隨著圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，基于生物特征的識(shí)別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一，根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對(duì)生物特征市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，該領(lǐng)域的收入的年增長(zhǎng)率30-50％，到2008年，全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識(shí)別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性，穩(wěn)定性，方便快捷的特點(diǎn)，恰好符合了市場(chǎng)的需求。目前指紋識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識(shí)別技術(shù)，也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核，可以將它嵌入FPGA內(nèi)部，與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較，嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識(shí)別系統(tǒng)對(duì)速度的要求。 本文對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究，結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn)，對(duì)算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化，形成了一套完整的指紋識(shí)別算法，并提出了一種基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 1、對(duì)指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn)，提高了算法的性能；設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識(shí)率較低、可靠性較高，可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本，同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則，使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng)，然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片，外配片外RAM和Flash存儲(chǔ)器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件，設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識(shí)別系統(tǒng)，提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對(duì)硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口，并進(jìn)行了算法的移植。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的。基于FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對(duì)這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。
標(biāo)簽： FPGA 指紋識(shí)別 法的研究 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-06-07
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通信領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)有兩種：用于內(nèi)部商業(yè)通信的局域網(wǎng)(LAN)中的以太網(wǎng)(Ethernet)和廣域網(wǎng)(WAN)中的SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。因?yàn)樵赟DH網(wǎng)絡(luò)上不直接支持以太網(wǎng)，當(dāng)企業(yè)(客戶)間需要彼此通信或企業(yè)(客戶)內(nèi)需要將其總部與分部連至同一LAN網(wǎng)時(shí)互連問題便應(yīng)運(yùn)而生。 該研究課題的目的是研究在EoS(EthernetoverSDH)實(shí)現(xiàn)過程中存在的技術(shù)難題和協(xié)議實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，提出一種簡(jiǎn)單、快速、高效的協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法。主要關(guān)注的是EoS系統(tǒng)中與協(xié)議幀映射相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，例如：自定義幀結(jié)構(gòu)、幀定位、全數(shù)字鎖相技術(shù)、流量控制技術(shù)等，最終完成EoS中這些關(guān)鍵技術(shù)模塊的設(shè)計(jì)。 該課題簡(jiǎn)單分析EoS系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議幀結(jié)構(gòu)及EoS系統(tǒng)的原理，闡述了FPGA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，重點(diǎn)在于利用業(yè)界最先進(jìn)的EDA工具實(shí)現(xiàn)EoS系統(tǒng)中幀映射技術(shù)。系統(tǒng)中采用一種簡(jiǎn)化了的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀直接進(jìn)行HDLC幀格式封裝，采用多通道的E1信道承載完整的HIDLC幀方式將HDLC幀映射到E1信道中，然后采用單通道承載多個(gè)完整的E1幀方式將E1映射到SDH信道中，從而把以太網(wǎng)幀有效地映射到SDH的負(fù)荷中，實(shí)現(xiàn)“透明的局域網(wǎng)服務(wù)”。這對(duì)在現(xiàn)有的SDH傳輸設(shè)備上承載以太網(wǎng)，開發(fā)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的廣域連接設(shè)備，將會(huì)具有重要的意義。
標(biāo)簽： FPGA EoS 點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 幀
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展，其功能日益強(qiáng)大，F(xiàn)PGA內(nèi)部可用邏輯資源飛速增長(zhǎng)，近來推出的FPGA都針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)做了特定設(shè)計(jì)，集成了存儲(chǔ)器、鎖相環(huán)（PLL）、硬件乘法器、DSP模塊等，通過使用各個(gè)公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言，可以實(shí)現(xiàn)特定的信號(hào)處理算法，如FFT、FIR等算法，為電子設(shè)計(jì)工程師提供了新的選擇。實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)來完成整個(gè)復(fù)雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進(jìn)行分類，F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，對(duì)于算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)算量大、實(shí)時(shí)性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實(shí)現(xiàn)，DSP則用來處理經(jīng)過預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)，來運(yùn)行算法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，乘加運(yùn)算多的算法。整個(gè)系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個(gè)部分。主要取得的了以下的研究成果：（1）研究了FPGA的工作原理及應(yīng)用，完成了Stratix芯片的選型。設(shè)計(jì)了數(shù)字圖像處理板的電路原理圖和PCB設(shè)計(jì)圖。并對(duì)電路板進(jìn)行調(diào)試，工作正常。（2）完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設(shè)計(jì)，并調(diào)試成功，應(yīng)用到FPGA的調(diào)試下載配置中，取得了良好的實(shí)驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)效果。（3）充分利用FPGA的設(shè)計(jì)開發(fā)軟件與工具，完成了中值濾波、形態(tài)學(xué)濾波和自適應(yīng)閾值的FPGA實(shí)現(xiàn)，并給出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片，經(jīng)過試驗(yàn)調(diào)試，達(dá)到要求。（4）研究了PCI接口通訊的實(shí)現(xiàn)方式，選用PCI9054芯片實(shí)現(xiàn)通訊，完成PCI接口電路設(shè)計(jì)，經(jīng)過調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了中斷、DMA等方式，滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。?）學(xué)習(xí)了C6701DSP芯片的工作特性以及內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)，完成了DSP外圍存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： FPGA DSP 紅外 圖像預(yù)處理
上傳時(shí)間： 2013-07-16
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隨著現(xiàn)代信息系統(tǒng)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尤其是分布式系統(tǒng)日益廣泛地用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，其中很多的關(guān)鍵應(yīng)用需要基于時(shí)間同步進(jìn)行。傳統(tǒng)采用精準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)設(shè)備物理時(shí)鐘進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)以達(dá)到時(shí)鐘同步的方式，以及單純的在局域網(wǎng)內(nèi)部通過相關(guān)時(shí)間協(xié)議進(jìn)行時(shí)間同步的方式，由于受諸多限制，不能很好地解決分布式精確時(shí)鐘同步的問題。然而人們對(duì)分布式時(shí)間精準(zhǔn)度和時(shí)間同步的精確度要求越來越高，新型分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步研究成為一個(gè)需要亟待解決的關(guān)鍵性問題。既有工程應(yīng)用價(jià)值，也有一定的理論意義。 首先從分布式系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā)，首先對(duì)GNSS衛(wèi)星授時(shí)、NTP協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)及uClinux操作系統(tǒng)等理論和技術(shù)進(jìn)行了闡述。重點(diǎn)討論了如何解決分布式系統(tǒng)中的精確授時(shí)與同步問題的必要性和工程意義，分析了GNSS衛(wèi)星授時(shí)特點(diǎn)和NTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的機(jī)制。 其次在充分考慮到網(wǎng)絡(luò)同步實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于GNSS的嵌入式NTP授時(shí)服務(wù)器的設(shè)計(jì)架構(gòu)，對(duì)各主要模塊的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了功能和性能分析。硬件具體以32位ARMS3C44B0X作為硬件控制核心的微處理器，開發(fā)了具有多通信端口的應(yīng)用電路主板，并集成了GNSS衛(wèi)星通信模塊。 再次在軟件方面具體對(duì)uClinux操作系統(tǒng)底層接口進(jìn)行了較為深入的分析，在所設(shè)計(jì)的服務(wù)器硬件平臺(tái)上移植了uClinux嵌入式操作系統(tǒng)及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序，并采用模塊化的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了NTP應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與集成，實(shí)現(xiàn)了NTP協(xié)議的編譯和NTP授時(shí)服務(wù)，其中對(duì)NTP協(xié)議主要參數(shù)和具體工作過程進(jìn)行了系統(tǒng)性分析和設(shè)置應(yīng)用。 最后在獲取精準(zhǔn)的系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘、通過NTP協(xié)議提供授時(shí)服務(wù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際在人工影響天氣通信指揮系統(tǒng)中具體應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了分布式人工降雨火箭彈發(fā)射點(diǎn)按命令精確同步進(jìn)行發(fā)射的應(yīng)用集成。初步測(cè)試表明，本文所設(shè)計(jì)的授時(shí)服務(wù)器應(yīng)用情況良好，實(shí)現(xiàn)了不同層次分布式應(yīng)用對(duì)于時(shí)間精準(zhǔn)同步的高要求。
標(biāo)簽： ARMGNSS NTP 分布式 服務(wù)器
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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網(wǎng)絡(luò)的普及和計(jì)算機(jī)微型化的趨勢(shì)使得移動(dòng)終端成為未來人們生活中的必備。移動(dòng)終端具有體積小，重量輕，易于攜帶的特點(diǎn)。它將PC的部分功能與手機(jī)的通訊功能結(jié)合起來，可以進(jìn)行無線通訊，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)得到豐富多彩的服務(wù)。因此，針對(duì)移動(dòng)終端的研究具有非常重要的意義。 本文針對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)性和無線上網(wǎng)功能提出一套基于ARM Linux平臺(tái)的解決方案。移動(dòng)終端硬件部分采用基于S3C2410控制器的硬件平臺(tái)。采用USB接口的WiFi模塊作為無線網(wǎng)卡。采用FPGA模塊做信息加密處理。軟件部分采用嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)，采用基于Qt的嵌入式Konqueror瀏覽器作為應(yīng)用程序。采用移動(dòng)IPv6技術(shù)支持終端的移動(dòng)性。 本文闡述了移動(dòng)終端軟件部分從底層到頂層的實(shí)現(xiàn)。包括了引導(dǎo)加載程序移植，Linux內(nèi)核的移植，NOR Flash驅(qū)動(dòng)移植，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植，無線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植，LCD驅(qū)動(dòng)的移植，觸摸屏驅(qū)動(dòng)的移植，根文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，Qt/Embedded和Qtopia的移植以及嵌入式Konqueror的移植。并對(duì)原理、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的說明。本文介紹了如何在移動(dòng)終端上支持移動(dòng)IPv6技術(shù)，搭建基于Linux的移動(dòng)IPv6的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，并測(cè)試移動(dòng)終端在不同的WiFi子網(wǎng)之間移動(dòng)過程中與通信對(duì)端的連接情況。 經(jīng)過測(cè)試表明，該移動(dòng)終端可以在無線條件下通過瀏覽器訪問Internet，支持中文網(wǎng)頁并能通過鼠標(biāo)、鍵盤和觸摸屏進(jìn)行操作。在移動(dòng)性上，移動(dòng)終端在從家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)和外地網(wǎng)絡(luò)之間的漫游過程中能夠在一定的切換延遲下保持和通信對(duì)端的連接。
標(biāo)簽： ARMLinux 移動(dòng)終端
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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Internet的快速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的迅速增長(zhǎng)，使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的需求變得越來越重要。這就要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備及協(xié)議進(jìn)行管理。而當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)管理方式的發(fā)展趨勢(shì)是更加智能化、自動(dòng)化。這就需要由網(wǎng)絡(luò)管理軟件來更大限度的減少網(wǎng)絡(luò)管理員工作量，使網(wǎng)絡(luò)管理員的工作從繁雜的管理網(wǎng)絡(luò)操作轉(zhuǎn)變到管理網(wǎng)絡(luò)工具。 SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）協(xié)議由于其易于實(shí)現(xiàn)和廣泛的TCP/IP應(yīng)用基礎(chǔ)而獲得廠商的支持。而開源的NetSNMP軟件的跨平臺(tái)特性，使其在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但以前基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理通常都是通過命令行或簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)管理工具，管理操作起來比較繁瑣，而且收集到的結(jié)果比較抽象。AdventNet公司出品的Opmanager軟件不僅擁有對(duì)SNMP監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)強(qiáng)大的圖形圖表生成能力，而且簡(jiǎn)單易用。與NetSNMP結(jié)合，可以很好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。因此本文選用Opmanager網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式Linux平臺(tái)的SNMP圖形化監(jiān)控。 首先介紹了SNMP協(xié)議，包括SNMP協(xié)議的概述和SNMP協(xié)議的規(guī)范。其次構(gòu)建了基于ARM7和ARM9兩套嵌入式Linux開發(fā)平臺(tái)，并在Linux PC上建立了它們的交叉編譯環(huán)境。再次把NetSNMP代理程序分別移植到了這兩套ARM平臺(tái)，并對(duì)移植的程序進(jìn)行裁減和優(yōu)化使其適合在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行。最后通過Opmanager網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)嵌入式設(shè)備的圖形化監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上拓展了自定義的監(jiān)控項(xiàng)使Opmanager管理軟件能輪詢到它們并生成實(shí)時(shí)的圖形。最后Opmanager在快照主頁面將它們定義為主視圖，在主窗口顯示出來。
標(biāo)簽： ARMLinuz SNMP 圖形化 監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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GPS技術(shù)自從被用于民用之后就在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，用途不同的GPS設(shè)備層出不窮。隨著社會(huì)的發(fā)展，個(gè)人對(duì)便攜式定位產(chǎn)品的需求日益旺盛，另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，個(gè)人手持式設(shè)備的功能日益強(qiáng)大，在手持式設(shè)備中擴(kuò)展GPS功能具有良好的市場(chǎng)前景。 本課題選擇ARM9平臺(tái)為系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)，嵌入式Linux為操作系統(tǒng)，并采用Trolltech公司Qt/Embedded為應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)，研究可用于手持終端設(shè)備的GPS定位系統(tǒng)的嵌入式實(shí)現(xiàn)方案。 本文在參閱了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，首先從GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了課題研究意義和主要研究?jī)?nèi)容。然后介紹了GPS定位系統(tǒng)的組成和基本定位原理。接著，詳細(xì)介紹了GPS定位系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺(tái)的搭建，包括開發(fā)板的系統(tǒng)資源、GPS模塊性能指標(biāo)和NMEA-0183格式導(dǎo)航電文。緊接著介紹了GPS定位系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)的搭建方法，分析了Bootloader的啟動(dòng)過程、嵌入式Linux的特點(diǎn)以及內(nèi)核的移植和根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建過程，以及QT/Embedded和相關(guān)工具的配置。在完成上述工作之后，完成了GPS定位數(shù)據(jù)的提取，制作了可用于GPS定位的地圖并編寫圖形軟件，最后，將程序移植到開發(fā)板上運(yùn)行及調(diào)試。 在文章的最后，給出了程序運(yùn)行的結(jié)果，分析了GPS定位誤差的來源以及減小誤差的方法。在總結(jié)本課題完成的工作之后，分析了系統(tǒng)的問題和不足，以及日后相應(yīng)的改進(jìn)工作。
標(biāo)簽： ARM GPS 定位系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實(shí)現(xiàn)方式的一種，是近年來嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。嵌入式設(shè)備要與Internet網(wǎng)絡(luò)直接交換信息，就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡(jiǎn)、實(shí)時(shí)性高、功耗和環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入有兩種選擇，第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫簡(jiǎn)化版的通信協(xié)議；第二種是將已有小型的，適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡(jiǎn)要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究?jī)?nèi)容，分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個(gè)操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務(wù)。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能，而且減少了對(duì)RAM的占用。 其次，移植中實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個(gè)接口，使協(xié)議對(duì)操作系統(tǒng)透明，可以不依賴操作系統(tǒng)運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)量、郵箱、線程和臨界保護(hù)。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動(dòng)程序，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測(cè)試設(shè)計(jì)框架，在ARM開發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對(duì)移植的協(xié)議進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，移植協(xié)議可以正常工作，實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能。
標(biāo)簽： LwIP ARM 協(xié)議棧 移植
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors，簡(jiǎn)稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)為研究對(duì)象，引入嵌入式系統(tǒng)理念，設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，并對(duì)超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下： 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，以及今后我國(guó)超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向，明確了本文的研究?jī)?nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法，詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過程，并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后，對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心，頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號(hào)發(fā)生器，具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié)，其控制策略簡(jiǎn)單、易行，通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略，該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡(jiǎn)單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能，使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間： 2013-07-16
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在工業(yè)過程中，許多對(duì)象具有滯后特性，由于純滯后的存在，使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大，調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。因此滯后過程被公認(rèn)為較難控制的對(duì)象，而且純滯后占整個(gè)動(dòng)態(tài)過程的時(shí)間越長(zhǎng)，難控的程度越大。所以大純滯后對(duì)象的控制一直是困擾自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類對(duì)象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中。因此對(duì)該問題的研究具有重大的實(shí)際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器的控制方法，對(duì)模型誤差反映比較靈敏，當(dāng)存在建模誤差或干擾時(shí)，控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入，有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測(cè)控制等相結(jié)合，提出了針對(duì)不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯(cuò)，但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、快速、可靠的控制器，仍是一個(gè)重大課題。 本文首先介紹了大滯后過程的控制特點(diǎn)，概述了常用的大滯后過程的控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對(duì)性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對(duì)大滯后對(duì)象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。通過仿真對(duì)比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器及單一的自抗擾控制器的控制效果，表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對(duì)象的控制效果，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗(yàn)證該控制方案的實(shí)際控制效果，我們以PCT-II型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的具有大滯后特性的盤管內(nèi)部的溫度為被控對(duì)象，以JX44BO開發(fā)板作為主要的控制平臺(tái)設(shè)計(jì)并完成大滯后控制實(shí)驗(yàn)。所以接下來本文介紹了實(shí)現(xiàn)這個(gè)嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺(tái)、系統(tǒng)框圖以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺(tái)的控制界面以及各個(gè)主要功能的程序的實(shí)現(xiàn)，以及遠(yuǎn)程客戶端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠(yuǎn)程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在實(shí)際應(yīng)用中本文所提出的方案對(duì)于大滯后對(duì)象具有較好的控制效果。
標(biāo)簽： ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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