近年來,近距離無線傳輸技術是發(fā)展最快、最引入注目的技術,而ZigBee恰恰是填補了低速率無線通信技術的空缺,與其他標準在應用上相得益彰。它專注于近距離傳輸,成本低、同時入門檻也低,雖然其出現(xiàn)較晚,但目前已經(jīng)得到人們越來越多的關注,成為無線技術研究的一個新熱點。 本文在詳細分析了傳統(tǒng)的抄表方式和無線抄表系統(tǒng)的發(fā)展狀況以及相關的無線數(shù)據(jù)傳輸技術的基礎上,提出了基于ZigBee技術的無線抄表系統(tǒng)的方案。論文在研究ZigBee組網(wǎng)技術的基礎上,設計了基于ZigBee開發(fā)平臺的無線嵌入式抄表系統(tǒng),編寫了相應的軟件,完成了相應的調(diào)試和分析,并進行了系統(tǒng)的可靠性、實時性和安全性等問題分析。為了減少系統(tǒng)由于節(jié)點路由而造成的功耗損耗過大的問題,本文在組網(wǎng)應用過程中采用Tree+AODVjr的路由算法,從而保持系統(tǒng)能夠保持較小功耗的情況下進行數(shù)據(jù)的多跳路由,同時以ARM S3C2410為核心實現(xiàn)了基站設計,實現(xiàn)小區(qū)電表數(shù)據(jù)的集中采集,并通過GPRS/GSM模塊實現(xiàn)基站和抄表中心的數(shù)據(jù)傳輸和實時控制,在此基礎上,對抄表系統(tǒng)軟件也進行了相應的設計。 通過單點對單點、星形網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸實驗,取得了相應的實驗數(shù)據(jù),對于協(xié)議的特點、系統(tǒng)可靠性和功耗情況有了整體把握,為今后ZigBee技術的進一步研究和應用打下了堅實基礎。 實驗結果顯示,本文提出的方案切實可行,并且采用ZigBee技術具有節(jié)約資源、操作方便、可靠性高而且易于管理等特點,基站和系統(tǒng)利用較為成熟的GPRS/GSM網(wǎng)絡技術進行通訊,既滿足了實時性要求,又降低了成本。
標簽: ZIGBEE 嵌入式 自動抄表系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-27
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圖像的采集和傳輸是實時監(jiān)控、遠程控制、智能小區(qū)等諸多領域的關鍵技術。基于傳統(tǒng):PC的圖像采集已成為現(xiàn)實。隨著信息技術的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究開發(fā)成為了后PC時代的一個熱點,它被廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場、信息家電等各行各業(yè)。同時,圖像的遠程采集傳輸也朝著專業(yè)化、多樣化和低成本的方向發(fā)展。利用嵌入式技術來實現(xiàn)圖像的遠程采集傳輸正順應了時代發(fā)展,有較大的實用價值。 本文主要研究了基于嵌入式的遠程圖像采集傳輸系統(tǒng)。嵌入式終端采用$3C2410為核心的目標板為硬件平臺,采用嵌入式Linux為系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)通過連接在嵌入式終端的USB攝像頭完成靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)采集,并進行圖像壓縮處理。在圖像傳輸方面,論文設計了兩種模式:一種是通過Intemet傳輸?shù)摹⒒贐/S模式的傳輸方式。在該模式下,遠端客戶機通過瀏覽器訪問架設在終端里的嵌入式服務器而獲得圖像信息。另一種是基于GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程無線圖像傳輸。終端將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到擁有固定Ip的監(jiān)控服務器上來完成圖像遠程傳輸。 本文首先介紹了圖像采集傳輸和嵌入式方面的相關內(nèi)容,并介紹了本論文所采用的開發(fā)平臺。為了順利開發(fā)接著構建了開發(fā)環(huán)境,這里包括U-boot的移植、Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯和移植、設備驅動模塊的加載以及交叉編譯環(huán)境的建立。在此基礎上,利用Vide04Linux的接口函數(shù),用C語言實現(xiàn)了圖像原始數(shù)據(jù)的采集程序,并利用JPEG算法了實現(xiàn)圖像壓縮。在基于B/S模式的傳輸方式中,首先利用Boa架設了嵌入式服務器,然后用C語言完成CGI腳本,該腳本將圖像嵌入網(wǎng)頁并實時更新以實現(xiàn)網(wǎng)頁的動態(tài)輸出。在基于GPRS實現(xiàn)遠程無線圖像傳輸方式中,論文詳細分析了系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)流的特征,提出了采用辨識特征字符、數(shù)據(jù)打包等策略以實現(xiàn)GPRS的網(wǎng)絡連接和數(shù)據(jù)通訊,并且在此基礎上用C語言編程實現(xiàn)。同時,在PC(Linux)上用Socket編程實現(xiàn)了監(jiān)控服務器軟件,該軟件用以接收圖像數(shù)據(jù)和控制嵌入式終端的系統(tǒng)狀態(tài)。最后,論文分析比較了兩種傳輸方式的區(qū)別和優(yōu)缺點。試驗證明,采用兩種方式都能成功實現(xiàn)圖像的遠程采集傳輸,并且試驗效果較好。
上傳時間: 2013-05-17
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隨著二十一世紀的到來,人類進入了后PC時代。在這一階段,嵌入式技術得到了飛速發(fā)展和廣泛應用。目前,嵌入式技術及其產(chǎn)品已廣泛應用于智能家用電器、智能建筑、儀器儀表、通訊產(chǎn)品、工業(yè)控制、掌上型電腦、各種智能IC卡的應用等等。將嵌入式系統(tǒng)應用于多媒體移動終端,充分發(fā)揮了嵌入式系統(tǒng)的低功耗、集成度高、可擴充能力強等特點,可以達到集移動、語音、圖像等各種功能于一身的效果。基于以上背景,本文提出了一種基于嵌入式Linux的多媒體播放器設計方案。 本文首先詳細分析了ARM體系結構,研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)在ARM9微處理器的移植技術,包括交叉編譯環(huán)境的建立、引導裝載程序應用、移植嵌入式Linux內(nèi)核及建立根文件系統(tǒng),并且實現(xiàn)了嵌入式Linux到EP9315開發(fā)板的移植。 由于嵌入式系統(tǒng)本身硬件條件的限制,常用在PC機的圖形用戶界面GUI系統(tǒng)不適合在其上運行。為此,本文選擇了Qt/Embedded作為研究對象,在對其體系結構等方面進行研究基礎上,實現(xiàn)了Qt/Embedded到EP9315開發(fā)板的移植,完成了嵌入式圖形用戶界面開發(fā),使得系統(tǒng)擁有良好的操作界面。 針對現(xiàn)今MP3文件格式廣泛流行的特點,本文設計了MP3播放器。在深入研究了MP3文件編碼原理的基礎上,詳細論述了播放器的設計過程,沒有使用硬件解碼方案,采用了軟件解碼,降低了系統(tǒng)開發(fā)成本:在視頻播放方面,本文實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)下的通用媒體播放器——Mplayer到EP9315開發(fā)板的移植。通過對音頻數(shù)據(jù)輸出的研究,解決了Mplayer播放聲音不正常的問題,實現(xiàn)了一個集音樂和視頻播放于一體的嵌入式多媒體播放系統(tǒng)。 最后,總結了論文所做的工作,指出了嵌入式多媒體播放器所需要進一步解決和完善的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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本文論述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn),介紹了TCP/IP協(xié)議棧的原理,以及硬線實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的意義和應用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內(nèi)容、意義和國內(nèi)外研究發(fā)展的現(xiàn)狀。 第二章介紹FPGA設計的流程和Verilog HDL設計語言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟,并且介紹了FPGA設計中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源,以及Verilog HDL語言的優(yōu)缺點,并與VHDL語言進行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統(tǒng)要實現(xiàn)的經(jīng)過剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的內(nèi)容。著重介紹了要實現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧的子協(xié)議,包括TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議。在介紹這些協(xié)議的時候,介紹了這些協(xié)議的工作原理,以及這些協(xié)議要用到的報文的格式。 第四章介紹實現(xiàn)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn),具體介紹的經(jīng)過剪裁的TCP/IP各個模塊的設計工作。這個部分著重介紹各個模塊的設計方法,實現(xiàn)各個模塊的過程。在設計完這些模塊后,對這些模塊的仿真進行了仿真。 第五章是全文的總結,概括了作者在這次畢業(yè)設計中的主要工作和課題的意義,同時指出了進一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時間: 2013-07-04
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隨著Internet的不斷發(fā)展,人們希望日常生活中所用到的嵌入式設備都能夠很方便地實現(xiàn)Intemet接入,這對嵌入式系統(tǒng)設計提出了新的挑戰(zhàn),要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統(tǒng)設計的熱點。 可編程邏輯器件FPGA在過去的幾十年中取得了飛速發(fā)展,從最初的幾千門到現(xiàn)在的幾百萬門,可靠性與集成度不斷提高,而功耗和成本卻在不斷降低,具有很高的性價比。再加上開發(fā)周期短、對開發(fā)人員的要求相對較低的優(yōu)點,因此被大量應用于嵌入式系統(tǒng)設計中。 本文是基于FPGA高性價比、可靈活配置的特點,也是當前流行的“微控制器+FPGA”的嵌入式系統(tǒng)設計方式,所以我們提出了基于FPGA的實現(xiàn)方案。本文通過在FPGA中硬件實現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網(wǎng)絡協(xié)議)以及以太網(wǎng)MAC協(xié)議,并提供標準MII接口,通過外接PHY實現(xiàn)網(wǎng)絡連接。最終成功地通過了驗證。 基于FPGA的實現(xiàn)可以有效地降低成本,同時可以在其中集成其他功能模塊,提高整個系統(tǒng)的集成度,減小PCB版圖面積和布線復雜度,有利于提高系統(tǒng)可靠性。因此,本研究課題對嵌入式系統(tǒng)設計有很大的實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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ARM嵌入式技術在工業(yè)和生活中正得到越來越廣泛的應用,為了適應技術的發(fā)展和社會的需求,滿足為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,高校通信類和電子類專業(yè)開設ARM嵌入式技術相關課程及其實驗課程將成為趨勢。在課程中設置合理實驗,可以有效提高學生的動手能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維,幫助學生更快、更好地掌握理論和應用技術。 論文設計的ARM嵌入式教學實驗系統(tǒng)包括一塊適合普通高校嵌入式技術實驗課程教學的實驗開發(fā)板及其配套的實驗。該實驗系統(tǒng)針對一般高校所開設的ARM嵌入式技術相關課程的要求而設計,配套實驗符合教學大綱及實驗課時的要求。 論文設計的實驗開發(fā)板主要組成模塊有:最小系統(tǒng),包括控制器模塊、電源模塊、復位模塊、Flash ROM模塊、SDRAM模塊、JTAG接口等;擴展接口,包括LED、鍵盤、RS232串口、I2C接口、液晶模塊、以太網(wǎng)模塊等。實驗開發(fā)板采用S3C4510B網(wǎng)絡控制芯片用作控制和信號處理,使用網(wǎng)絡接口芯片DM9161和隔離變壓器H1102完成網(wǎng)絡接入,使用AM29LV160和HY57V641620HG構建16位存儲單元,使用AT24C01和PCF8583來構建I2C接口,使用MAX232完成TTL電平轉換以擴展RS232串口,并擴展鍵盤和LCD實現(xiàn)人機交互。實驗開發(fā)板的硬件設計充分考慮了一般高校實驗室的條件和需求,能夠較好地將成本控制在150元左右,有利于在有限的條件下為每個學生盡可能的創(chuàng)造動手制作PCB的實驗條件。實驗板的接口設計能夠讓學生較為方便地開展實驗,并考慮了實驗板擴展和二次開發(fā)的需要。 論文設計的實驗系統(tǒng)配套實驗主要有基礎實驗、擴展實驗和設計實驗。基礎實驗主要幫助學生熟悉嵌入式系統(tǒng)的片內(nèi)資源和特殊功能寄存器的配置方法,對整個嵌入式系統(tǒng)的架構有一定的理解,能編程完成一些簡單的控制功能;擴展實驗主要幫助學生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設計的基本理念,能夠設計和實現(xiàn)常見的外設驅動程序,能夠進行操作系統(tǒng)的配置和移植,能夠自行對實驗板進行一定程度的擴展;設計實驗能夠幫助學生提高嵌入式系統(tǒng)的設計開發(fā)能力,使學生能根據(jù)需要設計出實現(xiàn)一定功能的擴展模塊,從而使實驗板擴展成實現(xiàn)具體功能的工業(yè)產(chǎn)品。基礎實驗包括ADS集成環(huán)境實驗、鍵盤實驗(GPIO輸入)、LED實驗(GPIO輸出)、定時器實驗、外部中斷實驗、UART串口通信實驗、I2C接口實驗、液晶顯示實驗;擴展實驗包括建立交叉編譯環(huán)境實驗、操作系統(tǒng)編譯實驗、操作系統(tǒng)移植實驗、以太網(wǎng)通信實驗、TFTP實驗、WEB訪問實驗;設計實驗包括TCP/IP協(xié)議棧實驗、Web服務器實驗。學生通過完成基礎實驗、擴展實驗和設計實驗來達到教學大綱的要求,并可以在此基礎上進行更深入的創(chuàng)新性開發(fā)實驗,可以滿足一般高校嵌入式技術實驗課程教學的需要。 論文介紹了嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立以及實驗開發(fā)板設計完成后進行的調(diào)試。實驗開發(fā)板移植的嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux,采用的Bootloader為U-boot。論文還簡單介紹了實驗系統(tǒng)的擴展方案和二次開發(fā)方案,并對嵌入式新技術的發(fā)展做了粗淺的探討。 論文所做的工作以科學發(fā)展觀為指導,是對普通高校ARM嵌入式技術實驗課程設計的一次有益探索。
標簽: ARM 嵌入式 教學實驗系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術的發(fā)展,人們對生活質量的要求越來越高,在視聽享受方面,家庭影院越來越普遍,便攜式電子設備也日趨成熟。目前,人們對嵌入式媒體播放器的研究越來越廣泛了,國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了像MP3、MP4和智能手機等眾多樣式的便攜式嵌入式媒體播放器。但由于種種環(huán)境及條件的限制,這些便攜式的媒體播放器都只能播放單一的或幾種固定的媒體格式,可擴展性都比較差;而現(xiàn)在隨著應用的不斷增多,越來越多的更先進的壓縮算法被提出,導致了媒體格式的多樣化,在這種情況下,必然要求嵌入式媒體播放器要適應多種格式。為此,通過對各種PC機上的播放器設計架構的研究與借鑒,在本文中主要在軟件方面為嵌入式媒體播放器設計了一種可擴展性架構,并設計了播放器界面,實現(xiàn)了一些播放器的功能。 另外,在本文還介紹了一種基于嵌入式技術的多媒體播放器的系統(tǒng)設計方案。該系統(tǒng)主要是通過在嵌入式芯片上加載操作系統(tǒng),同時擴充必要的接口,在操作系統(tǒng)的支持下,開發(fā)多媒體播放器。 在本文的整個系統(tǒng)設計過程中,采用了Intel公司的PXA270處理器芯片,外擴展了USB接口,定制并加載了Linux操作系統(tǒng),在操作系統(tǒng)的支持下,對各個外擴的接口進行了驅動程序的編寫,同時應用QT/Embedded開發(fā)了多媒體播放器的圖形界面并實現(xiàn)了相應的功能,最后,圖像既可顯示在LCD顯示屏上也可通過VGA接口顯示在電腦顯示屏上,聲音信號則是通過PXA270處理器的IIS總線傳給CODEC芯片,然后將其轉換為模擬信號,進而通過音箱或者耳機等設備放出。
上傳時間: 2013-06-19
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隨著科學技術的進步,電腦互聯(lián)網(wǎng)的普及,傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎上,利用互聯(lián)網(wǎng)技術將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起,通過網(wǎng)頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標,各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數(shù)進行控制。 本文提出并設計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號,進行處理后,將數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上,通過TCP/IP協(xié)議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數(shù)據(jù),并且可以保存和打印數(shù)據(jù),另外還可以通過網(wǎng)頁控制電機等設備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數(shù)字信號;支持標準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面;軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務器和SQLite數(shù)據(jù)庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng),使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計,包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分,以及系統(tǒng)設計中選用的各種傳感器及電機驅動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn),包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,傳感器和電機的驅動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設計以及應用程序的設計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結和評價,并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標簽: ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:龍飛艇
嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。 在實際的應用系統(tǒng)中,對操作系統(tǒng)的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統(tǒng)中,如果能對操作系統(tǒng)的實時性能進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的響應速度,就可以用軟件實現(xiàn)通信協(xié)議,降低對硬件的要求,用單芯片實現(xiàn)通信系統(tǒng),從而降低產(chǎn)品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產(chǎn)品開發(fā)。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內(nèi)核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統(tǒng)體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統(tǒng)移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內(nèi)核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內(nèi)核驅動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優(yōu)化技術。分析了在成功移植ARM Linux內(nèi)核基礎上,優(yōu)化ARM Linux的中斷系統(tǒng),降低系統(tǒng)的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
上傳用戶:change0329
隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在這個社會上無處不在。操作系統(tǒng)作為嵌入式產(chǎn)品的靈魂,一定要依據(jù)產(chǎn)品的需要安裝合適的操作系統(tǒng),以便于可以更好的編寫應用程序。 本研究將Linux操作系統(tǒng)移植到QQ2440開發(fā)板。操作系統(tǒng)移植的目的是為了能夠更好的利用開發(fā)板開發(fā)應用程序,本文將Linux2.6版本內(nèi)核移植到QQ2440開發(fā)板,使開發(fā)板可以用于工業(yè)過程控制。文章介紹了嵌入式系統(tǒng)的特點、ARM體系結構、嵌入式Linux操作系統(tǒng)。重點描述了Linux操作系統(tǒng)的移植,論文在Linux操作系統(tǒng)移植研究中,首先,進行了移植環(huán)境的設計和搭建,建立交叉編譯環(huán)境,配置網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS。然后,對Linux2.6版本內(nèi)核和vivi進行配置和編譯并以yaffs文件系統(tǒng)為例,介紹了yaffs根文件系統(tǒng)映象的制作。最后,介紹了一種解決內(nèi)核實時化的方法。在論文的最后,給出了嵌入式Linux驅動程序的概念與結構以及開發(fā)流程,并進行了UART2串口以及LCD顯示屏驅動的開發(fā)。全文詳細的描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植的流程,在基于QQ2440開發(fā)板上給出了bootloader、內(nèi)核以及文件系統(tǒng)移植的實現(xiàn)方法。并給出了解決Linux內(nèi)核實時化的一種算法并進行了驅動程序的開發(fā)。
標簽: Linuz ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-04
上傳用戶:LouieWu