作為一個(gè)自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，倒立擺一直被用作實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的控制設(shè)備。通過(guò)對(duì)它的研究不僅可以解決控制中的理論問(wèn)題，還能將控制理論涉及的三個(gè)主要基礎(chǔ)學(xué)科：力學(xué)、數(shù)學(xué)和電學(xué)(包含計(jì)算機(jī))進(jìn)行有機(jī)的綜合應(yīng)用。此外，在近代機(jī)械控制系統(tǒng)中，如航空航天上直升飛機(jī)、火箭發(fā)射、衛(wèi)星發(fā)射及生活中的做體操、花樣滑冰、單輪騎車等等，都存在類似于倒立擺的穩(wěn)定控制問(wèn)題。因此實(shí)現(xiàn)倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制的研究對(duì)實(shí)際工程和現(xiàn)實(shí)生活有非常重要的意義。 本論文的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)和建造一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)控制倒立擺的平衡。論文中用到的控制理論主要是線性控制理論和反饋控制理論。 本文首先對(duì)倒立擺的背景和研究現(xiàn)狀作了總體介紹，簡(jiǎn)要的闡述了常見(jiàn)的控制算法。隨后詳細(xì)介紹了利用牛頓第二定律及相關(guān)的動(dòng)力學(xué)原理建立一級(jí)和二級(jí)倒立擺的數(shù)學(xué)模型，并用MAILAB對(duì)倒立擺的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了仿真。然后研究倒立擺系統(tǒng)的各種控制策略，比較了各種控制方法的效果。 本論文還設(shè)計(jì)了基于DSP的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了DSP硬件電路設(shè)計(jì)和外圍電路設(shè)計(jì)，用C和匯編語(yǔ)言編寫了系統(tǒng)的控制程序。 最后，對(duì)本論文進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)下一步要進(jìn)行的工作提出了自己的設(shè)想。 整個(gè)論文的完成以一定的理論為基礎(chǔ)，既有數(shù)學(xué)模型的分析與推導(dǎo)，方法理論的探討，又有實(shí)際控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，而且研究對(duì)象相當(dāng)?shù)湫汀１疚乃瓿傻墓ぷ鳎瓤梢宰鳛楝F(xiàn)代控制理論的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于具有類似模型的其他裝置如兩足機(jī)器人的研究也有一定的借鑒作用。
標(biāo)簽： DSP 倒立擺 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文在分析了嵌入式技術(shù)及控制系統(tǒng)的發(fā)展概況后，首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線，主要是CAN總線的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了全面的介紹，并重點(diǎn)對(duì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問(wèn)題及改善的方案進(jìn)行了分析和研究。之后利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主控節(jié)點(diǎn)，即ARM平臺(tái)采用32位的嵌入式處理器AR2M和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ來(lái)實(shí)現(xiàn)，并在該平臺(tái)上完成了系統(tǒng)多任務(wù)的建立，包括與底層CAN網(wǎng)絡(luò)的通信、液晶顯示輸出和嵌入式Web服務(wù)器等。 論文共分六章。第一章介紹了控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程、嵌入式技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀，并引出了課題的背景和研究意義，給出了主要研究?jī)?nèi)容。第二章著重介紹了CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，并對(duì)其工作原理和CAN總線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了分析。第三章論述了CAN總線測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)以及CAN測(cè)控網(wǎng)絡(luò)與Internet集成的必要性，并給出了本文的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、工作原理和組成。第四章論述了基于CAN總線的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。硬件方面，介紹了硬件平臺(tái)中的主處理器LPC2292和整個(gè)硬件邏輯模塊。軟件設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)在ARM7上的移植，并完成了嵌入式系統(tǒng)下多任務(wù)的建立。第五章介紹了以QXLPC-Ⅲ過(guò)程控制系統(tǒng)為應(yīng)用對(duì)象，進(jìn)行的實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)對(duì)被控過(guò)程的部分物理量進(jìn)行了檢測(cè)，驗(yàn)證了本方案的可行性。第六章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，給出了有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題，并對(duì)后續(xù)工作進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)、控制理論及永磁材料等技術(shù)的快速發(fā)展，以永磁同步電機(jī)作為控制對(duì)象的傳動(dòng)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，隨著FPGA的技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用，使得各種先進(jìn)的控制算法得以實(shí)現(xiàn)，于是數(shù)字化、智能化的永磁交流控制器成為必然的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文的主要工作就是圍繞數(shù)字化的永磁同步電機(jī)控制器研究來(lái)展開(kāi)。首先深入研究了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模方法及電機(jī)控制策略問(wèn)題。在對(duì)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，在PSIM仿真軟件中建立了永磁同步電機(jī)的電機(jī)模型，提出了一種永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。其次對(duì)常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并對(duì)滑模控制理論和矢量控制進(jìn)行了深入的研究分析，將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中，改善了傳統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定繁瑣、系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn)，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。最后在永磁同步電機(jī)建模仿真的基礎(chǔ)上，根據(jù)永磁同步電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)要求及FPGA的特點(diǎn)，提出永磁同步電機(jī)控制器的的設(shè)計(jì)方案。按照FPGA模塊化設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的劃分，分別對(duì)SVPWM、Park變換、SMC、反饋速度測(cè)量等重要模塊的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了深入的研究。各模塊在Modelsim平臺(tái)上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開(kāi)發(fā)板上完成硬件驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明：永磁同步電機(jī)在低速和高速時(shí)都能穩(wěn)定運(yùn)行，從而證實(shí)了本設(shè)計(jì)方案的可行性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來(lái)，隨著世界上汽車保有量的快速增長(zhǎng)，不可避免的帶來(lái)了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問(wèn)題。這些問(wèn)題促使人們開(kāi)始致力于研究智能交通系統(tǒng)（ITS），以此來(lái)保障交通安全，提高交通運(yùn)輸效率，方便出行。 車載導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié)，它集先進(jìn)的全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于一體，實(shí)現(xiàn)車輛定位、車輛導(dǎo)航、實(shí)時(shí)信息發(fā)布等功能，為駕駛者提供便捷的服務(wù)，幫助駕駛者準(zhǔn)確、安全、快速地到達(dá)目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對(duì)智能化交通的需求加深，研究適合中國(guó)國(guó)情的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，有著極其重要的意義。 本論文針對(duì)車載導(dǎo)航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導(dǎo)航系統(tǒng)，建立了相應(yīng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下： （1）深入研究智能交通動(dòng)態(tài)信息平臺(tái)的構(gòu)架、作用，根據(jù)平臺(tái)需要車載導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，以及系統(tǒng)所要滿足的價(jià)格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標(biāo)，提出了嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)構(gòu)架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來(lái)搭建系統(tǒng)硬件平臺(tái)，使用Linux操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。 （2）圍繞S3C2440A芯片的性能結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了系統(tǒng)硬件平臺(tái)的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能，對(duì)框架中的存儲(chǔ)模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。 （3）建立Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，完成BootLoader移植，實(shí)現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植，最后研究了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。 （4）論文的創(chuàng)新點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)交通信息平臺(tái)中的發(fā)布環(huán)節(jié)，通過(guò)GPRS通信，它能夠提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息，并能進(jìn)行最優(yōu)路徑查詢，最大限度地實(shí)現(xiàn)了交通信息資源的共享。 （5）另外的創(chuàng)新點(diǎn)在于充分考慮成本和性能的基礎(chǔ)上，選用了S3C2440A芯片來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)硬件平臺(tái)。它預(yù)留了多媒體接口、相機(jī)接口、音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口等可以豐富車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試，結(jié)果表明基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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工廠底層的信息絕大部分都是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行傳遞的，但基于現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的Internet/Intranet無(wú)縫連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所以本文就此問(wèn)題展開(kāi)研究，提出了一種基于S3C2410的嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制器的平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的控制器平臺(tái)。 1.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器的特點(diǎn)與要求，通過(guò)對(duì)比分析，選取了具體的硬件和軟件，以確保網(wǎng)絡(luò)控制器平臺(tái)的穩(wěn)定可靠。 2.具體設(shè)計(jì)了控制器相關(guān)硬件電路。包括存儲(chǔ)電路、以太網(wǎng)電路、串口電路、I/O口電路等。 3.建立了嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的理論進(jìn)行了研究，編寫了CGI外部擴(kuò)展程序，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)Web技術(shù)，使用戶可以通過(guò)瀏覽器對(duì)控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)，開(kāi)發(fā)了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite應(yīng)用程序，使歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)的管理更加方便有序；開(kāi)發(fā)了對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序確保了網(wǎng)絡(luò)控制器的的正常運(yùn)行。 4.在完成嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器硬件與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將控制器平臺(tái)應(yīng)用于智能加藥控制系統(tǒng)中，通過(guò)測(cè)試表明本網(wǎng)絡(luò)控制器平臺(tái)穩(wěn)定可靠。 總之，本文在深入研究嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)嵌入式的硬件和軟件平臺(tái)，確保了網(wǎng)絡(luò)控制器穩(wěn)定可靠并高效地運(yùn)行，為第二次開(kāi)發(fā)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器準(zhǔn)備了一個(gè)比較理想的嵌入式平臺(tái)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式工業(yè) 網(wǎng)絡(luò)控制器 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：lingduhanya
論文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外數(shù)字水印的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)目前市場(chǎng)上假冒偽劣商品泛濫的實(shí)際問(wèn)題，介紹了一種基于ARM9（S3C2410X）的數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)。 為了選擇魯棒性好的數(shù)字水印提取算法，論文介紹了用MATLAB對(duì)離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法的仿真過(guò)程，包括三種檢測(cè)算法在無(wú)噪聲且無(wú)攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊（旋轉(zhuǎn)、放縮、平移）等情況。通過(guò)仿真結(jié)果的對(duì)比，最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法作為商標(biāo)檢測(cè)儀數(shù)字水印的提取算法。 在商標(biāo)檢測(cè)儀的軟硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，論文首先介紹了檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)，包括ARM9處理芯片及其外圍擴(kuò)展電路，采集設(shè)備，人機(jī)接口等部分。然后研究了基于ARM9的關(guān)于Bootload啟動(dòng)代碼的引導(dǎo)以及Linux操作系統(tǒng)的移植，并建立了嵌入式交叉編譯環(huán)境，為檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)和研究構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。在軟件設(shè)計(jì)方面，主要介紹了用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法，其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關(guān)檢測(cè)程序等，另外，論文還對(duì)數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的圖像采集、人機(jī)交互、終端顯示等程序的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了論述。
標(biāo)簽： ARM 數(shù)字水印 商標(biāo) 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強(qiáng)大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了社會(huì)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合在近幾年來(lái)現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前，GPS定位導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于大地測(cè)量與車輛定位領(lǐng)域，個(gè)人應(yīng)用方面相對(duì)較欠缺。因此，發(fā)展應(yīng)用于個(gè)人的手持GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)擁有廣泛的市場(chǎng)空間。鑒于這種情況，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)采用功能強(qiáng)大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點(diǎn)，提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容： 1．分析了GPS定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實(shí)現(xiàn)基于ARM處理器定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，建立了滿足手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺(tái)，包括硬件平臺(tái)中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺(tái)中系統(tǒng)啟動(dòng)代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機(jī)交互的控制功能。各功能模塊在設(shè)計(jì)中包括了接口和外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序，以及應(yīng)用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實(shí)時(shí)接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過(guò)RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機(jī)交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導(dǎo)航控制等人機(jī)交互的功能。 3．測(cè)試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足，并提出了對(duì)系統(tǒng)未來(lái)改進(jìn)目標(biāo)的設(shè)想。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：huangping588
船舶氣象儀是一套船載的自動(dòng)化海洋氣象觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上，可以獲得船只經(jīng)過(guò)的海域內(nèi)的風(fēng)、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過(guò)對(duì)海洋氣象環(huán)境實(shí)時(shí)的掌握，能夠使船舶航行安全、省時(shí)、經(jīng)濟(jì)，并使因?yàn)?zāi)害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過(guò)對(duì)海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)，對(duì)我國(guó)觀測(cè)海洋環(huán)境、研究海洋、開(kāi)發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、I/O和通信接口以外，通常均需具備良好的人機(jī)接口、友好的用戶界面和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能等。ARM架構(gòu)的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價(jià)比，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，并受到愈來(lái)愈多的自動(dòng)化設(shè)備和智能儀表設(shè)計(jì)人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構(gòu)的嵌入式船舶氣象儀的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺(tái)選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器，擴(kuò)展了64M SDRAM和8M NAND FLASH，同時(shí)擴(kuò)展了外圍通信設(shè)備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡(luò)接口和人機(jī)交互接口等；并根據(jù)實(shí)際環(huán)境需要，進(jìn)行了傳感器的選型。 軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要涉及了U－Boot引導(dǎo)裝載程序的建立，同時(shí)根據(jù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的資源，配置和裁剪Linux的內(nèi)核，并編寫、添加源代碼中沒(méi)有的驅(qū)動(dòng)程序，如AD、鍵盤、CAN總線控制器等，重新編譯內(nèi)核，下載到開(kāi)發(fā)平臺(tái)。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了應(yīng)用程序的編寫。同時(shí)深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面，將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了較完善、友好的圖形用戶界面，大大方便了用戶的操作。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-12
上傳用戶：天大地大
針對(duì)儀器儀表向高端產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，課題提出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和ARM7微處理器為核心的控制平臺(tái)，使儀表的使用更加方便、智能。系統(tǒng)融合了嵌入式系統(tǒng)、USB通信、LAN通信、顯示等多項(xiàng)快速發(fā)展的技術(shù)，通過(guò)USB模塊和LAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了高端儀表與外部設(shè)備的通信，整個(gè)平臺(tái)具有高速、實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)等特性，能夠廣泛地應(yīng)用于多種行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中。 硬件方面，課題采用具有ARM7TDMI核的LPC2220微處理器作為系統(tǒng)的控制平臺(tái)，并結(jié)合應(yīng)用設(shè)計(jì)出了顯示模塊、USB通信模塊、LAN通信模塊。控制平臺(tái)通過(guò)USB通信模塊和LAN通信模塊，建立與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)處理通道，將與SPI接口連接的儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸處理。USB接口電路采用了Cypress公司的CY7C68001芯片，LAN通信模塊則采用了CIRRUSLOGIC的以太網(wǎng)控制器CS8900實(shí)現(xiàn)底層驅(qū)動(dòng)。 軟件方面，首先將μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)移植到ARM7上，并在嵌入式μC/OS-Ⅱ環(huán)境下編寫了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了VFD顯示程序、USB通信和網(wǎng)絡(luò)通信等應(yīng)用模塊，驗(yàn)證了數(shù)據(jù)處理平臺(tái)具有的各項(xiàng)功能。網(wǎng)絡(luò)通信模塊中，WEB SERVER在控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，在上位PC上輸入服務(wù)器的固定IP地址，實(shí)現(xiàn)控制命令的發(fā)送、數(shù)據(jù)包的接收等功能。 經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行正常，較好的實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而證明了本文的方法是可行的。本系統(tǒng)為高端儀表的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)有效的解決方案，具有良好的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間： 2013-06-06
上傳用戶：cooran
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)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(wú)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)AT指令初始化CDMA模塊，使之附在CDMA網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)編寫腳本程序的方法建立PPP連接，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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(wú)線模塊撥號(hào)上網(wǎng)功能。在無(wú)線終端通過(guò)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(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)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(chǎng)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
上傳用戶：gaojiao1999
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