嵌入式Linux是將普通Linux操作系統進行裁剪、修改,使之能在嵌入式系統上運行的一種操作系統。由于兼有Linux和嵌入式系統的優點,嵌入式Linux系統有著巨大的市場前景和商業機會。由于嵌入式系統涉及到種類繁多的嵌入式處理器,所以目前嵌入式Linux的應用的一個熱點就是將Linux內核移植到一些典型的微控制器和微處理器上。 ARM平臺是目前使用廣泛的主流的嵌入式處理器體系結構。本文采用使用S3C2410(ARM9內核)為 CPU 的硬件平臺,S3C2410 是韓國三星公司生產的一款基于ARM920T’體系結構的高性能CPU,豐富的外設接口,203MHz的主頻使它特別適合進行操作系統的移植和進行應用開發。 本文主要目的是研究Linux下的驅動程序移植。文章首先分析如何建立硬件和軟件平臺,包括開發板介紹、建立交叉編譯環境、BootLoader移植、Linux2.6內核移植,一直到根文件系統建立的全過程。然后介紹典型的字符設備、塊設備和網絡設備驅動程序的寫法。
上傳時間: 2013-07-04
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本文介紹了通訊協議轉換器研究的背景意義和目前國內外發展的現狀,并詳細敘述了所選方案的設計過程。本協議轉換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內核的32位微控制芯片LPC2212,提供了高速穩定的硬件平臺。操作系統采用實時嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ,工作穩定,實時性強,移植方便。 本文的豐要內容如下:整體的設計思路,結構組成;系統硬件的設計,豐要包括網絡接口電路,USB接口電路,以及串口擴展電路;TCP/IP協議,豐要包括TCP協議,IP協議,ARP協議等;USB協議,豐要包括USB設備構架,USB數據流模型;串口數據轉以太網數據和 USB 數據以及太網數據和 USB 數據轉串口數據;嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ,豐要包括信號量,消息郵箱,消息隊列等;操作系統的移植,豐要包括與處理器相關的文件的改寫。整個系統的硬件和底層軟件部分已經完成,經串口調試軟件、USB總線監測軟件以及以太網數據監測軟件進行實際的收發數據實驗,驗證了方案的合理性。 在USB和以太網驅動程序的編寫中,查閱了大量的相關資料。對于USB協議,重點分析了USB協議的架構和數據流模型。對于TCP/IP協議,仔細分析了其封裝和分用,分析了TCP協議、IP協議、ARP協議的原理及程序的實現。對于操作系統的移植,給出了具體的實現步驟,并給出了豐要的代碼。
上傳時間: 2013-06-10
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嵌入式系統應用于智能設備、工業控制領域實現各種信號的處理與控制,是近年來技術研究和產品開發的熱點。同時,隨著以太網技術的迅速發展,工業控制中過程監控層和現場設備層信號傳輸網絡開始逐步采用以太網,基于網絡的遠程監控使整個企業網絡呈現高度統一性、開放性和透明性。將嵌入式技術和基于網絡的遠程監控技術應用于電梯,可以有效地提高產品和服務的質量。 本文旨在研制和開發一套應用于電梯的智能多媒體顯示與遠程監控系統,硬件設計中,在以嵌入式微處理器S3C2410X、Flash、SDRAM構成的最小系統核心板外,擴展了串行口、網口、LCD接口等外圍硬件資源,設計了RS-232轉換成RS-422接口界面的硬件電路板,針對核心板RTC時鐘問題,采用PCF8563芯片設計了時鐘/日歷小板。 軟件平臺方面,首先分析了系統啟動引導程序Bootloader,參照嵌入式Linux內核源代碼以及對S3C2410X的支持代碼,根據本系統的硬件配置對Linux內核進行裁剪移植,修改了音頻驅動和LCD驅動,在內核中添加了對Yaffs文件系統類型的支持。然后準備了根文件系統內容,在其中添加了交叉編譯過的Qt/Embedded3.1的庫,使用Cramfs、RAMdisk和Yaffs相結合的根文件系統格式。在此基礎上,向嵌入式平臺移植了Linux下開源的多媒體播放器Mplayer和嵌入式數據庫SQLite。 設計編寫Qt GUI界面和串口數據采集模塊,構建了電梯間多媒體顯示系統,顯示界面劃分為串口數據采集顯示、動畫播放、系統時間、文本信息、滾動字幕、商標圖片六個顯示區域。使用Boa在ARM平臺上構建了嵌入式Web服務器,Web服務器通過HTTP協議與監控端瀏覽器軟件進行信息交互,提供服務器應用程序模塊的訪問界面和現場設備的信息訪問和控制界面,并借助SQLite數據庫的支持,實現了基于網絡的電梯遠程監控系統的功能。監控端通過Web頁面激活服務器的相應應用程序模塊,傳遞信息服務請求和控制命令。將本系統應用與電梯設備,取得了用戶的好評。
上傳時間: 2013-04-24
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智能家庭信息系統是集自動化、計算機、通信技術于一體的“3C”系統,它將各種家電產品結合成一個有機整體,實現了對家電設備進行集中或異地控制和管理,以及能夠與外界進行信息交互,以控制終端為突破口作為對家庭信息系統的研究,將有可能在以后的競爭中占據制高點,取得良好的經濟和社會效益。 本課題開發的智能家庭信息系統是以實際項目為背景,對基于網絡的嵌入式家庭信息系統進行了研究。通過對傳統智能家居的特點進行分析,指出了目前市場上的智能家居系統的局限性,提出了基于短距無線網絡的現代智能家居系統是將來的發展趨勢。 接著對智能家居控制的系統構架以及相關關鍵技術進行了分析和比較,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術是目前最適合無線家居控制系統的無線標準,并對該標準進行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網絡的現狀和家庭內部各信息家電的互連、集中控制、遠程訪問與控制的需求,以及低成本實現的實際需要,及設備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要,設計了以無線ZigBee技術組成家庭網絡體系總體結構,避免了在家庭內部布線的缺陷,且滿足了功耗低,成本低,網絡容量大等要求。 設計了新型無線通訊模塊,該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標準的射頻收發器CC2420來實現ZigBee模塊,它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性,可以單獨使用,也可以嵌入其它設備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統,并給出了在Linux上的開發流程。 最后,論文具體分析了無線ZigBee協議、ZigBee組網技術以及它們在將來的廣泛應用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協議,設計了遠程客戶端訪問和控制家用電器的界面,并給出了部分軟件設計流程圖。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論,對基于ARM的DC/DC變換器控制系統的軟硬件設計作了較為詳盡的論述,對控制系統的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景,燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結構、工作原理和電磁兼容環境。在此基礎上,從控制電路的最小系統、檢測系統、脈沖發生系統以及驅動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統的硬件設計以及驅動電路的設計。本文在DC/DC變換器電感電流連續狀態空間小信號數學模型的基礎上,應用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環控制系統進行了建模和仿真分析,給出了具有實際指導意義的結論,設計了基于ARM控制系統的軟件結構并編寫了相應的軟件代碼。此外,本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統硬件和軟件基礎上進行了功率試驗并給出了試驗結果以及今后改進的方向。
上傳時間: 2013-07-12
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現代信息技術的迅猛發展,使得圖像處理方面的研究與應用,尤其是實時圖像處理引起了更廣泛的關注。近年來,隨著嵌入式和DSP技術的不斷發展,數字信號處理領域的理論研究成果被逐漸應用到實際系統中,從而推動了新理論的產生和應用,對圖像處理等領域的技術發展起到了十分重要的作用。可見,研究如何將ARM和DSP雙處理器結構應用于實時圖像處理系統的新方法有著非常重要的理論價值和應用價值。本文主要研究內容如下: 1.分析了實時圖像處理領域的最新發展,得出了以ARM和DSP分別作為實時圖像處理系統核心的優勢和劣勢,結合本課題實時性,高效性和便攜性的特點,設計一個以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統,并通過增加或裁剪可以廣泛應用于圖像處理和圖像識別領域。 2.掌紋識別技術是繼指紋識別和虹膜識別后人體生物特征識別領域中最新的研究方向,正處在不斷的研究和探索階段。在論文中,介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統和掌紋識別技術相融合的實例,構成最基本的脫機掌紋識別系統,給出了系統的組成和運行的基本流程,實現最基本的識別功能,降低成本,提升實時掌紋識別系統的性能。 3.具體設計中,在對兩種系統組成方案經過比較后,選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心,根據TMS320VC5470芯片的特點,對系統平臺的硬件原理進行設計,擴充了進行研究所需的片外RAM,ROM(Flash),人機接口電路,外圍接口電路,仿真接口JTAG等。隨后根據原理圖所需器件,選擇相對應的封裝形式,設計8層印刷電路板,對BGA封裝形式芯片的扇出方式,布線規則以及高速數字電路與高速PCB設計中涉及的信號完整性問題予以重點研究,較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問題。除此之外,在軟件設計方面,討論了針對TMS320VC5470系統脫離主機開發環境成為獨立系統時雙核Bootload的實現、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創新工作是將ARM和DSP有效的相結合,使他們在實時圖像處理系統中發揮各自的優勢,克服自身的劣勢,提升了實時圖像處理系統的性能,縮小了體積,節約了成本;并基于上述研究成果,將該ARM+DSP實時圖像處理系統和最新的掌紋識別的原理相結合,構成了手持式掌紋識別系統,對于實時掌紋識別技術的研究有著非常重要意義。
上傳時間: 2013-07-31
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隨著金融行業的不斷發展,IC智能卡正在并已經融入當今信息技術的主流,人們已愈來愈多地開始接受和使用IC智能卡。根據應用環境的不同,傳統的IC卡讀寫機具可以分為兩種:座式IC卡讀寫器和IC卡手持POS機。無線局域網、嵌入式系統和生物鑒別三種技術相結合的IC卡手持POS機是一種很好的方式。因此我們提出了一種基于ARM+DSP協作架構的射頻IC卡無線手持POS機設計方案。 本文首先介紹了ARM+DSP嵌入式系統,指紋識別技術和無線數傳技術,提出了ARM+DSP協作架構的雙處理器連接方案。之后,給出了系統的總體結構圖,包括硬件部分和軟件部分。 硬件部分為ARM和DSP兩個子系統,分別以LPC2210和TMS320VC54025為核心,加上存儲器和各種外設。詳細說明了兩個CPU通過HPI主機方式進行通信、主機系統的主控處理器LPC2210外設的接口電路設計。 軟件部分包括嵌入式μ C/OS-Ⅱ移植要點,任務設計,驅動程序設計等。詳細說明了在嵌入式μ C/OS-Ⅱ平臺中,顯示任務,鍵盤任務和IC卡讀寫任務設計過程以及它們的驅動程序的代碼的編寫。 本課題的研究己取得階段性成果,能夠實現一些基本的功能。
上傳時間: 2013-06-07
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設備狀態監測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數據處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數據采集技術及數字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統工控監測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監測系統數據的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監控中心,各自運行相應的包括網絡管理功能的應用程序,實現監測數據自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數據遠程傳輸,進而實現分布式、網絡化和自動化的設備監測系統新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內外研發現狀。給出了嵌入式監測系統總體設計方案。根據系統的功能和要求的技術指標,在綜合比較現有各種嵌入式操作系統的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統構造嵌入式系統的優點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統作為本次設計的操作系統;選擇了samsung公司基于ARM920T內核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器;簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監測系統主要由控制中心和嵌入式監測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統中的嵌入式監測終端部分,主要進行了嵌入式監測終端的硬件設計,嵌入式操作系統ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環境,制作根文件系統,軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現以及應用程序中的液晶顯示部分與實數EFT算法以及幾種數字信號的平均算法的C語言實現,最后,對本論文進行了總結,并指出了后續工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監測系統的研制對于監測網絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經濟效益。
上傳時間: 2013-07-20
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作為一種全數字化的現場通信網絡,現場總線以其可控性強、可靠性高、開放性好等優點。在實際應用中常常需要在不同種類的現場總線間進行數據通信以及用戶需要對不同種類的現場總線設備進行操作和控制。同時,工業測控系統在控制層采用現場總線技術,而在管理層采用以太網構成的企業信息網
標簽: ARMVxWorks BSP 現場總線 網關
上傳時間: 2013-05-25
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當今嵌入式技術的發展突飛猛進,嵌入式系統在很多產業中得到廣泛應用并逐步改變著這些產業。嵌入式技術的發展同樣也影響到了數控技術的發展。論文綜述了當前開放式數控系統國內外發展現狀,并分析了幾種主流開放式數控系統體系結構的優缺點,進而提出了利用ARM處理器和Windows CE操作系統開發一個基于ARM-WinCE嵌入式數控系統的原型系統的想法。 論文論述了如何構建ARM-WinCE數控系統基于S3C2410開發板的硬件平Z口-x和基于Windows CE.Net的軟件平臺;在ARM微處理器上構建了基于Windows CE的數控操作系統內核,并利用VIVI Boot Loader把定制的映像加載到S3C2410開發板中去。 本文重點針對ARM處理器芯片,利用流接口驅動程序結構實現了藍牙串口驅動程序的開發,實現了ARM-WinCE數控系統中機床控制器和移動控制器的藍牙通信;研究了如何利用S3C2410處理器的PWM定時器和Windows CE的中斷機制進行數控系統的實時控制。
標簽: ARMWindowsCE 嵌入式 數控系統
上傳時間: 2013-04-24
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