本文所研究的是基于微處理器ARM和操作系統(tǒng)Linux的嵌入式繼電保護應用的設計與實現(xiàn)。 主要內容包括以下幾個方面： 1.介紹了研究的背景、意義及國內外研究的現(xiàn)狀等內容。 2.介紹了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 3.介紹了嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)的硬件核心一嵌入式處理器以及軟件環(huán)境。本系統(tǒng)的硬件核心是Samsung公司推出的基于ARM的嵌入式處理器S3C2410X，軟件平臺則采用嵌入式操作系統(tǒng)Linux。 4.詳細分析了裝置的功能需求，并在此基礎上提出了裝置的總體設計方案及設計原則。 5.敘述了系統(tǒng)的硬件模塊及功能配置。 6.敘述了裝置軟件的設計以及具體實現(xiàn)過程。 通過硬件模塊的配置和軟件的設計，提高了裝置的精度和動作的可靠性以及軟件的可擴展性，不僅可以完成傳統(tǒng)繼電器的所有保護功能，還具有對電網(wǎng)參數(shù)的實時測量、事件記錄功能，各種信號的測量值和保護動作值都可通過LCD顯示，并且同時通過RS—485通訊接口可進行遠方通訊。
標簽： ARM 嵌入式 繼電保護 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-10
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隨著國內工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領域對產(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實時性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實時性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領域里占領先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國內發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎結構方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實時操作系統(tǒng)大都成本高、結構復雜，不適合強實時應用；其次，因大部分實時操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強實時嵌入式操作系統(tǒng)內核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對這種情況，結合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內核理論及嵌入式強實時系統(tǒng)的特殊需求，特別是對μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎上，面向強實時應用，設計、構造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內核。這樣做的目的是為了提供一個基礎牢固、值得信賴的基本平臺。 本文研究工作主要集中在以下幾個方面： 針對嵌入式環(huán)境中高效、簡潔、易擴展、易剪裁的要求，對內核體系結構框架進行了設計。內核整體上采用分層結構，在各層中采用功能相對獨立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實時響應能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應場合使用；引入中斷分段處理機制解決中斷和任務的ITC機制共享，需要硬保護機制相互協(xié)調所引起的硬保護機制被隱性地泛濫使用問題。 針對應用提出的系統(tǒng)行為的可預測性需求，在調度算法方面采用基于優(yōu)先級位圖的搶占閾值調度算法，提高了處理器的利用率和任務集合的可調度性，減少了內核存儲開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級反轉和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強實時性能，本文還對內核的時鐘管理、內存管理等方面進行了設計。最后，通過實時性能測試，結果表明該實時內核有很好的強實時特性。
上傳時間： 2013-04-24
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種先進的、防范能力強的綜合系統(tǒng)。它通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等)直接觀看被監(jiān)控場所的一切情況，同時可以把監(jiān)控場所的圖像內容傳送到監(jiān)控中心，進行實時遠程監(jiān)控。隨著計算機、網(wǎng)絡以及圖像處理、傳輸技術的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控技術也得到飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控進入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡時代，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和基于PC機的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，基于嵌入式技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢，具有廣闊的應用前景和實用價值。 本文在總結分析前人研究成果的基礎上，深入系統(tǒng)地研究了基于ARM和Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術，給出了基于ARM的嵌入式視頻服務器的總體設計方案和功能規(guī)劃，包括硬件結構和軟件結構，基于B/S(Browser/Server)服務機制的客戶端軟件設計大大降低了客戶端的軟硬件要求。然后，介紹了嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境的搭建和嵌入式軟件的開發(fā)過程，通過BootLoader的配置燒寫和Linux內核的移植編譯，搭建了嵌入式視頻服務器運行開發(fā)的軟件平臺。最后詳細分析了嵌入式視頻服務器軟件部分各個功能模塊的設計思路及其關鍵代碼實現(xiàn)，用Liflux vide04linux APIs實現(xiàn)了視頻圖像的采集，視頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸采用了基于UDP協(xié)議的IP組播方式，而視頻圖像顯示模塊則采用了自行設計實現(xiàn)的基于IPicture COM接口的ActiveX控件，便于維護、更新和升級。 本文設計的基于ARM的嵌入式視頻服務器安裝設置方便，遠程客戶端用戶通過IE瀏覽器可直接訪問服務器，實時視頻圖像傳輸流暢，無明顯抖動，具有良好的穩(wěn)定性、較高的性價比和一定的實用價值。
上傳時間： 2013-05-19
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隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，以及人對安全防范意識的逐漸加強，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為人們在生產(chǎn)、生活中必不可少的一個部分。特別是近年來，隨著計算機技術的發(fā)展、寬帶的普及、圖像處理技術的提高，視頻監(jiān)控在越來越廣泛地滲透到教育、娛樂、醫(yī)療、運動等各個領域。視頻監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為當今可視化領域的一個新的開發(fā)熱點。許多應用領域對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高更新的要求，如何經(jīng)濟有效地實現(xiàn)特定環(huán)境所需的監(jiān)控功能，給我們提出了新的課題。 本文設計和實現(xiàn)了基于ARM9和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻圖像的采集、壓縮和傳輸。文章結合嵌入式技術、圖像壓縮技術和網(wǎng)絡技術，設計了一種基于嵌入式的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本文首先研究了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢，詳細分析了嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理和性能要求，提出了系統(tǒng)的設計的總體方案。在硬件設計方面，系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410A作為嵌入式處理器，配合外圍硬件電路構成嵌入式核心板。系統(tǒng)采用模塊化設計方案，將硬件劃分為三大模塊：主控器與儲存器模塊；電源時鐘復位電路模塊；外圍接口電路模塊。在論文中對各個部分進行了詳細的介紹。完成了核心板的硬件設計后，接下來介紹如何構建嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺，包括成功的移植Linux操作系統(tǒng)；嵌入式Linux下USB接口攝像頭驅動的接口和實現(xiàn)。最后在基于嵌入式Linux系統(tǒng)的平臺上完成應用程序的設計，完成視頻圖像的采集、壓縮、傳輸，這部分主要完成的工作有：如何使用Video4Linux API庫函數(shù)實現(xiàn)圖像采集；如何實現(xiàn)視頻流的軟件壓縮；如何保證視頻流數(shù)據(jù)的實時傳輸。 本文實現(xiàn)了一種體積小、成本低廉、數(shù)字化的監(jiān)控解決方案。該系統(tǒng)可滿足監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸可靠性和實時性的要求，具有廣泛的應用價值。
標簽： ARM 嵌入式視頻 監(jiān)控終端
上傳時間： 2013-07-10
上傳用戶：TRIFCT
隨著現(xiàn)代電子信息技術和我國汽車制造業(yè)的強勁增長，汽車已不再是簡單的交通工具，而是成為現(xiàn)代科技的載體。汽車的快速增長雖然使我們的出門更加便利，但同時也帶來了諸多社會問題。如：交通事故率上升、交通事故判別和車輛的規(guī)范化管理難度加大等。論文針對以上問題提出了使用視頻記錄的解決方法。 論文設計了一種基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠將安裝在汽車中的攝像頭拍攝到的汽車前視景和儀表顯示畫面進行壓縮并以文件的形式存儲，事后通過回放系統(tǒng)將記錄的文件進行播放，可以以此來規(guī)范車輛管理、判斷交通事故原因和保障乘客安全。系統(tǒng)采用嵌入式技術并選用32位的ARM微控制器，使用先進的視頻解碼、編碼芯片，成功實現(xiàn)對實時視頻的采集、壓縮及儲存記錄。介紹目前數(shù)字視頻技術的發(fā)展及應用狀況、闡述視頻記錄系統(tǒng)所涉及的視頻壓縮和嵌入式系統(tǒng)設計基本理論，提出視頻記錄系統(tǒng)的設計方案。重點對基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件、軟件設計做了詳細的論述。硬件部分以ARM芯片LPC2210為核心控制器，以SAA7113H和Z1510為視頻壓縮核心硬件，完成ARM最小系統(tǒng)、視頻圖像信號的解碼和編碼壓縮電路、IDE儲存接口等電路設計；軟件部分采用穩(wěn)定可靠的μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)，實現(xiàn)μC/OS-Ⅱ在LPC2210上的移植，完成系統(tǒng)的硬件初始化和IDE驅動的編寫調試，使整個系統(tǒng)的各個部分能夠協(xié)調的工作。 試驗表明，基于ARM的嵌入式數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對數(shù)字視頻信號的長時間實時采集、壓縮記錄。壓縮后的數(shù)據(jù)符合MPEG-1標準。
上傳時間： 2013-07-07
上傳用戶：萬有引力
視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內容豐富而廣泛應用于許多場合，已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國防等多種領域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結構復雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡、電子與通信、圖像處理等技術的飛速發(fā)展，嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術應用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求，結合嵌入式技術、圖像處理技術和網(wǎng)絡技術，設計并實現(xiàn)了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺，以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡傳輸介質，并使用TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術的發(fā)展及相關技術，分析了國內外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述，并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案，對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構，并逐步對硬件平臺和軟件模塊設計進行了選擇和細化。其中，硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器；軟件設計中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建，針對ARM-Linux特性，完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外，對系統(tǒng)構建過程中所用到的某些關鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究，這對于從事相關科研工作的同仁們具有一定的參考價值。
標簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：emouse
隨著信息技術的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應用，從消費電器到工業(yè)設備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應用到網(wǎng)絡、手持通信設備、消費電子和自動化控制等各個領域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀的應用熱點之一。為了學習、研究和使用嵌入式技術，國內許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統(tǒng)教學。因此，研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學實驗系統(tǒng)功能的基礎上，提出并研究設計了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設計流程、發(fā)展趨勢，分析了嵌入式系統(tǒng)教學開展的必要性。根據(jù)實驗系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學內容安排，設計了一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)的硬件平臺，詳細論述了硬件平臺的設計及實現(xiàn)過程，同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動和移植，包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導程序Bootloader的設計與實現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡為應用背景，分析了嵌入式Boa服務器的程序結構，修改并實現(xiàn)了嵌入式Boa服務器。在Boa服務器的基礎上，設計并實現(xiàn)了遠程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應用程序，實現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉換器進行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實驗結果表明，所設計的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)達到了預期的設計目標，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學實驗的要求。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學實驗系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-23
上傳用戶：shenglei_353
近年來，隨著計算機技術、通信技術、集成電路技術和控制技術的發(fā)展，在線切割系統(tǒng)中實現(xiàn)加工的現(xiàn)代化、安全化，提高加工精度等要求，促使了線切割系統(tǒng)嵌入式化成為未來機床發(fā)展的趨勢。 將嵌入式技術引入機床控制，是當前嵌入式線切割系統(tǒng)研究開發(fā)的熱點。本文提出以32位嵌入式計算機為主控設備，討論了嵌入式計算機系統(tǒng)和步進電機模塊相結合在嵌入式線切割系統(tǒng)中的研究和應用情況。 在硬件方面選用S3C2410芯片用于主控制設備，連接用于存儲的64MBNandFlash、64MB SDRAM，以及一塊用于控制顯示240×320大小的TFT LCD顯示觸摸屏和步進電機模塊。 在軟件方面完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發(fā)，著重分析了系統(tǒng)啟動的過程，并成功實現(xiàn)了Windows CE在S3C2410上的移植。通過分析，在Windows CE上實現(xiàn)了嵌入式線切割系統(tǒng)的管理模塊，在控制模塊方面，完成了采用RS485串口通信模塊與步進電機控制模塊相結合，實現(xiàn)了對設備的控制。
標簽： ARM 嵌入式 線切割 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-31
上傳用戶：caozhizhi
飛機飛行的高度、馬赫數(shù)和升降速度等參數(shù)是飛機的自動控制、導航、火控、空中管制、和告警等系統(tǒng)必不可少的信息。隨著飛機性能的不斷增強，飛機上各系統(tǒng)對飛行參數(shù)測試的要求也越來越高，舊有的測試系統(tǒng)已逐漸不能適應現(xiàn)代高速飛機飛行參數(shù)的測試需求，本文針對項目委托方提出的技術要求，經(jīng)過對飛行參數(shù)測試技術及其發(fā)展趨勢的研究分析，最終確定采用嵌入式技術，設計一款基于32位微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、處理、顯示為一體的測試飛機飛行高度、馬赫數(shù)和升降速度的系統(tǒng)。 基于課題的研究內容，本文在分析研究飛機飛行參數(shù)測試原理的基礎上，圍繞著設計目標，從整體方案的選擇、系統(tǒng)各部分元件的選取及測試系統(tǒng)的軟硬件設計等方面闡述了主要開展的設計研究工作。重點對系統(tǒng)硬件電路設計、軟件設計和氣壓傳感器的溫度補償方法進行了深入論述。 應當指出，本文介紹的大氣數(shù)據(jù)參數(shù)測試專用機，選用小型化高采樣速率的硅壓阻式氣壓傳感器、高性能的32位ARM微處理器、高精度A/D轉換器、專用接口芯片等優(yōu)化組合，集成度高，體積小，重量輕。實驗結果表明了所設計的系統(tǒng)方案合理有效，具有較好的實時性和可靠性，基本上滿足了系統(tǒng)的設計需要。
標簽： ARM 嵌入式 飛行參數(shù) 測試系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-23
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語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉變?yōu)槲谋净蛎畹募夹g。近年來語音識別技術由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發(fā)展，嵌入式語音識別技術成為語音識別領域發(fā)展的新的重要方向。 在此背景下，本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)的研究。論文分別從理論分析、系統(tǒng)硬件平臺的總體設計、系統(tǒng)軟件的分析定制等方面，對語音識別在ARM上的應用做了研究。 1、在理論上，詳細介紹了語音識別的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀；具體闡述語音識別技術的基本原理和主要研究方法，并推導了語音識別技術中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數(shù)學模型，為進一步的語音識別研究打下基礎。 2、在硬件平臺方面，本文分析設計了語音識別系統(tǒng)的總體方案，主要包括以下三部分：語音識別系統(tǒng)的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分；文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式，此外根據(jù)實際需要，選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統(tǒng)軟件選擇定制方面，不僅要求各部分自身功能完善，能夠滿足本課題的需求，而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性，即定制的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，可以有效的工作。考慮到以上的因素，本課題針對特定的語音識別系統(tǒng)的需求，對交叉編譯環(huán)境、U-boot、內核、根文件系統(tǒng)等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具；選用比較穩(wěn)定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導程序；選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統(tǒng)內核，并對其進行剪裁定制，特別是增加了UDA1341TS音頻驅動和網(wǎng)卡驅動部分；選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統(tǒng)。 在以上三方面的基礎上，本課題對語音識別程序系統(tǒng)進行了實驗研究。實驗包括音頻驅動、語音錄制、語音訓練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后，本論文采用DTW模型，完成了語音模板的訓練和語音識別的任務。經(jīng)過實驗測試，該系統(tǒng)有效完成了預期的語音識別任務。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-05-30
上傳用戶：wsx123
