本文首先介紹了主流8位MCU(微控制器)的通用架構，通過比較分析主流國際MCU半導體供應商的MCU產品，結合作者在德國英飛凌公司的項目實踐，分析了英飛凌XC866系列8位MCU的架構特點和功能特性。在此基礎上，介紹了該MCU芯片的系統(tǒng)集成方法，以及組成模塊的架構和功能。 LlN協(xié)議是當前廣泛應用的車載局部互連協(xié)議，作為英飛凌XC866MCU上很關鍵的一個外圍IP，本論文在介紹了MCU架構基礎上，設計實現(xiàn)了LlN控制器。LIN協(xié)議是UART在數(shù)據(jù)鏈路層上的擴展，其關鍵是LlN協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的檢測實現(xiàn)。本文給出了一種可靠，高效的協(xié)議檢測機制，從而使軟件和硬件更好配合工作完成協(xié)議檢測。在完成LlN控制器設計后，本文結合了XC866ADC的架構，介紹了ADC模擬和系統(tǒng)的數(shù)字接口概念和實現(xiàn)要點，介紹了如何考慮分析選擇合理的數(shù)字接口方案。論文最后以XC866的系統(tǒng)架構為基礎，提出了一種高效的基于FPGA的IP原型驗證平臺方案，并以LlN控制器作為驗證這一平臺的IP，在FPGA上成功的實現(xiàn)了驗證方案。論文同時介紹了從SOC設計向FPGA原型驗證轉換時的處理方法及工程經(jīng)驗，介紹了MCU及驗證平臺的測試平臺思想，以及基于FPGA原型和邏輯分析儀實時測試的MCU固件代碼覆蓋率測試方法。 目前8位MCU在中低端的應用越來越廣泛，特別是目前發(fā)展迅速的汽車電子和消費電子領域。因此對MCU架構的不斷研究和提高，對更多面向應用領域的IP的研究和設計，以及如何更快速的實現(xiàn)芯片驗證將極大的推動MCU在各個領域的應用和推廣，將產生極大的經(jīng)濟和應用價值。
上傳時間： 2013-07-14
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機、通信技術于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產品結合成一個有機整體，實現(xiàn)了對家電設備進行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進行信息交互，以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景，對基于網(wǎng)絡的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構架以及相關關鍵技術進行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標準，并對該標準進行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和家庭內部各信息家電的互連、集中控制、遠程訪問與控制的需求，以及低成本實現(xiàn)的實際需要，及設備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要，設計了以無線ZigBee技術組成家庭網(wǎng)絡體系總體結構，避免了在家庭內部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡容量大等要求。 設計了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨使用，也可以嵌入其它設備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術以及它們在將來的廣泛應用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設計了遠程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設計流程圖。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應用
上傳時間： 2013-04-24
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隨著Intemet網(wǎng)絡技術、無線接入技術和無線通信技術的快速發(fā)展，傳真技術有了許多新的研究方向。PC傳真需利用傳真軟件進行傳真，其功能受到傳真軟件的限制，而IP傳真需投入的通信基礎設施較大。無線傳真技術具有方便快捷的特性，可快速適應市場的多樣化需求，充分發(fā)揮無線通信的優(yōu)勢，使用戶真正擁有自己的“移動辦公室”，是當前無線通信研究領域的一個重點內容。 本課題在對傳真通信相關基礎理論以及GSM無線網(wǎng)絡研究的基礎上，設計和研制了基于G3傳真的GSM網(wǎng)絡無線傳真接入終端。在本課題的設計中，建立了兩段級聯(lián)的傳真線路，分別是主處理器與對端傳真機之間的傳真線路(通過T32協(xié)議實現(xiàn))和主處理器與本地傳真機之間的傳真線路(通過T31協(xié)議實現(xiàn))，本課題依據(jù)T30規(guī)定的呼叫控制流程完成了這兩條傳真線路間的協(xié)議轉換(T．32協(xié)議和T3l協(xié)議的轉換)，并結合GSM網(wǎng)絡延時長、干擾大的特性進行了時延處理。同時解決了無線傳真接入終端中涉及到的手機本地號段的存取算法，并在設計本課題嵌入式軟件的同時抽樣出基于ARM技術的系統(tǒng)軟件設計方案(即類似于嵌入式操作系統(tǒng)但比操作系統(tǒng)簡化的一個系統(tǒng)框架)。 通過本課題研制出的基于ARM的GSM網(wǎng)絡G3無線傳真接入終端，利用現(xiàn)有的G3傳真機就可在GSM網(wǎng)絡中實現(xiàn)無線傳真業(yè)務。目前該無線傳真接入終端已在北京、西安、深圳等地的商用網(wǎng)絡上取得了成功的測試。
上傳時間： 2013-04-24
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自上個世紀九十年代以來，我國著名學者、現(xiàn)中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應用物理中的逆問題，例如費米體系逆問題、信號處理等，開創(chuàng)了應用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法，其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評與高度評價。華僑大學蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形（包括周期矩形脈沖，奇偶對稱方波和三角波等）的傅立葉級數(shù)的逆變換運算，得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開；并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族，以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調；而后把它們應用到通信系統(tǒng)中，提出了一種新的通信系統(tǒng)，即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中，把這種正交函數(shù)族應用于系統(tǒng)的相干調制解調中，取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調制解調所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高，保密性加強，而且正交函數(shù)族產生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實現(xiàn)兩個方面對Chen-Mobius通信系統(tǒng)進行了驗證。首先，利用MATLAB軟件構建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，通過計算機編程，對Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進行仿真分析，對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算，并繪出了信噪比-錯誤概率曲線；其次，在QuartusⅡ軟件平臺上，利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，對該系統(tǒng)進行了仿真，包括設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等；再次，在QuartusⅡ軟件仿真的基礎上，在Altera公司的Stratix GX芯片上，實現(xiàn)了硬件的編程和下載，從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)；最后，從MATLAB軟件仿真和硬件實現(xiàn)的結果出發(fā)，通過分析系統(tǒng)的性能，簡單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯誤概率曲線，從理論上驗證了該系統(tǒng)的強的抗干擾能力；利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)，從實際上驗證了該系統(tǒng)的可實現(xiàn)性。從兩方面都可以說明，Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個新的起點，但它卻預示著光明的應用前景。
標簽： ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-19
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電腦繡花機是當代最先進的繡花機械，隨著人們對刺繡品質量的追求以及刺繡品需求量的增加，高性能的電腦繡花機越來越受到市場的推崇，用戶對CAN(現(xiàn)場總線)、遠程控制、海量USB存儲、彩色LCD顯示等技術在新型電腦繡花機中的應用有了新的需求。然而，國內電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)平臺由于存在技術上的困難或成本上的障礙而使這些功能難以實現(xiàn)。隨著電腦的不斷發(fā)展和電子產品成本的不斷降低，采用先進架構和體系的處理器，加上相應的實時操作系統(tǒng)進行任務管理，就能大大提高電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的性能。本文設計了一種電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)，在詳細分析電腦繡花機工作原理和功能需求的基礎上，采用ARM處理器與μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)構建了監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了實時操作系統(tǒng)任務管理、網(wǎng)絡通信、USB設備讀寫、花樣圖案預覽等功能，具體工作如下： (1)在介紹電腦繡花機的工作原理以及分析電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)性能需求的基礎上，構建了基于ARM7核的嵌入式處理器與μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)平臺，并給出了系統(tǒng)的整體設計方案。 (2)根據(jù)電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案，設計實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路，處理器采用ST公司生產的具有ARM7核的STR710FZ2T6，利用STR710FZ2T6的外部存儲器接口的三個BANK，分別設計實現(xiàn)了以太網(wǎng)通信接口、USB設備讀寫接口以及彩色LCD實現(xiàn)接口等。 (3)在系統(tǒng)的接口電路設計方面，采用以太網(wǎng)控制芯片CS8900A使其通過ISA總線與系統(tǒng)處理器相連，構建了以太網(wǎng)通信接口，負責遠程傳輸數(shù)據(jù)(花樣文件)控制信息等；利用LJSB主從控制器SL811HS，在處理器STR710FZ2rr6的控制下設計實現(xiàn)了對海量USB設備讀寫的USB接口，負責讀寫在U盤上的花樣文件以及其它的數(shù)據(jù)信息；利用5.6英寸的彩色液晶屏及其控制板QD-13設計實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的LCD顯示接口，系統(tǒng)處理器通過控制QD-13向LCD寫入要顯示的圖案以及文字數(shù)據(jù)；組建了一個基于CAN通信的安全檢測模塊，主要包括電源檢測以及斷線檢測等。監(jiān)控系統(tǒng)的CAN節(jié)點利用系統(tǒng)處理器自帶的CAN模塊結合TI的CAN收發(fā)器sn65hvd230實現(xiàn)，電源檢測節(jié)點、斷線檢測節(jié)點以及運動控制系統(tǒng)交互的CAN節(jié)點的控制器采用Microchip公司的帶有CAN模塊的18系列單片機PIC18F4680，CAN收發(fā)器采用該公司的MCP2551芯片。 (4)設計實現(xiàn)了基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的軟件，包括兩個部分，一是功能接口的驅動程序，另一個是操作系統(tǒng)中的應用程序軟件。驅動程序負責控制相應功能接口的運行，操作系統(tǒng)中的應用程序軟件實現(xiàn)具體的功能應用，例如TCP/IP協(xié)議棧以及USB協(xié)議的實現(xiàn)等。 (5)整合了系統(tǒng)各個功能模塊，并做出監(jiān)控系統(tǒng)的PCB板，利用ADS開發(fā)環(huán)境進行系統(tǒng)的整體調試，給出了系統(tǒng)的運行效果，實驗表明監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定，性能良好。 最后，文章分析了電腦繡花機的監(jiān)控系統(tǒng)需要改進的地方，并對電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢作出了展望。
標簽： ARM 電腦繡花機 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-25
上傳用戶：魚魚魚yu
本文設計的井下網(wǎng)絡分站作為“煤礦安全自動檢測、監(jiān)控及管理系統(tǒng)”的一個重要的組成部分，以ARM微控制器為核心，以操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ為操作平臺，采用TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)了分站的網(wǎng)絡通信功能，很好的解決了當前煤礦企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不一致的問題。 在硬件方面，嚴格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》完成了監(jiān)控分站的總體硬件設計，并通過驅動網(wǎng)卡芯片RTL8019AS實現(xiàn)了以太網(wǎng)連接。選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作為分站的控制芯片，它帶有16KB的靜態(tài)RAM和256KB的高速FLASH，包含8路10位A/D，還有多個串行接口，可使用的GPIO高達76個(使用了外部存儲器)，很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機對話方面，系統(tǒng)擴展了128×64的液晶和1×4的鍵盤。在通信方面，采用TCP/IP協(xié)議與地面主機進行通信，將各種參數(shù)傳送到地面主機進行復雜的運算處理。 在軟件方面，介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的移植過程，并在此基礎上分析了TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)；制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式；通信過程中采用了標準的TCP/IP協(xié)議；詳細介紹了幾個主要程序模塊的編程思路，如LCD顯示、外部輸入頻率信號的計數(shù)及數(shù)據(jù)存儲，并給出了在實際編程過程中遇到的問題及解決方法。 本監(jiān)控分站根據(jù)《本質安全型“i”》標準將外部接入設備和分站作了電氣隔離，該分站具有2路A/D數(shù)據(jù)采集；6路光電隔離數(shù)字量輸入；2路光電隔離數(shù)字量輸出對外部設備進行遠程管理和控制；人機接口提供人機交互界面，提供按鍵操作和數(shù)據(jù)顯示；RS485通信接口負責與外界設備進行通信；網(wǎng)絡通信接口負責為各種監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)提供兼容的接入接口；非易失性鐵電存儲器作為數(shù)據(jù)存儲區(qū)以保證掉電后存儲數(shù)據(jù)不丟失。
上傳時間： 2013-04-24
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以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術，已在很多領域得到了廣泛的應用。由于互聯(lián)網(wǎng)的應用日益普及，信息共享的程度不斷提高，傳統(tǒng)的串行通訊和并行通訊方式的缺點日益凸出，嵌入式設備的網(wǎng)絡化已經(jīng)成為網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。Forrester Research的研究顯示，到2010年，將有95％的連網(wǎng)設備不再是傳統(tǒng)的計算機，而是帶網(wǎng)絡功能的嵌入式系統(tǒng)。 本文根據(jù)在PC104系統(tǒng)下實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能的成功案例，構建了基于ARM7微處理器和uCLinux操作系統(tǒng)的實驗平臺，完成了網(wǎng)絡接口設計，并實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信功能。 本文采用PHILIPS公司的LPC2210微控制器作為主控芯片，采用高度集成的以太網(wǎng)芯片RTL8019AS作為網(wǎng)絡接口。選擇Linux操作系統(tǒng)進行裁剪和移植，分析并實現(xiàn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。編寫了底層網(wǎng)絡驅動程序，實現(xiàn)了嵌入式硬件平臺和PCLinux系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸；同時實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)同WindowsXP系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸；通過對比實驗，對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和算法進行了研究和優(yōu)化，完善了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能。 大量的數(shù)據(jù)傳輸及可靠性測試實驗表明，本文所設計的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都達到了預期的目標，具有實際的應用價值!
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 網(wǎng)絡傳輸
上傳時間： 2013-07-19
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無線局域網(wǎng)(WLAN,Wireless Local Area Network)是未來移動通信系統(tǒng)的重要組成部分.為了滿足用戶高速率、方便靈活的接入互聯(lián)網(wǎng)的需求,WLAN的研究和建設正在世界范圍內如火如荼的展開.由于擺脫了有線連接的束縛,無線局域網(wǎng)具有移動性好、成本低和不會出現(xiàn)線纜故障等特點.該文對無線局域網(wǎng)的主流協(xié)議IEEE 802.11a的物理層實現(xiàn)技術進行了系統(tǒng)的研究和分析,并采用可編程ASIC器件FPGA,設計實現(xiàn)了物理層基帶處理的關鍵模塊,為今后形成具有自主知識產權的IP核奠定了基礎.該文研究內容得到了天津市信息化辦公室"寬帶無線局域網(wǎng)關鍵技術研究"項目經(jīng)費的支持.該文在對IEEE 802.11a協(xié)議深入研究的基礎上,提出了物理層的實現(xiàn)方案和功能模塊劃分.重點研究了實現(xiàn)基帶處理的關鍵模塊:FIR濾波器、卷積碼編碼器以及(2,1,7)Viterbi譯碼器的實現(xiàn)算法和硬件結構.在Viterbi譯碼器的設計中,
上傳時間： 2013-06-19
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由于信道中存在干擾,數(shù)字信號在信道中傳輸?shù)倪^程中會產生誤碼.為了提高通信質量,保證通信的正確性和可靠性,通常采用差錯控制的方法來糾正傳輸過程中的錯誤.本文的目的就是研究如何通過差錯控制的方法以提高通信質量,保證傳輸?shù)恼_性和可靠性.重點研究一種信道編解碼的算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,并在硬件上驗證,利用碼流傳輸?shù)臏y試方法,對設計進行測試.在以上的研究基礎之上,橫向擴展和課題相關問題的研究,包括FPGA實現(xiàn)和高速硬件電路設計等方面的研究. 糾錯碼技術是一種通過增加一定的冗余信息來提高信息傳輸可靠性的有效方法.RS碼是一種典型的糾錯碼,在線性分組碼中,它具有最強的糾錯能力,既能糾正隨機錯誤,也能糾正突發(fā)錯誤.在深空通信,移動通信以及數(shù)字視頻廣播等系統(tǒng)中具有廣泛的應用,隨著RS編碼和解碼算法的改進和相關的硬件實現(xiàn)技術的發(fā)展,RS碼在實際中的應用也將更加廣泛. 在研究中,對所研究的問題進行分解,集中精力研究課題中的重點和難點,在各個模塊成功實現(xiàn)的基礎上,成功的進行系統(tǒng)組合,協(xié)調各個模塊穩(wěn)定的工作. 在本文中的EDA設計中,使用了自頂向下的設計方法,編解碼算法每一個子模塊分開進行設計,最后在頂層進行元件例化,正確實現(xiàn)了編碼和解碼的功能. 本文首先介紹相關的數(shù)字通信背景；接著提出糾錯碼的設計方案,介紹RS(31,15)碼的編譯碼算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,RTL代碼編寫和邏輯仿真以及時序仿真,并討論了FPGA設計的一般性準則以及高速數(shù)字電路設計的一些常用方法和注意事項；最后設計基于FPGA的硬件電路平臺,并利用靜態(tài)和動態(tài)的方法對編解碼算法進行測試. 通過對編碼和解碼算法的充分理解,本人使用Verilog HDL語言對算法進行了RTL描述,在Altera公司Cyclone系列FPGA平臺上面實現(xiàn)了編碼和解碼算法. 其中,編碼的最高工作頻率達到158MHz,解碼的最高工作頻率達到91MHz.在進行硬件調試的時候,整個系統(tǒng)工作在30MHz的時鐘頻率下,通過了硬件上的靜態(tài)測試和動態(tài)測試,并能夠正確實現(xiàn)預期的糾錯功能.
上傳時間： 2013-07-01
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基于小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡理論,對非穩(wěn)定、大信噪比(SNR)變化的通信信號進行有效的特征提取和分類,實現(xiàn)了通信信號調制方式的分類識別.首先,采用基于多分辨分析框架的Mallat快速算法提取離散細節(jié)作為特征采,實驗得出db3小波非常適合作為特征提取小波,用小波變換大大壓縮了通信信號特征矢量,提取的信號特征矢量64點;然后依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡理論,分別采用BP網(wǎng)絡作為分類器對通信信號調制識別分類.從計算機模擬實驗結果可知,該方法能很好地完成通信信號調制識別分類任務,使識別正確率得到了明顯改善,同時降低了識別分類過程的復雜度,并且為通信信號調制識別的DSP實現(xiàn)提供了快速計算的理論基礎.其次,介紹了TMS320LF2407 DSP和FPGA的結構原理,并在此基礎上設計了數(shù)字信號處理板和制作調試電路板.最后,用匯編和C語言編制A/D程序、串口通信程序和應用程序,并在信號處理板上調試和運行.
上傳時間： 2013-07-23
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