旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機是測定材料機械性能的基本設(shè)備之一，應(yīng)用范圍廣泛。隨著試驗機技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，舊有的試驗機測控系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)廣大用戶的測試需求，迫切要求新一代試驗機測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進。 本課題研究的主要任務(wù)是在分析和總結(jié)國內(nèi)外同類試驗機測控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，吸收先進的微電子技術(shù)和試驗機控制技術(shù)，開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)。論文圍繞這個任務(wù)，主要進行了如下幾個方面的研究工作： 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù)，制定試驗機測控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實現(xiàn)的功能進行具體分析。 2.依照總體方案，設(shè)計出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器，對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動模塊及外圍電路進行了電路設(shè)計；分析系統(tǒng)交流驅(qū)動單元的工作原理，并對ARM實現(xiàn)系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制，在建立交流系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實現(xiàn)無級精度調(diào)速。 4.移植實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210，編寫啟動代碼和主任務(wù)程序，對各任務(wù)模塊設(shè)計用戶應(yīng)用程序，并對上位機的軟件系統(tǒng)設(shè)計進行結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)進行軟硬件調(diào)試，并完成部分試驗。
標(biāo)簽： ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗機 測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-06
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近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，消費電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計算機(Computer)、通信(Communication)兩項產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起，成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品，并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機控制，其控制功能比較簡單，很難實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無線傳輸，對于未來的智能家居系統(tǒng)的擴展性也比較有限。本文針對目前國內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性，提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，它不僅能對小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進行實時監(jiān)控，還能實現(xiàn)家用電器的遠程控制、“三表”(即水表、電表、燃氣表)的遠程抄送。同時該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口，對于未來的系統(tǒng)的擴展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況，接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理，最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報警I/O電路設(shè)計、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控，GPRS無線智能家電的遠程控制和無線報警以及抄表的遠程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實現(xiàn)對小區(qū)內(nèi)用戶進行集中安防監(jiān)控與管理，同時給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計思路及主要程序。
標(biāo)簽： ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-12
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自動售貨機作為自助服務(wù)領(lǐng)域中的一員，為國內(nèi)外該領(lǐng)域廠商所研究，并且得到了廣泛的應(yīng)用。為了適應(yīng)客戶的需求，需要開發(fā)一套功能更加完善、擴展性能更強的自動售貨機控制器。 本文以國內(nèi)自動售貨機制造商--湖南金碼智能設(shè)備制造有限公司在自動售貨機控制器的研究現(xiàn)狀為背景，分析了公司現(xiàn)有控制器的不足，并制定出基于ARM7與嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的自動售貨機控制器的設(shè)計方案。 系統(tǒng)硬件完成了控制器外圍各模塊的接口電路圖設(shè)計，分析了自動售貨機控制器的組成；實現(xiàn)了電源模塊、MDB外設(shè)驅(qū)動模塊、電機驅(qū)動模塊、鍵盤與顯示模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊的開發(fā)，并對各模塊的原理與電氣特性進行了詳細的說明。 軟件上，將μC/OS-Ⅱ成功移植了至ARM7體系結(jié)構(gòu)；針對售貨機本身是一個自反應(yīng)、事件驅(qū)動的系統(tǒng)，使用有限狀態(tài)機來管理系統(tǒng)狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并高效地實現(xiàn)了更適用于復(fù)雜系統(tǒng)的層次型有限狀態(tài)機；在μC/OS-Ⅱ與層次有限狀態(tài)機的新軟件框架支持下，編寫了鍵盤與顯示模塊、MDB設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等的驅(qū)動程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序。 最后，調(diào)試與試驗表明基于ARM的控制器滿足售貨機基本要求，并且本課題的設(shè)計方案對較復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)的研究有一定的借鑒意義和應(yīng)用價值。
上傳時間： 2013-05-31
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半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展使得微控制器集成度越來越高，計算速度越來越快，價格和功耗越來越低。近年來異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達幾百兆，很好的解決了困擾工程師們的實時性問題。 隨著計算機、通訊和控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布化的方向發(fā)展。現(xiàn)場總線既是一個開放通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域。CAN總線即是現(xiàn)場總線的一種，它主要應(yīng)用于各種設(shè)備檢測及控制，被公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200，開發(fā)了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以掛接多個CAN總線傳感器節(jié)點，同時還具有以太網(wǎng)、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口，并且可靠性高、抗干擾能力強。CAN總線傳感器節(jié)點，由傳感器、微處理器芯片(內(nèi)嵌CAN控制器)和CAN收發(fā)模塊組成，可以獨立完成某一項或多項氣象要素的數(shù)據(jù)采集，同時還能實現(xiàn)與CAN總線的數(shù)據(jù)交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測系統(tǒng)的總體設(shè)計，接著介紹了傳感器節(jié)點的CAN總線實現(xiàn)方案，然后詳細闡述了以AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺的硬件組成及實現(xiàn)，并以此硬件平臺為基礎(chǔ)，詳細的論述了嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作，如U－BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動程序的編寫、以及應(yīng)用程序的開發(fā)。
標(biāo)簽： ARM CAN 海洋氣象 測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-20
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本文設(shè)計了一種基于ARM7的電力電纜溝道監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)﹄娎|溝道起到防盜、防火、防潮等安全監(jiān)測作用。本課題采用的嵌入式硬件是基于ARM7架構(gòu)的LPC2292芯片；同時針對市場上種類繁多的實時操作系統(tǒng)，本課題選用的是內(nèi)核小，易剪裁，移植性好源代碼公開的實時操作系統(tǒng)μC/OS-II并且使用CAN總線進行數(shù)據(jù)傳輸。CAN總線是現(xiàn)場總線的一種，它能有效地支持分布式控制或?qū)崟r控制，具有高性能和高可靠性的特點，現(xiàn)已形成國際標(biāo)準(zhǔn)。 本課題簡要介紹了電力電纜溝道監(jiān)測系統(tǒng)的特點與研究背景，講述了設(shè)計電纜溝道監(jiān)測系統(tǒng)時所采取的總體設(shè)計思想與框架結(jié)構(gòu)。之后介紹了ARM7處理器和CAN總線的特點和功能，然后詳細論述了整個系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。在對實時操作系統(tǒng)μC/OS-II作了介紹之后，詳細說明了將μC/OS-II移植到LPC2292硬件平臺的具體實現(xiàn)過程。最后提出了基于CAN總線和ARM7微控制器實現(xiàn)的電纜溝道數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。 實際測試表明，該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜溝道的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)采集以及安全警報等功能，滿足電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的要求。
上傳時間： 2013-07-20
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運動控制系統(tǒng)是機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術(shù)應(yīng)用于機器人運動控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)更加開放、更加模塊化，同時ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度，可編程性，能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實時、高速、高精度的技術(shù)瓶頸. 嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最熱門的技術(shù)之一，由于簡潔、高效等優(yōu)點，使得其廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域；所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機器人控制器的設(shè)計過程。文章首先介紹了機器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結(jié)構(gòu)特點；接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設(shè)計，包括硬件設(shè)計和CPLD軟件設(shè)計。其中控制器硬件平臺擴展了外部存儲器、串行口，通過輸出PWM信號進入驅(qū)動電路模塊，從而實現(xiàn)控制機器人運動的目的。在CPLD設(shè)計過程中，引入JTAG調(diào)試接口，方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試，通過自上而下、分塊設(shè)計的思想給出了QUARTUSⅡ設(shè)計環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務(wù)間的切換來實現(xiàn)通信過程，而不再采用無操作系統(tǒng)的工程文件的形式，這樣不但有利于項目的調(diào)試，也有利于對其它接口的擴展。最后對該控制器進行了測試和分析。
標(biāo)簽： CPLD ARM 四足機器人 嵌入式控制器
上傳時間： 2013-07-19
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DDS（Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù)）是廣泛應(yīng)用的信號生成方法，其優(yōu)點是易于程控，輸出頻率分辨率高，同時芯片的集成度高，適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。針對現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問題，本文以ARM作為控制電路核心，引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號，并由集成高壓運放將波形信號提高至輸出級的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計，主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動電路和波形調(diào)理電路、高壓運放電路等幾個部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心，以觸摸屏作為人機輸入界面；DDS芯片選用ADI公司的AD9851，設(shè)計了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動電路，濾波和信號調(diào)理電路，并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問題解決方案；高壓運放電路由兩級運放電路組成，采用了電壓控制型驅(qū)動原理，放大電路的核心是PA92集成高壓運放，加入了補償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬，并在電源輸出設(shè)置了過電流保護和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng)，根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動架構(gòu)設(shè)計DDS芯片的流接口程序，編寫了流接口函數(shù)和配置文件，并將流驅(qū)動程序集成入WINCE系統(tǒng)；編寫了基于EVC的觸摸屏人機界面主程序，由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字，并采用動態(tài)加載流驅(qū)動方式將控制字送入DDS芯片實現(xiàn)了對其輸出的控制。 對電源進行了不同典型波形輸出的測試實驗。在實驗中，測試了DDS信號波形輸出的精度和分辨率、電源動態(tài)輸出精度和對信號波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實驗表明，壓電陶瓷電源輸出信號波形精度較高，對波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快，達到電源輸出穩(wěn)定性要求。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種智能控制器中，目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器，而國內(nèi)繡花機控制器仍以單片機為主，存在繡花色澤單調(diào)，數(shù)據(jù)處理能力欠佳，缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器，論文的主要工作和成果如下： (1)設(shè)計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺，建立宿主機開發(fā)環(huán)境，制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器，實現(xiàn)了宿主機和目標(biāo)機之間的數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng)，成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動程序進行了分析和研究，在設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤驅(qū)動程序和雙處理器通信接口驅(qū)動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法，采用MiniGUI圖形系統(tǒng)，設(shè)計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
上傳時間： 2013-07-01
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自動氣象站是一種應(yīng)用于氣象部門能自動收集、處理、存儲和傳輸氣象信息的設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸包括有線和無線兩種方式，但有線難以滿足自動氣象站成本，維護，效率要求，隨著通用分線無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)發(fā)展成熟，因具有成本低、速度快、永久在線等特點被選用作為自動氣象站的數(shù)據(jù)傳輸部分。 本文以基于ARM和Linux及GPRS的自動氣象站系統(tǒng)為研究對象，以操作系統(tǒng)，計算機體系結(jié)構(gòu)，編譯原理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，軟件工程等理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了ARM處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、GPRS通訊模塊的自動氣象站系統(tǒng)。實現(xiàn)了以ARM處理器為主控制器，Linux為操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序進行數(shù)據(jù)收集，分析，處理，存儲，并通過GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ⅱ炞C了它應(yīng)用在氣象領(lǐng)域的可行性。系統(tǒng)以32位高性能微處理器ARMATMEL9263為硬件核心，以BENQ M23為GPRS模塊，在分析GPRS組網(wǎng)方案基礎(chǔ)上根據(jù)實際情況選擇了適合本課題，的公網(wǎng)固定IP方式組網(wǎng)方案，實現(xiàn)終端設(shè)備無線連接到Internet進行氣象數(shù)據(jù)傳輸。以嵌入式操作系統(tǒng)Linux為軟件平臺，在Linux的交叉編譯工具和串口環(huán)境下進行應(yīng)用軟件開發(fā)。通過設(shè)計自動氣象站系統(tǒng)硬件和軟件，實現(xiàn)終端和上位機的連接，很好地解決了終端的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)檢測和數(shù)據(jù)收發(fā)問題。 課題通過具體實驗測試，各項性能指標(biāo)已達到設(shè)計要求，成功地實現(xiàn)了遠距離氣象數(shù)據(jù)傳輸，為自動氣象站提供了一種新型的可靠的無線傳輸模式。
上傳時間： 2013-07-01
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進入二十一世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟、社會、文化各方面快速發(fā)展，人民生活節(jié)奏日益加快，遠程互動交流要求不斷提高。網(wǎng)絡(luò)化生活方式真正進入到平常百姓家。為適應(yīng)社會的持續(xù)高速發(fā)展，必須廣泛開發(fā)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、信息化的工作生活產(chǎn)品，滿足社會市場需求。本課題就是面向當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)迅速普及形勢下的家庭遠程監(jiān)控市場，采用高集成度、微功耗、低成本的設(shè)計思路，構(gòu)建實時性、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化嵌入式家用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)普通家庭遠程安全維護需求，提高中低收入群體的生活質(zhì)量和生活安全性。 嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是建立在ARM9和WindowsCE平臺上的一套完整視頻處理傳輸系統(tǒng)。它主要由S3C2410嵌入式硬件平臺、WindowsCE5．0嵌入式操作系統(tǒng)、攝像頭驅(qū)動采集模塊、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊和編解碼模塊五大部分組成。本文首先對嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，根據(jù)成本和市場需求，完成功能元件和軟件平臺選型。在硬件選擇上使用了市場上得到廣泛認可的S3C2410、CS8900A網(wǎng)絡(luò)控制器、SDRAM、NANDFASH存儲器、攝像頭芯片，即滿足功能需求又控制成本，同時保證相互兼容和工作穩(wěn)定性；軟件平臺選擇兼顧市場認同度和軟件兼容性，同時考慮到開發(fā)的復(fù)雜程度，選擇了同屬微軟旗下、類似WindowsXP的WindowsCE軟件環(huán)境。這樣主要軟件開發(fā)工作便可以使用WindowsXP下的開發(fā)工具完成。這一選擇符合市場主流用戶對微軟的認同，也節(jié)約了學(xué)習(xí)和建立Linux交叉編譯環(huán)境的精力和時間。 硬件平臺搭建后使用ADS1．2進行調(diào)試，操作系統(tǒng)使用PlatformBuilder進行定制，驅(qū)動、采集、編碼及發(fā)送模塊在EVC4．0下開發(fā)，接收、解碼和顯示模塊用VC++6．0開發(fā)。為保證軟硬件兼容性，軟件調(diào)試很少使用Emulator虛擬機，而使用JTAG、串口、USB口、交叉線建立硬件連接后進行實機調(diào)試。針對本課題主要軟件模塊WindowsXP下開發(fā)、WindowsCE下調(diào)試的情況，由于兩操作系統(tǒng)不能直接兼容，需建立平臺間同步和交互。實驗中使用了MSASYNC．exe等外圍軟件以及VGA控制器、USB擴展等外圍硬件模塊以實現(xiàn)快速實驗，由此也造成實驗設(shè)備和過程比最終產(chǎn)品復(fù)雜很多的情況。最終產(chǎn)品將把軟硬件環(huán)境剪裁到滿足功能的最小規(guī)模，僅預(yù)留排線接口用于升級，以實現(xiàn)低成本、微功耗、高集成度的設(shè)計要求。 系統(tǒng)的軟硬件測試表明：該系統(tǒng)安裝使用方便，運行穩(wěn)定可靠，普通網(wǎng)絡(luò)情況下可提供家用實時性，達到了預(yù)期設(shè)計目的和要求。為下一步的改進和完善建立起基礎(chǔ)平臺，并提供了主要功能。
標(biāo)簽： ARM 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-08
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