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硬件接口

硬件接口(hardwareinterface)指的是兩個硬件設備之間的連接方式。硬件接口既包括物理上的接口,還包括邏輯上的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。
  • 基于ARM的時差法超聲波流量計研制

    超聲波流量計以非接觸、精度高、使用方便等優(yōu)點,在氣象、石油、化工、醫(yī)藥、水資源管理等領域獲得了廣泛的應用。近年來,隨著數(shù)字處理技術和微處理器技術的發(fā)展,超聲波流量計作為一種測量儀表也得到了長足進步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發(fā)空間,符合嵌入式技術的發(fā)展方向。 本文詳細介紹了超聲波時差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計系統(tǒng)設計方案和軟硬件實現(xiàn)方法,并對測時算法進行了詳細討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進技術和方法,得出了改進的時差法測量方案。系統(tǒng)硬件設計了超聲波發(fā)射、接收及放大電路,采用高速模數(shù)轉換器數(shù)字化接收信號,并對ARM系統(tǒng)電路中的電源電路,存儲器電路,通信接口電路等進行了詳細介紹。系統(tǒng)軟件詳細分析了嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的移植方法,給出構建ARM-uClinux平臺的步驟,并基于此平臺,完成了系統(tǒng)軟件設計。測時算法運用數(shù)字濾波技術提高信號信噪比,采用方差比檢驗方法和插值算法,提高測時定位精度。 系統(tǒng)設計良好的人機交互界面和通信調試接口,提高了ARM系統(tǒng)的軟件開發(fā)調試效率;在保證流量計系統(tǒng)功能的同時,盡量簡化硬件電路設計,降低研制成本,使設計更具合理性。

    標簽: ARM 時差法 超聲波流量計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:mosliu

  • PCI總線接口控制器的FPGA設計

    本論文采用TOP-DOWN設計方法對PCI總線接口控制器的設計與實現(xiàn)進行了研究,對PCI總線協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線接口控制器的設計和實現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設計、仿真及綜合、驗證的各個步驟,以及PCI板卡驅動程序的編寫和調試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點分析了PCI總線接口控制器的設計、對PCI總線協(xié)議的分析理解是進行PCI總線接口控制器設計的前提,而對PCI總線接口控制器的功能分析和結構劃分是設計的關鍵.本論文在對PCI總線接口控制器的功能分析和結構分析的基礎上,對PCI總線接口控制器的整體設計和子模塊的劃分和實現(xiàn)進行了詳細的分析闡述.通過本論文的研究,完成了PCI總線接口控制器的設計,并且通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真,以及布局布線后的時序仿真,并設計了PCB實驗板進行了測試,證明所實現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.

    標簽: FPGA PCI 總線接口 控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:stvnash

  • 基于ARM的圖像采集與處理系統(tǒng)的研究

    傳統(tǒng)的基于PC機的圖像處理系統(tǒng),體積龐大,不具有便攜性,而限制了其在移動通信、便攜設備等領域的應用。開發(fā)低功耗、小型化、便攜性的嵌入式圖像處理系統(tǒng)具有現(xiàn)實的意義和廣泛的應用用前景。本文對系統(tǒng)進行功能分析和總體設計,選取LPC2104作為核心單元,介紹了ARM的嵌入式硬件平臺的設計與實現(xiàn),包括系統(tǒng)基本模塊的硬件設計和開發(fā)過程,具體有電源電路和時鐘電路、存儲電路、USB攝像頭接口電路和LCD電路等,完成了Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、驅動程序的開發(fā),對圖像進行灰度化和均衡化等預處理,得到比較清晰的圖像。最后總結了本課題研究所取得的成果及其不足之處,對研究進行了總結和展望。

    標簽: ARM 圖像采集 與處理系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-20

    上傳用戶:zq70996813

  • 基于ARM的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

    隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活節(jié)奏的提高,照顧家庭的時間越來越少。人們越來越感覺時間的緊張,不但要周旋在繁雜的工作之中,同時也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤錄像機雖然功能豐富,產(chǎn)品日益成熟,但在家用系統(tǒng)中應用成本太高。因此本文設計了一款高性能、低成本的實時圖像監(jiān)控系統(tǒng),能讓人們在繁忙的工作之余實時了解住所的安全情況。 本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案,并就系統(tǒng)硬件平臺的設計進行了詳細的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲器接口電路,USB接口電路,以太網(wǎng)接口電路,UART串行接口電路,JTAG接口電路以及電源電路。 其次,本文研究了嵌入式IAnux移植的關鍵技術,包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設計、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法,并通過裁剪Linux內(nèi)核將標準Linux 2.4.18移植到目標平臺。同時分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點,在目標平臺上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng),增強了系統(tǒng)的健壯性和高效性。 再者,本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅動程序。研究了基于Vide041inux技術的圖像采集的數(shù)據(jù)結構和原理,詳細地闡述了圖像采集實現(xiàn)的過程和關鍵步驟,利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設計,使用內(nèi)存映射方式實現(xiàn)了圖像的快速采集,并對圖像數(shù)據(jù)進行了JPEG壓縮,提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術,實現(xiàn)了遠程圖像監(jiān)控。通過重新編譯移植Webcam Server應用程序實現(xiàn)了網(wǎng)絡攝像機的功能。 最后,本文給出了系統(tǒng)的測試方法及運行結果,并總結了所做的工作和存在的問題,提出了系統(tǒng)改進的意見。 本文設計的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點,采用開源的Linux作為軟件平臺,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性,具有較高的性價比和較強的適用性。

    標簽: ARM 圖像監(jiān)控系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:pei5

  • 基于ARM的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計

    本文在分析研究部隊執(zhí)勤信息化建設對無線數(shù)據(jù)傳輸技術需求的基礎上,以無線數(shù)據(jù)傳輸技術和嵌入式系統(tǒng)研究為背景,按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程和方法,以設計通用化、模塊化軟硬件平臺為重點,解決無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計關鍵技術為核心,設計了由32位嵌入式系統(tǒng)主控模塊和射頻收發(fā)模塊組成的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原型;并通過移植嵌入式實時操作系統(tǒng)--uC/OS-II,構造了系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺;在此基礎上,完成了系統(tǒng)相關驅動程序和通信協(xié)議等底層軟件設計,為進一步擴展系統(tǒng)功能,實現(xiàn)工程應用打下了基礎。 首先,論文比較了系統(tǒng)微處理器的選擇,無線通信方式的選擇,系統(tǒng)接口方式的選擇等相關方案,分析了應用32位ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)構建系統(tǒng)主控模塊的優(yōu)勢,提出了系統(tǒng)的軟硬件整體結構框架。 其次,從構建通用軟、硬件平臺的角度,重點介紹了LPC2138(ARM)微處理器和nRF401無線射頻芯片主要特性及相關外圍電路的設計,并對系統(tǒng)的硬件抗干擾措施進行了分析。在完成硬件電路設計的基礎上,針對主控模塊設計了啟動代碼,分析了uC/OS-II操作系統(tǒng)體系結構,進行了系統(tǒng)移植,形成了完整的軟硬件開發(fā)平臺。 最后,在學習研究uC/OS-II操作系統(tǒng)程序設計技術的基礎上,討論了系統(tǒng)相關驅動程序和通信協(xié)議等底層軟件的開發(fā)方法,完成了基本的層次化,模塊化軟件設計,對系統(tǒng)無線傳輸功能進行了驗證,并對系統(tǒng)將來的功能擴展和工程應用提出了構想。

    標簽: ARM 無線數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)設計

    上傳時間: 2013-07-06

    上傳用戶:362279997

  • 基于ARM嵌入式系統(tǒng)的智能渦流探傷儀的研制

    無線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡的方式進行數(shù)據(jù)通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺,選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),實現(xiàn)了基于CDMA網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 系統(tǒng)以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實現(xiàn)核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的架構,詳細分析了ARM最小系統(tǒng)中各個功能組成模塊;然后建立了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的arm-linux-gcc交叉編譯環(huán)境,重點研究了Bootloader和Linux內(nèi)核的配置與編譯,并且在硬件平臺上移植了Linux操作系統(tǒng)。在ARM嵌入式Linux開發(fā)平臺上,研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案,即在Linux內(nèi)核中加載Video4Linux模塊,通過V4L模塊提供的編程接口,操作USB攝像頭設備文件/dev/video0,并且采用內(nèi)存映射方式截取視頻,完成了圖像采集的軟件設計。此外,論文還研究了在Linux環(huán)境下PPP協(xié)議撥號上網(wǎng)的實現(xiàn)方法,即通過AT指令初始化CDMA模塊,使之附在CDMA網(wǎng)絡上,通過編寫腳本程序的方法建立PPP連接,獲得網(wǎng)絡運營商ISP動態(tài)分配給數(shù)據(jù)傳輸終端的IP地址,從而實現(xiàn)了無線模塊撥號上網(wǎng)功能。在無線終端通過PPP撥號上網(wǎng)后,采用了客戶端/服務器端模式,運行套接字(Socket)應用程序,將設備采集到的圖像數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡后再經(jīng)過Internet傳送到監(jiān)控中心,實現(xiàn)了傳輸終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。 論文研究和實現(xiàn)的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足設計要求,達到了預期目標。終端內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議,可以通過CDMA網(wǎng)絡連接到互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)傳輸實時性強,為用戶提供透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。相比于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng),它具有高可靠性、組網(wǎng)方便、可遠程控制等特點,因此在電力自動化、環(huán)保、交通監(jiān)控等領域有著廣泛的應用,特別適用于移動環(huán)境、難于布線的場所和邊遠地區(qū)。

    標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 渦流

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:gaojiao1999

  • 基于ARM微處理器的電液位置伺服控制系統(tǒng)的研究

    電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點,因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟和軍事工業(yè)的各個技術領域。近年來,對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器,起到更為關鍵的作用。 現(xiàn)階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點,已經(jīng)在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用,如工業(yè)過程、遠程監(jiān)控、智能儀器儀表、機器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等,嵌入式微處理器嵌入實時操作系統(tǒng),可以克服傳統(tǒng)的基于單片機控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實時性的缺點,其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求,在控制領域具有廣泛的應用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象,按照系統(tǒng)的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制的一種方案,設計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎上,通過外部擴展,使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源,開發(fā)了A/D轉換電路、D/A(PWM)轉換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時為了使得控制器的程序代碼具有較強的可讀性、可維護性、可擴展性,使用了操作系統(tǒng),通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ實時內(nèi)核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調試、驗證,程序運行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結構、模糊自學習滑模三種控制策略進行仿真比較,得出采用模糊自學習滑??刂撇呗愿欣谙到y(tǒng)控制。

    標簽: ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:sssnaxie

  • 基于ARM的心電信號采集與遠程傳輸系統(tǒng)的研究與設計

    心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一,而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數(shù)據(jù)的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎,因此,設計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統(tǒng)將對心血管疾病的檢測和預防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術和以太網(wǎng)傳輸技術進行深入研究的基礎上,設計實現(xiàn)了一款基于ARM的心電信號采集與以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設計的信號調理電路,該電路實現(xiàn)了心電信號的高質量提取;系統(tǒng)的關鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心,并結合以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設計的A/D轉換模塊和以太網(wǎng)接口模塊,它構建了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布A;此外,論文還完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2210上的移植,并實現(xiàn)了系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議棧;最后,采用了多任務化方式設計了系統(tǒng)應用程序。 通過遠端上位機應用軟件測試表明,本系統(tǒng)實現(xiàn)了心電信號的采集與傳輸,達到了遠程監(jiān)控心電信號的目的,且運行穩(wěn)定可靠。

    標簽: ARM 心電信號 采集 遠程傳輸

    上傳時間: 2013-06-15

    上傳用戶:y562413679

  • 基于ARM的心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)

    心血管疾病是當今世界危害人類健康的頭號殺手,主要由高血壓和動態(tài)粥樣硬化等病癥引起,早期這些病癥不明顯,但是一些相關的參數(shù)都己發(fā)生變化。因此通過檢測這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險,也可以評估病人的病況和預示疾病的程度。因此若能及時檢查這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險,為其預防和治療爭取了寶貴的時間。大量的臨床實測結果證實,脈搏波的波形特征與心血管疾病密切相關。因此,系統(tǒng)通過檢測脈搏信號來檢測心血管參數(shù)。 便攜式醫(yī)療儀器具有很大的市場,醫(yī)療儀器已從傳統(tǒng)的PC和工業(yè)控制計算機轉向嵌入式計算機系統(tǒng)。隨著微處理器運算能力的增加,ARM微處理器及其優(yōu)越的性能必將成為心血管檢測系統(tǒng)的的主要平臺。本系統(tǒng)采用三星ARM920作為處理器,通過脈搏傳感器采集脈搏信號,并基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可實時顯示脈搏波波形,選擇顯示心血管參數(shù)。本論文詳細闡述了如何通過檢測脈搏波來計算心血管參數(shù);具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺;主要論述了軟件的實現(xiàn),包括bootload的移植,嵌入式Linux系統(tǒng)的移植,驅動程序的移植;應用程序的編寫;基于QT的圖形界面開發(fā)。采用高性能的ARM處理器作為系統(tǒng)的控制核心,不但能實時檢測到脈搏信號,并對信號進行分析處理,而且集成了豐富的外設接口,有利于整個系統(tǒng)的集成。進一步提高通過脈搏波信號計算心血管參數(shù)的精度,系統(tǒng)的集成化和小型化,對參數(shù)異常處理的進一步處理是今后工作的發(fā)展趨勢。 隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,心血管疾病的預防和治療急需解決,心血管檢測系統(tǒng)具有廣闊的市場空間,不僅適合臨床使用,也適合普通家庭的應用。

    標簽: ARM 參數(shù)檢測

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:shawvi

  • 基于ARM的音頻系統(tǒng)設計

    隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)目前己經(jīng)成為通訊和消費產(chǎn)品的共同發(fā)展方向,嵌入式系統(tǒng)是當今最熱門的概念之一,各種各樣的嵌入式系統(tǒng)設備在應用數(shù)量上己經(jīng)大大超過了通用計算機。同時數(shù)字音頻技術在我們社會生活中的應用也己經(jīng)非常廣泛,WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現(xiàn)。結合嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻技術研究有著廣闊的前景,基于嵌入式的數(shù)字音頻設備以其高性價比、日新月異的發(fā)展速度等優(yōu)點受到世界各國的廣泛關注。本文結合市場發(fā)展需要,提出了一個比較優(yōu)化的解決方案,并從理論和實踐兩方面對該方案進行了分析和設計。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結構的Samsung S3C2410 處理器的基礎上,以該處理器為核心,加上外部存儲器和音頻編碼解碼芯片等器件,完成了一個嵌入式音頻系統(tǒng)的設計,設計的系統(tǒng)中包括硬件設計、音頻編碼解碼芯片的設備驅動程序及應用程序。 論文中首先對嵌入式系統(tǒng)進行了比較詳細的介紹,并對S3C2410 處理器的體系結構和特性進行了仔細的分析,其次介紹了嵌入式數(shù)字音頻系統(tǒng)的相關技術,然后從硬件和軟件兩個部分,分多個模塊來安排設計所要求的系統(tǒng),其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM 微處理器上的移植,與上位機(PC機)上USB 接口的通訊,以及人機界面和數(shù)字音頻解碼的程序設計等。整個嵌入式音頻系統(tǒng)是一個可以獨立工作的可擴展系統(tǒng),該系統(tǒng)能完成音頻采集和處理功能。

    標簽: ARM 音頻 系統(tǒng)設計

    上傳時間: 2013-06-02

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