數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛，研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢(shì)。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計(jì)制造中使用了數(shù)字化技術(shù)，但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展，PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用，例如數(shù)字通信和相控雷達(dá)領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上，我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能，同時(shí)也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們?cè)敿?xì)分析討論了B 超中，全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率，仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時(shí)間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息，也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器，能夠給出一對(duì)幅值和相位較平衡的正交信號(hào)，且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡單廉價(jià)。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動(dòng)態(tài)控制且精度較高，對(duì)于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減，導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象，可視作將回波接收機(jī)的中心頻率同步動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了聚焦延時(shí)、脈寬和重復(fù)頻率可動(dòng)態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵(lì)控制、功能碼存儲(chǔ)等功能模塊，功能仿真和時(shí)序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ)，將加快其研發(fā)和制造進(jìn)程，為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標(biāo)簽： FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時(shí)間： 2013-06-18
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在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個(gè)新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其抽象簡化得到了它的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證，并最終決定采用了三級(jí)CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級(jí)CPU為上位計(jì)算機(jī)，它實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算；第二級(jí)CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人多個(gè)關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動(dòng)；第三級(jí)CPU為交流伺服驅(qū)動(dòng)處理器，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動(dòng)控制，以及電機(jī)的故障診斷和自動(dòng)保護(hù)等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算，同時(shí)完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時(shí)性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，它允許用戶通過上位控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機(jī)器人控制箱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項(xiàng)操作。
標(biāo)簽： FPGA DSP 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)器人控制器
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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隨著生物工程及醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展，磁共振成像在醫(yī)學(xué)診斷學(xué)方面發(fā)揮著越來越重要的角色。磁場(chǎng)的均勻性是大型醫(yī)療設(shè)備——核磁共振(MRI)成像的理論基礎(chǔ)，是評(píng)價(jià)該設(shè)備的一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)，磁場(chǎng)的均勻性分析也是電磁場(chǎng)理論分析的一個(gè)重要方向。良好、穩(wěn)定的磁場(chǎng)均勻性對(duì)核磁共振圖像的信噪比(SNR)的提高有重要的意義，同時(shí)也是飽和壓脂序列實(shí)現(xiàn)的唯一條件。 該課題的主要內(nèi)容是在介紹磁共振成像原理與磁共振超導(dǎo)磁體的超導(dǎo)勻場(chǎng)線圈的形狀及位置的基礎(chǔ)上，分析各個(gè)線圈中電流的大小與空間某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。同時(shí)借鑒磁共振成像原理，設(shè)計(jì)輔助測(cè)量水膜，對(duì)空間某一特定半徑的球體腔內(nèi)各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量。在當(dāng)前使用的被動(dòng)式勻場(chǎng)的基礎(chǔ)上，利用分析軟件，對(duì)線圈的選擇及電流的大小進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明效果良好，磁場(chǎng)均勻度有很大的改善。 采用的主要方法是利用磁共振成像原理及傅里葉轉(zhuǎn)化技術(shù)去設(shè)計(jì)一種精確、方便、快捷的勻場(chǎng)方法。通過計(jì)算機(jī)模擬及有限元分析的方法進(jìn)行計(jì)算、優(yōu)化，最終得到理想的磁場(chǎng)均勻度。 良好的磁場(chǎng)均勻性是磁共振成像的基礎(chǔ)，是飽和壓脂序列(FATSAT)、平面回波成像(EPI)、彌散成像、頻譜分析等一系列近幾年新出現(xiàn)的先進(jìn)序列實(shí)現(xiàn)的前提條件。從而為臨床醫(yī)學(xué)提供了一種先進(jìn)的檢查手段，為疾病診治的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性及病灶確切位置的判斷都提供了基礎(chǔ)。 該文所介紹的磁場(chǎng)均勻性測(cè)量、分析方法以及在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的勻場(chǎng)計(jì)算分析軟件已在多臺(tái)磁共振安裝調(diào)試過程中得到應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期的目的，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的要求。該方法對(duì)于今后超導(dǎo)磁體磁共振的磁場(chǎng)均勻性調(diào)試，及在醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的發(fā)展有很好的應(yīng)用價(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)在該領(lǐng)域的推廣必然會(huì)提高磁場(chǎng)均勻性的精度，推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)及臨床診斷學(xué)的發(fā)展。并能帶來良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，具有關(guān)闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： 磁共振 超導(dǎo)磁體 磁場(chǎng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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玻璃是一種重要的建筑和裝飾材料,被廣泛應(yīng)用于樓房搭建、汽車生產(chǎn)、家具制造等各個(gè)領(lǐng)域,而玻璃切割是形成玻璃成品的一個(gè)重要工序.目前,國產(chǎn)的切割系統(tǒng)在精度、速度、可靠性方面與國外同類產(chǎn)品相比都還要有一定的差距,因此國內(nèi)玻璃切割廠家的切割設(shè)備大多依賴于進(jìn)口.同時(shí),隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)被逐漸應(yīng)用于制造行業(yè),企業(yè)的生產(chǎn)模式從生產(chǎn)過程的單一自動(dòng)化到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理等全過程的綜合自動(dòng)化.參考國外切割系統(tǒng)的一些先進(jìn)技術(shù)并遵循CIM中信息自動(dòng)化的基本思想,該文針對(duì)開發(fā)一套基于PC管理和CNC控制的自動(dòng)玻璃切割系統(tǒng)展開論述.論文首先簡述了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和CIM的思想,在此基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)的上位機(jī)管理軟件的功能以及下位機(jī)硬件配置,并形成系統(tǒng)總體框架.接著就軟件實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)主要部分——系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理、任意形狀產(chǎn)品圖形信息的導(dǎo)入、產(chǎn)品排樣優(yōu)化以及上位機(jī)與下位機(jī)通信接口的實(shí)現(xiàn)分別作了詳細(xì)的論述.而對(duì)下位機(jī)部分則主要介紹其電控系統(tǒng)設(shè)備的組成、強(qiáng)弱電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制過程中數(shù)據(jù)的相互傳遞等,并就系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)PC機(jī)、CNC及PLC三者如何相互配合實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)動(dòng)作、手動(dòng)操作、自動(dòng)切割等關(guān)鍵過程作了完整的解釋.同時(shí),該文就玻璃切割系統(tǒng)的核心技術(shù)——型材的優(yōu)化問題作了專門的研究,分別提出了一種基于直觀啟發(fā)式思維的實(shí)用算法和基于降維數(shù)學(xué)模型的近似算法,并對(duì)幾種典型的現(xiàn)代化算法在本優(yōu)化問題中的應(yīng)用前景作了簡要介紹.最后,該文簡要介紹了系統(tǒng)調(diào)試過程,以及投入運(yùn)行的主要操作界面及操作流程,并提出了一些針對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)展的建議和方案.
上傳時(shí)間： 2013-06-17
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基于PC、圖像采集卡和存儲(chǔ)設(shè)備的傳統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，體積龐大、功耗高、價(jià)格昂貴，只局限于特定范圍的應(yīng)用。而嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其價(jià)格低、便攜式等特點(diǎn)在安防、智能家居等場(chǎng)所得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本文基于S3C2440＼Windows CE5.0平臺(tái)設(shè)計(jì)了一款具有網(wǎng)絡(luò)傳輸查看功能的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點(diǎn)研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過程和開發(fā)方法，設(shè)計(jì)了基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻通信系統(tǒng)。并應(yīng)用H.263壓縮編解碼算法對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，提高了視頻傳輸效率。同時(shí)，針對(duì)H.263視頻解碼算法設(shè)計(jì)了一款簡易視頻回放軟件，對(duì)H.263視頻進(jìn)行回放。為進(jìn)一步滿足小型化、便攜式、低成本需求，開發(fā)定制了一款基于S3C2440＼Windows CE5.0平臺(tái)的手持式接收終端。 本系統(tǒng)整合了圖像采集、網(wǎng)絡(luò)通信、H.263編解碼、視頻回放等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式技術(shù)、以太網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控三大前沿領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合。由于采用了ARM9單芯片控制方案，系統(tǒng)具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可應(yīng)用在遠(yuǎn)程監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻會(huì)議、智能家居等諸多領(lǐng)域。該系統(tǒng)架構(gòu)也為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種新思路。關(guān)鍵詞：ARM；WinCE；S3C2440；嵌入式；網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了，并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對(duì)嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對(duì)LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化，結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測(cè)算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù)，而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動(dòng)回調(diào)功能，啟動(dòng)一次以后就可自動(dòng)調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”，分析了它的各個(gè)功能模塊，設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對(duì)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測(cè)試，借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并能在平臺(tái)上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù)，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： TCPIP ARM 輕量級(jí) 協(xié)議棧
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展，使超聲設(shè)備不斷更新，超聲檢查已成為預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實(shí)現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺(tái)、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高，并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲(chǔ)、拷貝等打下基礎(chǔ)，是一種很有發(fā)展前景、未來市場(chǎng)的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點(diǎn)是用數(shù)字硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時(shí)處理，它的實(shí)現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號(hào)處理（DSP）應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計(jì)者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r，提出了課題研究內(nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計(jì)入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對(duì)系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計(jì)做了描述后，接著分析了超聲信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的各個(gè)子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理、設(shè)計(jì)流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺(tái)的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽： ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計(jì) 超聲診斷
上傳時(shí)間： 2013-05-28
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本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種多超聲信號(hào)融合處理系統(tǒng)，主要用于移動(dòng)機(jī)器人超聲測(cè)距導(dǎo)航。系統(tǒng)針對(duì)超聲回波信號(hào)的特點(diǎn)，使用AT89C52 單片機(jī)對(duì)來自多個(gè)超聲波傳感器的微弱回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，并通過RS-
上傳時(shí)間： 2013-07-14
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汽車防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)是改善汽車主動(dòng)安全性的重要裝置，在汽車日益普及的今天，它的應(yīng)用更為廣泛和具有重要意義。作為制動(dòng)系統(tǒng)中的閉環(huán)控制裝置，它能防止制動(dòng)過程中的車輪抱死，以保持車輛的方向穩(wěn)定性和減少輪胎磨損。ABS的主要部件有：液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器和用于信號(hào)處理、觸發(fā)報(bào)警燈和控制液壓調(diào)節(jié)器的ECU。 本文首先簡要介紹了ABS的發(fā)展歷史和基本功能，整個(gè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型，包括單輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型、1/2車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型、7自由度整車模型、車輛制動(dòng)器模型。 分析ABS控制方法，建立ABS滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)模型。將滑模變結(jié)構(gòu)控制和傳統(tǒng)邏輯門限控制進(jìn)行比較。在高附著系數(shù)路面上可以看出滑模變結(jié)構(gòu)控制較傳統(tǒng)邏輯門限控制能進(jìn)一步縮短制動(dòng)距離。進(jìn)一步地，利用相同制動(dòng)力在不同附著系數(shù)路面上引起的車輪角減速度不同的特點(diǎn)，在線修正目標(biāo)滑移率，仿真結(jié)果顯示獲得了更好的制動(dòng)效果。 根據(jù)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，以ARM單片機(jī)LPC2292為核心，完成了輪速信號(hào)調(diào)理電路、電磁閥和回液泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等電路的設(shè)計(jì)，闡述了ABS各功能模塊軟件的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法，完成了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 最后，自主設(shè)計(jì)的控制器在某車型上進(jìn)行了替換試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：自主開發(fā)的ABS控制器滿足了制動(dòng)防抱死功能的需要，各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)皆與原裝ABS接近。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：nairui21
現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，使得視頻處理方面的研究與應(yīng)用，尤其是實(shí)時(shí)圖像處理受到了廣泛關(guān)注。近年來，DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，將數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的理論研究成果應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，并推動(dòng)了新理論和應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)視頻處理等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到了十分重要的作用。同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通訊和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)也得到更加廣泛的應(yīng)用。 本文分析了嵌入式系統(tǒng)、DSP技術(shù)、以及視頻處理系統(tǒng)等領(lǐng)域的最近發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室在嵌入式開發(fā)、H.264.圖像編解碼、DSP技術(shù)三個(gè)方面的研究成果和實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出了采用TIC6000系列的TMS320DM642和ARM(S3C2410)為主體的硬件系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種基于ARM+DSP的嵌入式視頻處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將專門用于視頻圖像處理的DSP與在通訊和實(shí)時(shí)控制方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的ARM處理器結(jié)合起來，為嵌入式實(shí)時(shí)環(huán)境下一些復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)問題開辟了新的途徑。 文中首先介紹了系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，包括控制端用到的ARM技術(shù)和處理端的DSP技術(shù)及核心處理算法H.264編碼原理，給出了系統(tǒng)的整體架構(gòu)及設(shè)計(jì)思路。整個(gè)系統(tǒng)分控制端和處理端以及兩者之間的通信三個(gè)部分，控制端主要由一個(gè)最小系統(tǒng)、LCD及觸摸屏和矩陣鍵盤構(gòu)成，在ARM上移植了Linux操作系統(tǒng)，并在其上編寫了外設(shè)驅(qū)動(dòng)。處理端包括視頻輸入、輸出模塊、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，移植了基于基本檔次的T264代碼到DM642中，并進(jìn)行了優(yōu)化，完成了視頻信號(hào)的采集和回顯程序的編寫，并將采集、處理、回顯三個(gè)進(jìn)程加入到BIOS中，實(shí)現(xiàn)了處理端的功能。兩者通信采用HPI16模式的通信方式。最后，就系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試，給出了測(cè)試效果圖，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析。 在文章的最后，總結(jié)了課題研究所取得的成果及其不足之處；給出了系統(tǒng)進(jìn)一步研究和改進(jìn)的思路。嵌入式是未來發(fā)展的主流，隨著本系統(tǒng)的進(jìn)一步完善，必將具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMDSP 視頻處理 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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