噴油泵是柴油機燃油噴射系統中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質量等。準確測試噴油泵的各種技術參數對提高柴油機的各項技術性能具有十分重要的意義。嵌入式系統技術已經成為了最熱門的技術之一。基于ARM的嵌入式技術己經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優異性能,應用越來越廣泛。uCLinux操作系統是從Linux衍生出來的一種操作系統,它是專為無MMU的微控制器開發的嵌入式Linux操作系統。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統總體結構入手,在詳細分析了系統所要檢測和控制的參數的基礎上,設計出噴油泵試驗臺控制系統總體架構。噴油泵試驗臺控制系統由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數據采集系統,以S3C44BOX為中心的上位機監控及管理系統。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執行噴油泵試驗臺的電機轉速控制、燃油溫度控制、噴油次數計數、提前角監控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統的管理者,主要完成給下位機發送特定的操作命令,完成實驗數據的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數據管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設計及運行環境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統采用模糊控制算法進行優化設計。詳細描述了模糊控制器設計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設計的噴油泵試驗臺控制系統技術路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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采用多功能終端構成一種小型衛星通信網,要求各個終端能夠像計算機一樣支持多種各樣的外部設備,并能實現組網功能。采用能支持嵌入式Linux操作系統的ARM處理器可很好地滿足這種需求。本文重點研究這種智能終端中基于ARM處理器的嵌入式軟件及其實現,主要內容有: (1)在分析嵌入式系統、ARM處理器、Linux操作系統特點的基礎上,論證了這種基于ARM處理器和Linux操作系統實現組網多功能終端方案的可行性和優越性。 (2)介紹了嵌入式系統的組成、開發流程和步驟,搭建了嵌入式系統開發和調試平臺,包括軟件開發工具、硬件調試工具,軟件組件等。 (3)分析了該衛星通信網終端的需求,并詳細闡述了本系統的硬件配置,包括ARM處理器、存儲器和輸入/輸出接口。 (4)論證了本系統軟件部分設計的目標,提出了一種軟件結構方案,包括Bootloader、LinuX內核、文件系統、圖形用戶界面、網絡應用程序這幾個方面的選型和開發目標。 (5)完成ARM嵌入式軟件平臺的設計與實現,包括U-Boot的修改和移植、Linux系統內核的移植和剪裁、嵌入式Linux文件系統的制作、圖形用戶界面的安裝和編程基礎,以及Linux系統中驅動程序的設計。關鍵詞:衛星通信網,地面終端,嵌入式系統,ARM,Linux
上傳時間: 2013-04-24
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船舶機艙中集中了船上大部分的設備裝置的儀表,是船舶航運的關鍵部分,隨著網絡、通訊技術以及電子制造工藝水平的快速發展,現代化船舶自動化程度越來越高,機艙的環境和自動監控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數據通信的接口,為了要實現檢測自動化,需要利用數字圖像處理技術來實現儀器儀表讀數的高速自動識別。 傳統的CCD圖像采集系統具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點,不能滿足日益發展的機器視覺應用的需要,尤其是在一些新型應用領域比如嵌入式視覺、智能監控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設計并完成了一個數字圖像采集系統。系統充分考慮了ARM技術與CMOS圖像傳感技術的優勢及特點,把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現,具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優點。系統的特色為:構建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺;研究并移植了引導程序Bootloader和操作系統uClinux;實現了實時多任務的處理,從而大幅提高系統的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構建一個嵌入式圖像識別系統的設計和解決方案。這種圖像采集系統帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能,體積很小,可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數據識別設備之外,也可以直接做為其它應用系統的一個智能集成部件使用。
上傳時間: 2013-05-26
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GPS(全球定位系統)是一種全方位的實時定位技術。隨著GPS技術的發展,基于PC機的導航定位系統由于其價格及功耗較高已不能滿足社會發展的需要,脫離PC端的嵌入式導航定位技術迅速發展起來。如今以ARM處理器作為主CPU的嵌入式硬件平臺,幾乎已經成為信息產業的硬件標準。一方面,它具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高等特點;另一方面,它為高速、穩定地運行嵌入式操作系統提供了硬件基礎。因此由基于ARM處理器的硬件平臺和嵌入式操作系統構成的嵌入式系統已經被廣泛地應用于軍事國防、消費電子、網絡通信、工業控制等各種領域。本文就對基于ARM的GPS定位系統的開發進行了研究與實現。 本文主要對以下三個方面的技術進行了研究:一是對GPS技術進行了介紹,介紹了GPS技術的發展、原理、特點、系統組成和定位方式;二是搭建基于ARM的硬件平臺;三是對Windows CE操作系統的開發進行了詳細的描述。 硬件平臺設計以三星公司的ARM920T核的S3C2440A為微處理器,根據系統要求完成S3C2440A外圍器件的設計,包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB和串口通信的電路設計。而GPS模塊使用了GPS25LVS12通道的GPS接收機,并對GPS與ARM的通信接口和數據格式進行了描述。硬件系統設計采用了冗余設計,為以后系統的升級提供了空間。 在嵌入式操作系統上,我們選擇的是Windows CE操作系統。詳細介紹了平臺移植過程中Boot Loader開發,OAL層修改,以串口、鍵盤和LCD驅動為例介紹了驅動程序的開發,并詳細介紹了內核的定制過程。在應用程序開發中,介紹了從PB中導出SDK的過程以及EVC應用程序的調試。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著Intemet網絡技術、無線接入技術和無線通信技術的快速發展,傳真技術有了許多新的研究方向。PC傳真需利用傳真軟件進行傳真,其功能受到傳真軟件的限制,而IP傳真需投入的通信基礎設施較大。無線傳真技術具有方便快捷的特性,可快速適應市場的多樣化需求,充分發揮無線通信的優勢,使用戶真正擁有自己的“移動辦公室”,是當前無線通信研究領域的一個重點內容。 本課題在對傳真通信相關基礎理論以及GSM無線網絡研究的基礎上,設計和研制了基于G3傳真的GSM網絡無線傳真接入終端。在本課題的設計中,建立了兩段級聯的傳真線路,分別是主處理器與對端傳真機之間的傳真線路(通過T32協議實現)和主處理器與本地傳真機之間的傳真線路(通過T31協議實現),本課題依據T30規定的呼叫控制流程完成了這兩條傳真線路間的協議轉換(T.32協議和T3l協議的轉換),并結合GSM網絡延時長、干擾大的特性進行了時延處理。同時解決了無線傳真接入終端中涉及到的手機本地號段的存取算法,并在設計本課題嵌入式軟件的同時抽樣出基于ARM技術的系統軟件設計方案(即類似于嵌入式操作系統但比操作系統簡化的一個系統框架)。 通過本課題研制出的基于ARM的GSM網絡G3無線傳真接入終端,利用現有的G3傳真機就可在GSM網絡中實現無線傳真業務。目前該無線傳真接入終端已在北京、西安、深圳等地的商用網絡上取得了成功的測試。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以實現數字化的移動巡檢為目標,提出了嵌入式技術+GIS+GPS所組成的便攜式電力巡檢儀的解決方案。便攜式電力巡檢儀采用了目前最新的嵌入式技術,完全根據電力巡檢工作需要的功能進行最底層的硬件平臺、嵌入式操作系統和應用軟件的專項設計和開發。 便攜式電力巡檢儀的硬件平臺采用主流的ARM微處理器、GPS接收器和其他硬件資源,完全根據功能需求量身定做,不會造成硬件上的浪費,在實現需求功能的同時大大降低了成本。 經過認真的比較和實驗,將Windows CE.net作為便攜式電力巡檢儀的操作系統,它最大的優點就是人機界面操作以及應用軟件開發都比較簡單。在Platform Builder的平臺上研究并實現了中文版操作系統的定制,成功的將其移植到自主設計研究的硬件平臺上。 便攜式電力巡檢儀的應用軟件采用了eMbedded Visual C++和eSuperMap共同開發。根據線路巡檢工作的數據記錄項需求,確定了系統地屬性數據邏輯結構和空間數據分層體系,實現了嵌入式空間數據和屬性數據的集成。應用軟件具備對數據地圖的放大、縮小等基本操作,能夠對接收到的數據進行解析,實現GPS的數據采集和定位工作。能夠為用戶計算最短和最快路徑以及提供導航等服務,基本滿足移動巡檢的各項需要。 基于ARM的便攜式電力巡檢儀,采用嵌入式+GIS+GPS的電力巡檢系統設計方案,研究和開發了從硬件平臺到應用軟件的一系列內容,對提高電力巡檢工作的質量具有極大的促進作用和較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-14
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隨著人們對于數字視頻和數字圖像的需求越來越大,數字電視廣播和手機電視迅速發展起來,但是人們對于數字圖像質量的要求也越來越高。對于觀眾來講,畫面的質量幾乎是最為重要的,然而由于信道傳輸特性不理想和加性噪聲的影響,不可避免地會產生誤碼,導致圖像質量的下降,甚至無法正常收看。因此,為了保障圖像質量就需要采用糾錯編碼(又稱信道編碼)的方式來實現通信。在數字視頻廣播系統(DVB)中,無論是衛星傳輸,電纜傳輸還是地面傳輸都采用了信道編碼。 本文首先深入研究DVB標準中的信道編碼部分的關鍵技術;然后依照DVB-T標準技術要求,設計并硬件實現了數字視頻傳輸的信道編解碼系統。在該系統中,編解碼器與信源端的接口利用了MPEG-2的視頻傳輸接口同步并行接口(SPI),這種接口的應用讓系統具有很強的通用性;與信道端接口采用了G.703接口,具有G.703接口功能和特性的數據通信設備可以直接與數字通信設備連接,這使得應用時對于信道的選擇具有較大的靈活性。 在深入理解RS編解碼算法,卷積交織/解交織原理,卷積編碼/VITERBI譯碼算法原理的基礎上,本文給出了解碼部分的設計方案,并利用Xilinx公司的SpartanⅢ系列XC3S2000芯片完成方案的硬件實現。在RS解碼過程中引入了流水線機制,從而很大程度上提高了解碼效率。解交織器部分采用了RAM分區循環法,利用對RAM讀寫地址的控制實現解卷積交織,這種方法控制電路簡單,實現速度比較快,代價小。VITERBI譯碼器采用截尾譯碼,在幾乎不影響譯碼準確度的基礎上大大提高了解碼效率。
上傳時間: 2013-07-16
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現場可編程門陣列(FPGA)是一種新型器件,它將門陣列的通用結構與現場可編程的特性結合于一體.如今,FPGA系列器件已成為最受歡迎的器件之一.隨著FPGA器件的廣泛應用,它在數字系統中的作用日益變得重要,它所要求的準確性也變得更高.因此,對FPGA器件的故障測試和故障診斷方法進行更全面的研究具有重要意義.隨著集成電路規模的迅速膨脹,電路結構變得復雜,使大量的故障不可測.所以,人們把視線轉向了可測性設計(DFT)問題.可測性設計的提出為解決測試問題開辟了新的有效途徑,而邊界掃描測試方法(BST)是其中一個重要的技術.本文闡述了FPGA系列器件的結構特點,邊界掃描測試相關的基本概念與基本理論,給出利用布爾矩陣理論建立的邊界掃描測試過程的數學描述和數學模型.論文中主要討論了邊界掃描測試中的測試優化問題,給出解決兩類優化問題的現有算法,對它們的優缺點進行了對比,并且提出對兩種現有算法的改進,比較了改進前后優化算法的性能.最后總結了利用邊界掃描測試FPGA的具體過程.
上傳時間: 2013-08-06
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音頻管理組件(Audio Management Unit,AMU)是先進客艙娛樂與服務系統(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的組成部分,應用于飛機上音頻資源的管理與控制。飛機運營對航空機載電子系統準確性、復雜性和安全性的高要求,使得其維修維護工作極大地依賴于自動測試設備(Automatic Testing Equipment,ATE)。本課題來源于實際工程項目, FPGA技術具備多種優點,將其與民航測試設備結合研制一個用于檢測AMU故障的自動測試系統,該系統將對AMU自動完成部件維修手冊(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所規定的全部功能、性能方面的綜合測試。 本文首先概述音頻管理組件、自動測試系統及其在民航領域的應用,并闡述了課題的背景、研究目標和相關技術要求;文章對可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結構原理、硬件描述語言VHDL的特點以及MAXL+plusⅡ軟件的設計流程進行了說明,重點闡述了基于FPGA的DDS信號發生器以及數據采集卡的設計實現、并著重闡述了ARINC429總線的傳輸規范,和基于FPGA的ARINC429總線接口的設計與實現。在ARINC429接口設計中采用自頂向下,多層次系統設計的方法,用VHDL語言進行描述。在發送器中利用了FPGA內部的分布式RAM創建異步FIFO,節約了FPGA的內部資源和提高了數據傳輸速度;在接收器中采用了提高抗干擾性的優化設計。測試結果表明基于FPGA的設計實現ARINC429總線數據通信的要求,使用方便,可靠性好,能夠克服HS-3282芯片中的數據格式固定,使用不夠靈活方便,價格昂貴的缺點。
上傳時間: 2013-08-06
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隨著新的控制算法的應用和電子技術的發展,移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網絡化方向發展,對控制系統也提出了更高的要求。移動機器人要實現高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤,必須依賴先進的控制策略和優良的運動控制系統。 導航是移動機器人最具挑戰性的能力之一,機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導航成功的關鍵因素。根據課題“仿生導航系統”的要求,本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網遠程無線監控”結構進行導航移動機器人控制系統的設計。首先分析導航移動機器人體系結構,建立機器人運動學模型,最后詳細闡述控制系統的全部開發過程,包括控制系統需求分析、總體設計、功能模塊的劃分及軟硬件的設計與實現,并對無線通信及英特網通訊做了一些基礎研究,開發了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統的硬件設計方面,主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設計。軟件方面,在μC/OS-Ⅱ實時操作系統的多任務環境下,利用其任務調度功能,合理地協調和組織了控制系統的各項硬件資源,提高了整個系統的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監控程序界面,讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺,經過實驗,驗證了系統的可行性,系統的各項功能及控制精度滿足設計要求。
上傳時間: 2013-05-22
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