最高能達(dá)到的速率上限也在2Mbit/s。144Kbit/s的速率對(duì)于較高質(zhì)量的視頻傳輸來講,仍然是有限的。因此,可以預(yù)見,移動(dòng)終端的空中接口這個(gè)瓶頸使得我們必須繼續(xù)進(jìn)行視頻壓縮。 另一方面,移動(dòng)終端領(lǐng)域開發(fā)視頻壓縮算法,在其低功耗和實(shí)時(shí)性要求下,也是異常困難的。為了減少計(jì)算的復(fù)雜性和運(yùn)動(dòng)估計(jì)的功耗,業(yè)界提出了許多快速算法,例如2-D的對(duì)數(shù)搜索,三步搜索,聯(lián)合搜索。盡管這些方法減少了功耗,其結(jié)果是視頻壓縮性能的降低,因?yàn)檫@些算法的本質(zhì)是減少了運(yùn)動(dòng)搜索的空間。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)搜索的低功耗,在電路領(lǐng)域又提出了搜索窗口和時(shí)鐘管理的措施。但這些方法都是在犧牲視頻壓縮比性能的基礎(chǔ)進(jìn)行的折中,并沒有強(qiáng)調(diào)算法映射結(jié)構(gòu)上做出處理。 本論文提出了一種新的解決MPEG-4運(yùn)動(dòng)估計(jì)運(yùn)算的低功耗實(shí)時(shí)處理器架構(gòu)。其基礎(chǔ)是采用了心肌陣列并行處理技術(shù)和低功耗控制電路。運(yùn)動(dòng)估計(jì)的繁復(fù)運(yùn)算通過心肌陣列分布式運(yùn)算得到有效處理。從理論上看,心肌陣列有其簡單易理解性,然后,由于FPGA的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有限性,設(shè)計(jì)這樣一個(gè)陣列仍有許多值得注意的問題。論文提出使用保守近似處理在全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)中減少功耗,其本質(zhì)是消除不必要的冗余運(yùn)算。宏塊的最小誤差匹配是一個(gè)典型的串行操作過程。論文新提出的方法是在進(jìn)行絕對(duì)匹配前使用保守計(jì)算,如果保守誤差值與最小誤差差別過大,則不進(jìn)行絕對(duì)誤差計(jì)算。 總的說來,論文實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)目標(biāo):通過心肌陣列實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)編碼,通過在算法層次引入控制電路,降低運(yùn)動(dòng)估計(jì)電路的功耗。
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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:電動(dòng)汽車蓄電池組的工作狀態(tài)主要指各電池在工作時(shí)的端電壓、工作電流和溫度3 個(gè)參數(shù)的變化情況。對(duì)電池工 作狀態(tài)的檢測通常有集中式檢測法和分布式檢測法,采用“部分”集中、“整體”分布的思路,將電池分成若干分組,每 個(gè)分組集中檢測,各分組分布檢測,同時(shí),采用“橋電容”技術(shù)解決了蓄電池組單體端電壓檢測中存在的參考點(diǎn)選擇和 被測電池與檢測設(shè)備隔離的問題,形成了一種具有完全隔離功能的集中/ 分布式檢測法。經(jīng)過試驗(yàn),該檢測法電壓、電流和溫度采集功能正常,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
標(biāo)簽: 電動(dòng)汽車 狀態(tài)檢測 蓄電池組 電池管理
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分,它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對(duì)與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制,特別適用于對(duì)成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護(hù),安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號(hào)的傳輸平臺(tái)。首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì),包括:存儲(chǔ)器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對(duì)ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開放等特點(diǎn),通過對(duì)μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM USB 嵌入式 主機(jī)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分,它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對(duì)與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制,特別適用于對(duì)成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護(hù),安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號(hào)的傳輸平臺(tái)。首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì),包括:存儲(chǔ)器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對(duì)ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開放等特點(diǎn),通過對(duì)μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能,對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護(hù)和科學(xué)管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機(jī)械控制,及新興的移動(dòng)通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機(jī)為硬件載體進(jìn)行設(shè)計(jì),功能相對(duì)單一,可視化及擴(kuò)展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級(jí)換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實(shí)現(xiàn)原有單片機(jī)的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計(jì)過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺(tái),探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對(duì)象及監(jiān)控點(diǎn)的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)局站中心SU作了設(shè)計(jì),包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法。
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能,對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護(hù)和科學(xué)管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機(jī)械控制,及新興的移動(dòng)通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機(jī)為硬件載體進(jìn)行設(shè)計(jì),功能相對(duì)單一,可視化及擴(kuò)展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級(jí)換代,現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體,以Linux系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實(shí)現(xiàn)原有單片機(jī)的功能外,還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,其設(shè)計(jì)過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺(tái),探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先,本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對(duì)象及監(jiān)控點(diǎn)的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)局站中心SU作了設(shè)計(jì),包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等,并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法。
標(biāo)簽: ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-09
上傳用戶:diertiantang
現(xiàn)場總線技術(shù)以其先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、開放性等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng),已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊,具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現(xiàn)場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格低廉、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,基于CAN總線設(shè)計(jì)的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復(fù)雜性,降低成本,并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。 本論文針對(duì)某石材加工廠的具體應(yīng)用需求,在分析了CAN總線協(xié)議的基礎(chǔ)上,給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的總體解決方案,主控節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì),人機(jī)界面設(shè)計(jì),以及網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)模型及具體實(shí)現(xiàn)流程,完成的主要工作如下: 軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)。設(shè)計(jì)了該節(jié)點(diǎn)的硬件電路,包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉(zhuǎn)換隔離電路等。在硬件平臺(tái)上進(jìn)行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植,基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅(qū)動(dòng)程序,主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設(shè)計(jì),根據(jù)工業(yè)控制應(yīng)用的具體需求,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)整體解決方案,包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨福ㄓ嵔Y(jié)構(gòu)等,基于CAN總線技術(shù)規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信協(xié)議CAN08。 人機(jī)界面設(shè)計(jì),基于威綸MT505設(shè)計(jì)了工控網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)界面,編程實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與主控節(jié)點(diǎn)的Modbus通訊。
標(biāo)簽: ARM 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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