本論文研究了基于ARM+Linux的嵌入式測控系統。論文闡述了嵌入式測控系統的特點。結合目前比較流行的SOC硬件技術，嵌入式軟件技術，以及目前較前沿的無線傳感器網絡技術，對構建一個既能進行本地多傳感器信息采集又能進行數據處理以及具有人機交互界的嵌入式測控系統進行了架構設計，即采用ARM+Linux架構。 論文詳細介紹了系統的硬件設計，包括核心板設計和應用底板設計。其中核心板又包括微處理器的設計和存儲器的設計；對于應用板，介紹了基于CS8900A的網絡模塊的設計，基于RS232和RS485的串行總線設計，以及基于ZigBee的無線模塊設計。同時，本論文詳細的介紹了系統的軟件設計。結合本系統所采用的U-Boot介紹了嵌入式Bootloader設計，并針對本系統的板級硬件對U-Boot進行了移植。結合本系統采用的Linux操作系統介紹了嵌入式操作系統的概念，并對Linux進行了板級移植。在分析研究嵌入式文件系統的特點的基礎上，確定Cramfs作為本系統的根文件系統，并結合現有的開源軟件Busybox搭建了一個完整的根文件系統命令集。 在本系統硬、軟件平臺上，研究了終端應用層上的開發。并完成了在終端上的嵌入式圖形用戶界面QT的移植，并且為系統開發出相應的I/O和A/D設備驅動驅動程序。 論文在最后介紹了本系統的一個簡單應用，即利用QT圖形庫和多線程編程技術，在現有的硬件平臺上設計出了一個溫度和濕度的無線數據采集程序。顯示直觀，界面友好，體現了本平臺具有一定的應用前景。
上傳時間： 2013-07-06
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隨著半導體工藝的飛速發展和芯片設計水平的不斷進步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時其芯片的價格也在不斷下降，嵌入式系統以其獨有的優勢，己經廣泛地滲透到科學研究和日常生活的各個方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結合蓋革一彌勒計數管對Time-To-Count輻射測量方法進行研究。ARM結構是基于精簡指令集計算機(RISC)原理而設計的，其指令集和相關的譯碼機制比復雜指令集計算機要簡單得多，使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實現很高的指令吞吐量和實時的中斷響應?；贏RM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達到60MHz，這對于Time-To-Count技術是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時/計數器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計數值，也就是說不再需要調用中斷函數讀取TC值，從而大大降低了計數前雜質時間。本文是在我師兄呂軍的《Time-To-Count測量方法初步研究》基礎上，使用了高速的ARM芯片，對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統進行了改進，進一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計數器的測量范圍與測量精度。 首先，討論了傳統的蓋革-彌勒計數管探測射線強度的方法，并指出傳統的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法，對Time-To-Count測量方法的理論基礎進行分析。指出Time-To-Count方法與傳統的脈沖計數方法的區別，以及采用Time-To-Count方法進行輻射測量的可行性。 接著，詳細論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點以及輻射測量儀的各部分接口電路設計及相關程序的編制。 最后得出結論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高，對于Y射線總量測量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h，數據線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進行的輻射測量時，如何減少雜質時間以及如何提高計數前時間的測量精度，是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關鍵因素。實驗用三只相同型號的J33G-M計數管分別作為探測元件，在100U R/h到lR/h的輻射場中進行試驗.每個測量點測量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強度R的測量值偏小且與輻射真實值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10％的范圍內，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個數量級。而用J33型G-M計數管作常規的脈沖測量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現了運用Time-To-Count方法測量輻射強度的優越性，也從另一個角度反應了隨著計數前時間的逐漸減小，雜質時間在其中的比重越來越大，對測量結果的影響也就越來越嚴重，盡可能的減小雜質時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強度輻射中是關鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質時間約為6.5 u S，所以在計算定時器值的時候減去這個雜質時間，可以增加計數前時間的精確度。通過實驗得出，在標定儀器的K值時，應該在照射量率較低的條件下行，而測得的計數前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標定來檢驗。這是因為在照射量率較低時，計數前時間較大，雜質時間對測量結果的影響不明顯，數據線斜率較穩定，適宜于確定標定系數K值，而在照射量率較高時，計數前時間很小，雜質時間對測量結果的影響較大，可以明顯的在數據線上反映出來，從而可以很好的反應出儀器的性能與量程。實驗證明了Time-To-Count測量方法中最為關鍵的環節就是如何對計數前時間進行精確測量。經過對大量實驗數據的分析，得到計數前時間中的雜質時間可分為硬件雜質時間和軟件雜質時間，并以軟件雜質時間為主，通過對程序進行合理優化，軟件雜質時間可以通過程序的改進而減少，甚至可以用數學補償的方法來抵消，從而可以得到比較精確的計數前時間，以此得到較精確的輻射強度值。對于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進行測量，當輻射場較弱時，通常采用規定次數測量的方式，在輻射場較強時，應該選用定時測量的方式。因為，當輻射場較弱時，如果用規定次數測量的方式，會浪費很多時間來采集足夠的脈沖信號。當輻射場較強時，由于輻射粒子很多，產生脈沖的頻率就很高，規定次數的測量會加大測量誤差，當選用定時測量的方式時，由于時間的相對加長，所以記錄的粒子數就相對的增加，從而提高儀器的測量精度。通過調研國內外先進核輻射測量儀器的發展現狀，了解到了目前最新的核輻射總量測量技術一Time-To-Count理論及其應用情況。論證了該新技術的理論原理，根據此原理，結合高速處理器ARM7 LPC2132，對以G-計數管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進行設計。論文以實驗的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學性，該輻射儀的量程和精度均優于以前以脈沖計數為基礎理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優點。用戶可以定期的對儀器的標定，來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數造成的影響，通過Time-To-Count測量方法的使用，可以極大拓寬G-M計數管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計數管而言，G-M計數管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測量方法后，結合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統的脈沖計數方法要高，測量結果的線性程度也比傳統的方法要好。G-M計數管的使用壽命被大大延長。 綜上所述，本文取得了如下成果：對國內外Time-To-Count方法的研究現狀進行分析，指出了Time-To-Count測量方法的基本原理，并對Time-T0-Count方法理論進行了分析，推導出了計數前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關系，從數學的角度論證了Time-To-Count方法的科學性。詳細說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設計、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對基于MCS-51單片機的Time-To-Count測量儀的改進。改進后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點。本論文根據實驗結果總結出了Time-To-Count技術中的幾點關鍵因素，如：處理器的頻率、計數前時間、雜質時間、采樣次數和測量時間等，重點分析了雜質時間的組成以及引入雜質時間的主要因素等，對國內核輻射測量儀的研究具有一定的指導意義。
標簽： TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時間： 2013-06-24
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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
上傳用戶：xianglee
近年來，隨著控制系統規模的擴大和總線技術的發展，對數據采集和傳輸技術提出了更高的要求。目前，很多設備需要實現從單串口通信到多路串口通信的技術改進。同時，隨著以太網技術的發展和普及，這些設備的串行數據需要通過網絡進行傳輸，因而有必要尋求一種解決方案，以實現技術上的革新。 本文分別對串行通信和基于TCP/IP協議的以太網通信進行研究和分析，在此基礎上，設計一個嵌入式系統一基于APM處理器的多路串行通信與以太網通信系統，來實現F8-DCS系統中多路串口數據采集和以太網之間的數據傳輸。主要作了如下工作：首先，分析了當前串行通信的應用現狀和以太網技術的發展動態，通過比較傳統的多路串口通信系統的優缺點，設計出了一種采用CPID技術和CAN總線技術相結合的新型技術，并結合F8-DCS系統數據量大和實時性高的特點，對串行通訊幀同步的方法進行了詳細的研究。然后，根據課題的實際需求，對系統進行總體設計和功能模塊劃分，并詳細介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網通信接口以及二者之間的數據傳輸接口的電路設計。在軟件設計上，對系統的啟動代碼、串行通信協議、串口驅動以及多串口與網口間雙向數據傳輸等進行了詳細的論述。最后，將上述技術應用于某大型火電廠主機F8-DCS系統I/O通訊網絡的測試與分析，達到了設計要求。
上傳時間： 2013-07-31
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:針對現場可編程門陣列(FPGA)芯片的特點,研究FPGA中雙向端口I/O的設計,同時給出仿真初始化雙向端口I/O的方法。采用這種雙向端口的設計方法,選用Xilinx的Spartan2E芯片設計一個多通道圖像信號處理系統。
上傳時間： 2013-08-17
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iso u-p-o 系列直流電壓信號隔離放大器是一種將電壓信號轉換成按比例輸出的隔離電流或電壓信號的混合集成電路。該ic內部含有一組高隔離的dc/dc電源和電壓信號高效率耦合隔離變換電路等，可以將直流電壓小信號進行隔離放大（u/u）輸出或直接轉換為直流電流（u /i）信號輸出。較大的輸入阻抗（≥1 mω）,較強的帶負載能力（電流輸出＞650ω,電壓輸出≥2kω）能實現小信號遠程無失真的傳輸。 ic內部可采用陶瓷基板、印刷電阻全smt的可靠工藝制作及使用新技術隔離措施，使器件能滿足信號輸入/輸出/輔助電源之間3kv三隔離和工業級寬溫度、潮濕震動等現場環境要求。外接滿度校正和零點校正的多圈電位器可實現 0-5v/0-10v/1-5v4-20ma/0-20ma等信號之間的隔離和轉換。（精度線性高，隔離電壓3000vdc）
上傳時間： 2014-12-23
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本書分三部分介紹在美國廣泛應用的、高功能的M68HC11系列單片機(8位機 ，Motorola公司)。內容包括Ｍ６８HC１１的結構與其基本原理、開發工具EVB(性能評估板)以及開發和應用技術。本書在介紹單片機硬、軟件的基礎上，進一步介紹了在美國實驗室內，如何應用PC機及EVB來進行開發工作。通過本書的介紹，讀者可了解這種單片機的原理并學會開發和應用方法。本書可作為大專院校單片機及其實驗的教材(本科、短訓班)。亦可供開發、應用單片機的各專業(計算機、機電、化工、紡織、冶金、自控、航空、航海……)有關技術人員參考。 第一部分 M68HC11 結構與原理Motorola單片機 1 Motorla單片機 1.1 概述 1.1.1 Motorola 單片機發展概況(3) 1.1.2 Motorola 單片機結構特點(4) 1.2 M68HC11系列單片機(5) 1.2.1 M68HC11產品系列(５) 1.2.2 MC68HC11E9特性(６) 1.2.3 MC68HC11E9單片機引腳說明(８) 1.3 Motorola 32位單片機(１４) 1.3.1中央處理器(CPU32)(１５) 1.3.2 定時處理器(TPU)(１６) 1.3.3 串行隊列模塊(QSM)(１６) 1.3.4 系統集成模塊 (SIM)(１６) 1.3.5 RAM(１７) 2 系統配置與工作方式 2.1 系統配置(１９) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(１９) 2.1.2 CONFIG寄存器的編程與擦除(２０) 2?2 工作方式選擇(２１) 2.3 M68HC11的工作方式(２３) 2.3.1 普通單片工作方式(２３) 2.3.2 普通擴展工作方式(２３) 2.3.3 特殊自舉方式(２７) 2.3.4 特殊測試方式(２８) 3 中央處理器(CPU)與片上存儲器 3.1 CPU寄存器(３１) 3?1?1 累加器A、B和雙累加器D(３２) 3.1.2 變址寄存器X、Y(３２) 3.1.3 棧指針SP(３２) 3.1.4 程序計數器PC(３３) 3.1.5 條件碼寄存器CCR(３３) 3.2 片上存儲器(３４) 3.2.1 存儲器分布(３４) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(３５) 3.2.3 ROM(３７) 3.2.4 EEPROM(３７) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(３９) 3.3.1 WAIT方式(３９) 3.3.2 ＳＴＯP方式(４０) 4 復位和中斷 4.1 復位(４１) 4.1.1 M68HC11的系統初始化條件(４１) 4.1.2 復位形式(４３) 4.2 中斷(４８) 4.2.1 條件碼寄存器CCR中的中斷屏蔽位(４８) 4.2.2 中斷優先級與中斷矢量(４９) 4.2.3 非屏蔽中斷(５２) 4.2.4 實時中斷(５３) 4.2.5 中斷處理過程(５６) 5 M68HC11指令系統 5.1 M68HC11尋址方式(５９) 5.1.1 立即尋址(IMM)(５９) 5.1.2 擴展尋址(EXT)(６０) 5.1.3 直接尋址(DIR)(６０) 5.1.4 變址尋址(INDX、INDY)(６１) 5.1.5 固有尋址(INH)(６２) 5.1.6 相對尋址(REL)(６２) 5.1.7 前置字節(６３) 5.2 M68HC11指令系統(６３) 5.2.1 累加器和存儲器指令(６３) 5.2.2 棧和變址寄存器指令(６８) 5.2.3 條件碼寄存器指令(６９) 5.2.4 程序控制指令(７０) 6 輸入與輸出 6.1 概述(７３) 6.2 并行I／O口(７４) 6.2.1 并行I／O寄存器(７４) 6.2.2 應答I／O子系統(７６) 6?3 串行通信接口SCI(８２) 6.3.1 基本特性(８３) 6.3.2 數據格式(８３) 6.3.3 SCI硬件結構(８４) 6.3.4 SCI寄存器(８６) 6.4 串行外圍接口SPI(９２) 6.4.1 SPI特性(９２) 6.4.2 SPI引腳信號(９２) 6.4.3 SPI結構(９３) 6.4.4 SPI寄存器(９５) 6.4.5 SPI系統與外部設備進行串行數據傳輸(９９) 7 定時器系統與脈沖累加器 7.1 概述(１０５) 7.2 循環計數器(１０７) 7.2.1 時鐘分頻器(１０７) 7.2.2 計算機正常工作監視功能(１１０) 7.2.3 定時器標志的清除(１１０) 7.3 輸入捕捉功能(１１１) 7.3.1 概述(１１１) 7.3.2 定時器輸入捕捉鎖存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 輸入信號沿檢測邏輯(１１３) 7.3.4 輸入捕捉中斷(１１３) 7.4 輸出比較功能(１１４) 7.4.1 概述(１１４) 7.4.2 輸出比較功能使用的寄存器(１１６) 7.4.3 輸出比較示例(１１８) 7.5 脈沖累加器(１１９) 7.5.1 概述(１１９) 7.5.2 脈沖累加器控制和狀態寄存器(１２１) 8 A／Ｄ轉換系統 8.1 電荷重新分布技術與逐次逼近算法(１２５) 8.1.1 基本電路(１２５) 8.1.2 A／D轉換逐次逼近算法原理(１３０) 8.2 M68HC11中Ａ／Ｄ轉換的實現方法(１３１) 8.2.1 逐次逼近Ａ／Ｄ轉換器(１３１) 8.2.2 控制寄存器(１３２) 8.2.3 系統控制邏輯(１３５)? 9 單片機的內部操作 9.1 用立即> 圖書前言 美國Motorola公司從80年代中期開始推出的M68HC11系列單片機是當今功能最強、性能／價格比最好的八位單片微計算機之一。在美國，它已被廣泛地應用于教學和各種工業控制系統中。? 該單片機有豐富的I／O功能，完善的系統保護功能和軟件控制的節電工作方式 。它的指令系統與早期Motorola單片機MC6801等兼容，同時增加了91條新指令。其中包含16位乘法、除法運算指令等。 為便于用戶開發和應用M68HC11單片機，Motorola公司提供了多種開發工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能評估板就是一種M68HC11系列單片機的廉價開發工具。它既可用來 調試用戶程序，又可在仿真方式下運行。為方便用戶，M68HC11 EVB可與IBM?PC連接 ，借助于交叉匯編、通信程序等軟件，在IBM?PC上調試程序。? 本書分三部分(共15章)介紹了M68HC11的結構和基本原理、開發工具-EVB及開發應用實例等。第一部分（１～９章），介紹M68HC11的結構和基本原理。包括概述，系統配置與工作方式、CPU和存儲器、復位和中斷、指令系統、I／Ｏ、定時器系統和脈沖累加器、Ａ／Ｄ轉換系統、單片機的內部操作等。第二部分(１０～１１章)，介紹M68HC11 EVB的原理和技術特性以及EVB的應用。第三部分(１２～１５章)，介紹M68HC11的開發與應用技術。包括基本的編程練習、應用程序設計、接口實驗、接口設計及應用等。 讀者通過學習本書，不僅可了解M68HC11的硬件、軟件，而且可了解使用EVB開發和應用M68HC11單片機的方法。在本書的第三部分專門提供了一部分實驗和應用程序。? 本書系作者張寧作為高級訪問學者，應邀在美國馬薩諸塞州洛厄爾大學(University of Massachusetts Lowell)工作期間完成的。全書由張寧執筆。在編著過程中，美國洛厄爾大學的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次與張寧一起討論、研究，并提供部分資料及實驗數據。參加編寫和審校等工作的還有王云霞、孫曉芳、劉安魯、張籍、來安德、張楊等同志。? 為將M68HC11系列單片機盡快介紹給我國，美國Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本書的編著和出版。在此表示衷心感謝。
上傳時間： 2013-10-27
上傳用戶：rlgl123
摘要:討論了80C196MC單片機系統多微機互聯方案,該系統以單片機為主模塊,共享存儲器、共享I/O、總線接口及仲裁器構成。重點分析了多處理機及總線接口邏輯的實現。關鍵詞：單片機 公共總線 多機通訊
上傳時間： 2013-11-03
上傳用戶：璇珠官人
LonWorks 推廣應用的關鍵在于網絡節點開發， 以TP ／ FT-10F 模塊和AT89C2051 單片機為核心設計接口電路，開發了一種通用多輸入／ 輸出智能控制節點模塊。通過軟件調整模擬信號采集電路的量程；應用DAC7513 使放大器輸出電壓幾乎等于電源電壓；采用二極管隔離方式簡化數字信號輸入／ 輸出電路；通過在電源引腳和接地引腳之間添加去耦電容，采用多層電路板布局，數字芯片的未用輸入端接入高電平等方法，提高了抗電磁干擾能力；采取模擬、數字電路單元內部分別接模擬地和數字地，再將2 條地線接至一點的措施，有效地降低了靜態放電的影響；提出了節點故障診斷策略流程。該通用多輸入／ 輸出智能控制節點模塊運行可靠。關鍵詞： LonWorks； 多輸入／ 輸出； 節點設計
上傳時間： 2013-11-23
上傳用戶：515414293
當前，USB接口技術的應用已十分成熟和普遍，尤其是已FLASH作為存儲介質的U盤更是帶動了一個IT行業新的經濟增長點。在整個IT經濟相對低迷的情況下，U盤能脫身而出，獨秀一枝，主要歸功于其把握了好的行業方向：USB接口技術高速、穩定、即插即用，注定了是未來接口技術的主流；FLASH存儲媒體穩定、可靠是新一代移動數據存儲的首選。但美中缺憾的是現在的U盤都只能在PC上使用，許多其它需要直接進行數據存儲和交換的地方卻不能直接使用U盤。如數據采集和工控行業中諸多設備都還是利用軟磁盤，以太網等方式。軟盤穩定性差，容量小，以太網成本太高，移動性不好。所以要在工控和嵌入式行業中實現對U盤的讀寫是一件非常有意義和前景的事情。本開發板就是在傳統的單片機單片機實現了對U盤的讀寫。本開發板的核心技術是USBHOST的實現，包括USB批量傳輸、海量存儲、文件系統等協議內容較多，協議復雜，開發難度比較高。開發板的對象主要是面對二次開發和USB初步學習的朋友，提供所有硬件，源代碼，開發文檔和調試軟件。使大家最快掌握這一核心技術，進入USB技術的天堂。
上傳時間： 2013-11-09
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