隨著網絡、通信和微電子技術的快速發展和人民物質生活水平的提高,視頻監控系統以其直觀、方便和信息內容豐富的特點而被廣泛的應用。本文利用ARM+DSP的雙核結構,對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監控系統進行了設計和研究。 本系統大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應用部分兩部分。子系統分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片,利用它們各自的優勢在系統中發揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區域采集視頻圖像,并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數字視頻信號放入DSP內通過視頻運動檢測算法進行圖像處理,以掌握是否有異常的情況發生。如果有異常情況發生,則立刻由DSP向ARM實時控制應用部分施加中斷信號,并將識別處理后的結果全部發送過去。 ARM的實時控制應用部分實現對DSP圖像采集處理部分的實時控制,實現支持Linux平臺的硬件架構,實現網口、串口和USB等接口用于數據傳輸,實現圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應用部分本身不參與圖像識別和處理相關的算法實現,而只是配合DSP將圖像處理的結果顯示出來,并在恰當的時機觸發外部控制器實現一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構的視頻監控系統的設計思想與實現原理,本系統分為控制模塊和視頻處理模塊,二者獨立開發和調試,通過HPI并行方式連接,提高了軟硬件任務的模塊化程度,增加了系統的穩定性、可靠性和靈活性,符合嵌入式視頻監控的功能要求,可以面對日益復雜的視頻應用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統開發板的底層BootLoader程序的開發和對Linux操作系統移植的過程。最后論文在設計并實現的基礎上對系統的改進提出了一些新的方法和建議。
上傳時間: 2013-06-19
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射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實現自動識別的技術。近年來,射頻識別技術在物流、交通、身份識別等生產生活領域的應用日益擴大。相比于13.56MHz射頻識別系統,915MHz射頻識別系統在識別距離,閱讀速度方面有更大的優勢,是目前射頻識別產品研究的熱點。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協議的基礎上,首先研究用于本系統的基本理論,包括射頻識別技術和嵌入式技術,提出一款基于ISO/IEC18000-6C協議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分,以Intel公司開發的R1000作為射頻收發模塊的核心;選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器,在ARM處理器上運行μC/OS-II嵌入式實時操作系統,采用多任務實現和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統移植了μC/OS-II操作系統,使用C與匯編語言的混合編程編寫Bootloader,編寫了各種硬件設備的驅動程序,使用C語言實現了串行通信程序,實現與上位機通信并實現對程序的更新。本文所設計的射頻識別系統具有模塊化設計、高可靠性等特點。實驗表明,這種設計方案能夠達到ISO/IEC18000-6C協議要求。
上傳時間: 2013-07-18
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隨著USB接口性能的不斷增強,USB接口被廣泛應用到各種硬件設備上。如今在Linux操作系統中,針對USB設備的驅動編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎的硬件平臺上,對Linux操作系統環境下USB設備驅動工作原理進行了研究。在理解USB協議的基礎上完成了S3C2410處理器內置USB設備控制器固件和驅動程序的編寫調試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設備上,通過它控制設備的正常工作,負責與主機端的通信會話。由于本課題中的USB設備控制器是3C2410處理器的片內外設,因此固件程序要管理整個S3C2410處理器的工作。在處理器開機工作時,固件程序首先完成包括USB設備控制器在內的整個處理器的初始化,然后與主機共同進行USB設備的枚舉,最后進入循環等待主機端發起通信。當主機發起通信時,處理器產生USB中斷,固件程序調用中斷處理函數。 在Linux操作系統中,內核通過調用驅動中提供的標準接口將應用程序中對設備的操作映射到具體的硬件設備。驅動程序中包括向驅動注冊,驅動支持設備列表信息以及各種系統調用具體實現等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式,根據S3C2410內置USB設備控制器的功能屬性,在驅動中采用了塊傳輸的傳輸方式,通過URB的方式實現對設備的讀寫操作。 最后設計一個簡單文件傳輸系統對固件和驅動程序進行了測試。測試系統中主機端通過USB接口傳輸一個wav格式的音頻文件,設備端接收到數據保存在內存中。
上傳時間: 2013-04-24
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風速是氣象測量的一個重要要素,利用超聲波進行風速測量現如今得到廣泛的應用,技術已經很成熟。當超聲波在空氣中傳播時,受到風速的影響,順風和逆風情況下存在一個時間差,基于這個原理制成的時差法超聲波風速測量儀表,具有精度高、可靠性強、集成度高等優勢,并可以與雨量、濕度等測量儀表構成完整的移動氣象站,與傳統的機械式儀表、電磁式儀表相比,具有較強的優勢,其關鍵參數是系統的測量精度。 ARM作為32位的微處理器,具有豐富的片上資源,高達60M的處理能力,而且功耗很小,適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風速測量系統,可以實現風速的測量、顯示、精度調節以及與上位機之間的通信等功能。系統硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數字電路,并采用模塊化進行設計。這種思想大大簡化了系統硬件電路設計的復雜性,增強了系統的穩定性與可靠性。軟件部分根據超聲波信號的特點,選用新型的構造包絡的方法,在準確判斷超聲波到達時間的問題上有所改進。 文章共分六個部分。第一章緒論介紹了超聲波風速測量儀表的發展現狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創新點。第二章介紹了超聲波風速測量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風速測量的系統的硬件設計。第四章是系統的軟件設計。第五章是系統的誤差分析。第六章是全文的總結以及就下一步的工作提出一些設想。
上傳時間: 2013-06-04
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標準格式的異步外設之間的數字通訊,通過RS-232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設接口(SPI)是一個高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數據傳輸通信。同時還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路,以便能實時監控數據的收發。此實例電路結構簡單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學者使用,具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-01
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隨著生產自動化要求的不斷提高,控制技術和微型計算機技術的不斷發展,智能記錄儀已日益廣泛地應用在工業過程領域,并占據了越來越高的地位。近年來,新的應用也對智能記錄儀的設計提出了更高的要求。 嵌入式系統因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優點,其已經在各種記錄儀表的開發與設計等領域中得到廣泛的應用。為了改善工業現場傳統獲取數據費時、費力且數據不夠及時準確的缺點,本課題基于嵌入式的技術,構建了一個由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實時操作系統IAnux組成的平臺,并對其進行了開發研究,設計并實現了針對工業過程數據處理的一種新型的記錄系統。 本文研究了無紙記錄儀通用開發方法,設計了系統結構、功能和性能設計指標。該系統以三星公司生產的S3C2410(ARM)微控制器為核心,配置大容量Flash存貯器、實時時鐘等,通過8個信號輸入通道,可配接熱電偶、熱電阻以及標準的電壓/電流信號,經16位采樣送ARM處理后,按設定要求完成信號監測、數據記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數據報警等無紙記錄儀的功能,以及通過RS232通信接口與其它系統進行數據通信;在系統軟件設計方面,采用結構化、模塊化方法,結合硬件配置設計了數據采集、檢測信號處理、數據存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數,從而使具有了模塊化擴展功能。試驗表明了該系統對數據進行了準確、可靠的的采集與處理,較好地滿足了工業現場的需求。 本課題是數據記錄系統在工業現場數據采集、處理領域中的一次成功嘗試。在實際應用中,該系統凸顯出強大的功能、良好的靈活性。實踐證明本系統是一種優秀的解決方案,能夠高效的實現各種測控任務。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式測控系統和測控裝置在工業生產過程控制、儀器儀表及自動化系統、智能樓宇監控等方面得到廣泛的應用。由于嵌入式測控系統監控對象的多樣性,因此通用性不是很強,傳統的設計方法都是從底層的硬件設計開始,再設計專用的軟件,導致設計周期長,重復工作多,成本增加。微電子技術和計算機技術的飛速發展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測控平臺的構建奠定了基礎。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設計思路。采用主板和擴展板相結合的模塊化設計,使嵌入式測控系統可以在一個標準化平臺上進行構建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網芯片、CPLD以及其它外圍電路,構成了一個維持系統正常運行的最小系統。擴展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結構與主板連接。測控開發平臺在功能、電路、結構上實現了可裁剪、可擴展,能滿足大多數嵌入式測控系統的需求。 在實現嵌入式測控開發平臺硬件設計的基礎上,嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統來完成系統資源的管理和任務的調度。文中提出了啟動代碼模版的概念,簡化了移植操作系統的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發平臺為開發各種智能化、小型化現代測控系統提供了可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發的周期,具有十分重要的意義。 作為在測控開發平臺的基礎上構建測控系統的實例,研制了氣門彈簧負荷計算機自動分選系統的現場級控制器。
上傳時間: 2013-06-16
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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展,在線切割系統中實現加工的現代化、安全化,提高加工精度等要求,促使了線切割系統嵌入式化成為未來機床發展的趨勢。 將嵌入式技術引入機床控制,是當前嵌入式線切割系統研究開發的熱點。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和步進電機模塊相結合在嵌入式線切割系統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,著重分析了系統啟動的過程,并成功實現了Windows CE在S3C2410上的移植。通過分析,在Windows CE上實現了嵌入式線切割系統的管理模塊,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,實現了對設備的控制。
上傳時間: 2013-07-31
上傳用戶:caozhizhi
嵌入式網絡視頻監控系統是一種以嵌入式技術、視頻編碼技術和網絡傳輸技術為核心的新型視頻監控系統,它在穩定性、實時性、處理速度、功能、價格、擴展性等方面和傳統的視頻監控系統相比有著突出的優勢,同時也代表著目前視頻監控系統研究和發展的方向。 本文研究并實現了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統為核心的嵌入式網絡視頻監控系統。論文首先介紹了嵌入式視頻監控技術的發展趨勢和研究現狀,而后闡述了該系統硬件總體設計方案,討論了基于嵌入式Linux操作系統的開發平臺的構建,詳細論述了視頻采集、編碼、存儲、傳輸等單元的軟硬件設計,重點論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設計。 本文研究的主要內容如下: 1、研究視頻采集單元的優化方法,設計采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號并疊加OSD環境信息顯示,提高了視頻處理的功能和視頻質量; 2、研究雙核構架,采用混合信號系統級芯片C8051F340控制TW2835、采集環境信息并與S3C2440串口通信,使視頻采集單元模塊化設計,增加了產品設計的靈活性,減小了主控芯片的負擔和軟件設計的復雜性,便于產品功能的擴展和二次開發; 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實現方式,采用高品質、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進行MPEG-4編碼,大幅提升了壓縮效率,另外還設計了SRAM主機接口與主控芯片通信,突破了傳統芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模塊的組合; 4、研究并設計了CF卡存儲方案,實現了一種在嵌入式視頻服務器上的視頻檢索和存儲方法。
上傳時間: 2013-05-16
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傳統的基于PC機的圖像處理系統,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。開發低功耗、小型化、便攜性的嵌入式圖像處理系統具有現實的意義和廣泛的應用用前景。本文對系統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,包括系統基本模塊的硬件設計和開發過程,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操作系統內核的定制和交叉編譯、BootLoader、驅動程序的開發,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。
上傳時間: 2013-07-20
上傳用戶:zq70996813