隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)之一的電力行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展,電力系統(tǒng)輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統(tǒng)運行、管理和科研人員的關(guān)注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國內(nèi)外大量文獻(xiàn)及研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了一套輸電線路綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)。 本文研制的輸電線路在線監(jiān)測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數(shù)以及圖像信息,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控中心,達(dá)到對輸電線路運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測的目的,并以此為依據(jù)給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據(jù),可以大大減少電力部門的工作量并預(yù)防線路事故的發(fā)生。 針對本系統(tǒng)功能豐富、監(jiān)測參數(shù)眾多的特點,作者設(shè)計了基于ARM的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。通過對ARM資源的合理分配,實現(xiàn)了監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)采集處理功能。終端的數(shù)據(jù)傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成,實現(xiàn)了GPRS和GSM SMS兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計和研究工作的總結(jié),本文內(nèi)容主要偏重于監(jiān)測終端硬件和軟件的研究設(shè)計。論文在最后一部分對運行得到的數(shù)據(jù)也進(jìn)行了分析、總結(jié)。 本文研制的輸電線路綜合監(jiān)測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網(wǎng)運行,運行結(jié)果表明系統(tǒng)各方面性能良好,滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽: ARM 輸電線路 在線監(jiān)測
上傳時間: 2013-04-24
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電力電子系統(tǒng)的集成化是現(xiàn)今電力電子技術(shù)發(fā)展的趨勢,系統(tǒng)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是目前電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。研究基于電力電子網(wǎng)絡(luò)的變流系統(tǒng),對復(fù)雜電力電子裝置的系統(tǒng)級集成具有重要意義,是電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)的基本組成部分。本文從變流系統(tǒng)的功率流和信息流雙重分布性的角度出發(fā)。對電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Power Electronics System Network,PES—Net)的模型和變流系統(tǒng)的通信需求進(jìn)行分析,提出實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Real—time power electronics system network,RT—PES—Net);并對基于新網(wǎng)絡(luò)的分布式控制及管理方案和模塊化軟件方案等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的研究,提出基于棧操作的實時軟件構(gòu)建方案。本文的研究將為變流系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和軟件方案標(biāo)準(zhǔn)化提供參考和理論依據(jù),為應(yīng)用系統(tǒng)的集成提供解決方案。 復(fù)雜中大功率變流系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用對象。首先,論文以復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象,分析了應(yīng)用系統(tǒng)的功率流和信息流在空間結(jié)構(gòu)上的對偶關(guān)系和雙重分布的特性;在電力電子集成模塊(Power Electronics Building Blocks,PEBB)的基礎(chǔ)上,研究了變流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布式控制方案,并得出系統(tǒng)組構(gòu)的初步構(gòu)想,總結(jié)出適合復(fù)雜電力電子系統(tǒng)集成的標(biāo)準(zhǔn)化理論。 接著,論文對電力電子網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了研究。分析了現(xiàn)有各類總線網(wǎng)絡(luò)和目前用于電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),從結(jié)構(gòu)、速率和協(xié)議等各個方面將兩類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了系統(tǒng)的對比。明確了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的定義,分析并總結(jié)復(fù)雜電力電子實時系統(tǒng)所需網(wǎng)絡(luò)必需具備的條件。根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景,綜合控制結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)需求,提出了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的模型。 為滿足變流系統(tǒng)的實時控制,論文對分布式控制結(jié)構(gòu)的通信需求進(jìn)行了研究。以網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System,NCS)為背景,對變流器系統(tǒng)控制信息延時因素進(jìn)行了分析;通過對典型電力電予系統(tǒng)的分析,歸納和總結(jié)了系統(tǒng)的控制功能和控制內(nèi)容,對系統(tǒng)不同層次的控制任務(wù)進(jìn)行了響應(yīng)時間需求分析和網(wǎng)絡(luò)的分層配置;通過對仿真結(jié)果的分析,研究了應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)模塊控制信息延時對不同應(yīng)用系統(tǒng)的性能影響和對開關(guān)頻率的限制。根據(jù)變流系統(tǒng)對控制延時的接受程度,將電力電子復(fù)雜系統(tǒng)歸為兩大類:1)零延時系統(tǒng);2)定延時系統(tǒng)。針對上述兩類系統(tǒng),論文給出了電力電子網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的通道容量和應(yīng)用系統(tǒng)開關(guān)周期的計算方法。 論文對開放式、分布式的電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(PES—Net)的硬件組成和同步方案進(jìn)行了研究,提出新的實時網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)級集成方案。根據(jù)主節(jié)點和從節(jié)點的控制任務(wù)需求,分別從功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度對開放式網(wǎng)絡(luò)的硬件構(gòu)成進(jìn)行研究;根據(jù)控制系統(tǒng)的接口需求分析,對節(jié)點的通用性設(shè)計進(jìn)行重點討論。針對網(wǎng)絡(luò)的同步問題,本文分析了簡單有效的解決方法,即基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步補償方案;此外,論文提出基于實時高速電力電子系統(tǒng)同絡(luò)(RT-PES-Net)的同步方案,研究適合變流器實時控制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的硬件配置。根據(jù)應(yīng)用控制和通信系統(tǒng)所需的各種操作,論文對實時網(wǎng)絡(luò)的管理進(jìn)行了討論,研究了信息幀管理和相應(yīng)的硬件設(shè)置,并對各種工作模式下所需的通信時間進(jìn)行了計算和比較。基于實時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其管理方案,論文給出了組構(gòu)以PEBB為基礎(chǔ)的變流系統(tǒng)的方案。 論文對基于RT-PES-Net的模塊化軟件方案進(jìn)行了研究。首先,將控制軟件與功率硬件進(jìn)行解耦,使得軟件設(shè)計與硬件部分分離。在分析電力電子軟件特性的前提下,論文提出基于棧操作的模塊化軟件方案,增加子程序?qū)崟r構(gòu)件的內(nèi)聚性;對軟件模塊化的通用性進(jìn)行研究,分析模塊接口參數(shù)和變量的申明和配置,并研究參數(shù)的定標(biāo),對構(gòu)件進(jìn)行分類;分析子程序?qū)崟r構(gòu)件在執(zhí)行速度上的優(yōu)點。論文對電力電子系統(tǒng)控制軟件(Powerr Electronics System Control Software,PES-CS)的組構(gòu)和集成進(jìn)行研究,簡化軟件主框架。 最后,論文分別對RT-PES-Net和模塊化軟件方案進(jìn)行了相應(yīng)的實驗研究和分析。論文對提出的實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(RT-PES-Net)進(jìn)行了通信實驗,將新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵ψ兞飨到y(tǒng)的延時影響與舊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的延時影響進(jìn)行比較,總結(jié)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在控制實時性、提高開關(guān)頻率、網(wǎng)絡(luò)可擴展性和管理靈活度等方面的優(yōu)勢。論文針對RT-PES-Net進(jìn)行應(yīng)用研究,驗證該網(wǎng)絡(luò)可解決網(wǎng)絡(luò)通信失步所造成的問題。論文對基于通用型實時構(gòu)件和棧操作的模塊化軟件方案進(jìn)行實驗驗證,為標(biāo)準(zhǔn)化軟件庫的建立和系統(tǒng)級集成提供參考方案。 網(wǎng)絡(luò)化的控制結(jié)構(gòu)研究是復(fù)雜電力電子系統(tǒng)級集成研究的關(guān)鍵。本課題針對復(fù)雜變流系統(tǒng)提出了實時電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(RT-PES-Net),并以該網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對分布式控制結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化管理方案和模塊化軟件方案展開一系列研究,為電力電子控制系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的網(wǎng)絡(luò)參考體系,并以此結(jié)構(gòu)來快速構(gòu)建終端復(fù)雜變流系統(tǒng),為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)組構(gòu)提供參考方案,有助于解決電力電子標(biāo)準(zhǔn)化推廣所面臨的難題。論文為應(yīng)用系統(tǒng)的即插即用和動態(tài)重構(gòu)提供了研究基礎(chǔ),從而為最終實現(xiàn)復(fù)雜變流器的應(yīng)用系統(tǒng)級集成提供系統(tǒng)化的理論和方法依據(jù)。同時,論文的研究開拓了電力電子系統(tǒng)集成和標(biāo)準(zhǔn)化研究的一個新方向。
標(biāo)簽: 電力電子 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-15
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控制器局域網(wǎng)(CAN)最初是由德國BOSCH公司為汽車的監(jiān)測、控制系統(tǒng)設(shè)計的。它是一種有效的支持分布式控制或者實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其具有多主機、高性能以及高可靠性,CAN總線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子控制、過程控制、機械工業(yè)、紡織機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械以及傳感器等領(lǐng)域。CAN總線已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。 另一方面,隨著電動車的技術(shù)的不斷發(fā)展,電動車已經(jīng)開始邁向了市場普及的道路。對于電動車電池的管理和維護(hù)越來越成為電動車發(fā)展的重點之一。由于CAN具有抗干擾性強、連接簡單、無主通信等特點,非常適合用來實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集和傳輸。因此,本文利用CAN總線為基礎(chǔ)設(shè)計了一個電池實時數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),經(jīng)分析、設(shè)計、編程和調(diào)試,在實際應(yīng)用中得以實現(xiàn)。 該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集層,數(shù)據(jù)傳輸層和用戶管理層三個部分。數(shù)據(jù)采集層的主要任務(wù)是電池實時數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送;數(shù)據(jù)傳輸層的主要功能是通過CAN總線接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的實時數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換成RS232串口協(xié)議發(fā)送到上位機;用戶管理層的主要功能是通過串口接收數(shù)據(jù),實時顯示,存儲和分析。 論文完成的主要工作有: (1) 通過對系統(tǒng)需求的分析,將整個系統(tǒng)分為三個獨立的層,分別進(jìn)行了軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化,增強了系統(tǒng)的應(yīng)用性; (2) 詳細(xì)的研究了CAN2.0B協(xié)議和SAE J1939協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,編寫了適合本設(shè)計的通訊協(xié)議; (3) 深入研究了MC9S12DG128芯片的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計方法; 本課題的創(chuàng)新點在于利用目前汽車工業(yè)廣泛采用的CAN總線協(xié)議,設(shè)計了一套簡單,高效,穩(wěn)定的電池數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),并在實際中得以應(yīng)用。在系統(tǒng)設(shè)計過程中將整個系統(tǒng)分為3個層,大大提升了系統(tǒng)的模塊化水平,有利于系統(tǒng)的擴展和維護(hù)。
上傳時間: 2013-07-07
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H.264/AVC規(guī)范是由國際電聯(lián)(ITU-T)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)聯(lián)合制定的新一代視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。它具有如下四個特點:低碼流,和MPEG2等壓縮技術(shù)相比,在同等圖像質(zhì)量下,采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8;高圖象質(zhì)量,復(fù)雜的算法保證了低碼流條件下圖像仍能保留豐富的細(xì)節(jié);容錯能力強,提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯誤的必要工具;網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強,提供了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)層,數(shù)據(jù)能在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸。但由此帶來的代價是復(fù)雜度極高的編碼過程,尤其是在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)具有很大的挑戰(zhàn)性。 本文主要介紹了基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的開源代碼T264向DM642平臺的移植和優(yōu)化。優(yōu)化綜合運用了上層和底層的實現(xiàn)方法實現(xiàn)。上層的方法例如使用CCS提供的條件優(yōu)化代碼優(yōu)化功能,使用IMGLIB中高度優(yōu)化的函數(shù)等,其特點是簡便易行,效果良好;底層的實現(xiàn)方法例如使用DM642特有的內(nèi)聯(lián)函數(shù),用線性匯編的方式實現(xiàn)算法等,特點是提高了代碼運行的并行性,但需要對DM642和H.264有很深刻的理解。 目前本設(shè)計已成功完成H.264.算法在DM642開發(fā)板上的運行,壓縮QCIF格式視頻的速度隨圖像復(fù)雜度的不同達(dá)到了35-50幀每秒。此后本設(shè)計還繼續(xù)使用優(yōu)化后的編碼器實現(xiàn)了監(jiān)控用視頻服務(wù)器的原型,使得攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)在DM642開發(fā)板上壓縮后傳輸至PC機,且能夠在PC端用配套的程序成功解碼并播放。
上傳時間: 2013-06-23
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圖像的采集和傳輸是實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、智能小區(qū)等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。基于傳統(tǒng):PC的圖像采集已成為現(xiàn)實。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究開發(fā)成為了后PC時代的一個熱點,它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場、信息家電等各行各業(yè)。同時,圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸也朝著專業(yè)化、多樣化和低成本的方向發(fā)展。利用嵌入式技術(shù)來實現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸正順應(yīng)了時代發(fā)展,有較大的實用價值。 本文主要研究了基于嵌入式的遠(yuǎn)程圖像采集傳輸系統(tǒng)。嵌入式終端采用$3C2410為核心的目標(biāo)板為硬件平臺,采用嵌入式Linux為系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)通過連接在嵌入式終端的USB攝像頭完成靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行圖像壓縮處理。在圖像傳輸方面,論文設(shè)計了兩種模式:一種是通過Intemet傳輸?shù)摹⒒贐/S模式的傳輸方式。在該模式下,遠(yuǎn)端客戶機通過瀏覽器訪問架設(shè)在終端里的嵌入式服務(wù)器而獲得圖像信息。另一種是基于GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線圖像傳輸。終端將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到擁有固定Ip的監(jiān)控服務(wù)器上來完成圖像遠(yuǎn)程傳輸。 本文首先介紹了圖像采集傳輸和嵌入式方面的相關(guān)內(nèi)容,并介紹了本論文所采用的開發(fā)平臺。為了順利開發(fā)接著構(gòu)建了開發(fā)環(huán)境,這里包括U-boot的移植、Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯和移植、設(shè)備驅(qū)動模塊的加載以及交叉編譯環(huán)境的建立。在此基礎(chǔ)上,利用Vide04Linux的接口函數(shù),用C語言實現(xiàn)了圖像原始數(shù)據(jù)的采集程序,并利用JPEG算法了實現(xiàn)圖像壓縮。在基于B/S模式的傳輸方式中,首先利用Boa架設(shè)了嵌入式服務(wù)器,然后用C語言完成CGI腳本,該腳本將圖像嵌入網(wǎng)頁并實時更新以實現(xiàn)網(wǎng)頁的動態(tài)輸出。在基于GPRS實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線圖像傳輸方式中,論文詳細(xì)分析了系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)流的特征,提出了采用辨識特征字符、數(shù)據(jù)打包等策略以實現(xiàn)GPRS的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)通訊,并且在此基礎(chǔ)上用C語言編程實現(xiàn)。同時,在PC(Linux)上用Socket編程實現(xiàn)了監(jiān)控服務(wù)器軟件,該軟件用以接收圖像數(shù)據(jù)和控制嵌入式終端的系統(tǒng)狀態(tài)。最后,論文分析比較了兩種傳輸方式的區(qū)別和優(yōu)缺點。試驗證明,采用兩種方式都能成功實現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸,并且試驗效果較好。
標(biāo)簽: 嵌入式 遠(yuǎn)程圖像
上傳時間: 2013-05-17
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一個基于C++的數(shù)字圖像處理的灰度處理源代碼,方便大家分享
標(biāo)簽: 數(shù)字圖像處理 灰度 源代碼
上傳時間: 2013-07-22
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上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 本文首先對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀做了簡單分析, 并介紹了本系統(tǒng) 中主要涉及到的相關(guān)技術(shù),包括嵌入式技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)、視頻壓 縮技術(shù)和移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)。具備了一定的理論基礎(chǔ)后,提出本系統(tǒng) 的總體設(shè)計方案,明確需要實現(xiàn)的目標(biāo)功能。然后,圍繞目標(biāo)方案詳 細(xì)介紹了具體實現(xiàn)方法,包括硬件總體結(jié)構(gòu)、嵌入式 Linux的移植、 USB 攝像頭驅(qū)動移植、Video4Linux 編程方法、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的開發(fā)、 流媒體系統(tǒng)建立、WAP 程序的開發(fā)等。最后給出了在現(xiàn)網(wǎng)測試環(huán)境中 調(diào)測結(jié)果。 本系統(tǒng)通過嵌入式芯片實現(xiàn)靜態(tài)圖像及視頻的采集、編碼,并將 采集壓縮編碼后的數(shù)據(jù)傳送到視頻中心服務(wù)器, 在2G/3G 移動終端中 以 WAP 或流媒體客戶端方式直接查看遠(yuǎn)程圖像。 系統(tǒng)最大的特點是采 用了分布式架構(gòu)的 C/S(采集端至視頻中心服務(wù)器)和 B/S(WAP 服 務(wù)器至移動終端)結(jié)構(gòu)便于系統(tǒng)的動態(tài)擴展;同時也借助了 WAP 技術(shù) 實現(xiàn)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的無線化。
標(biāo)簽: ARM9 無線圖像 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-05
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本文提出了一種基于USB和FPGA的高性能數(shù)據(jù)采集模塊USB12016(USB總線,A/D垂直分辨率為12位,存儲容量為16兆)的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)方法。該數(shù)據(jù)采集卡包括模擬輸入、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩存、FPGA控制電路和USB總線接口等,在一張卡上實現(xiàn)了8通道模擬信號調(diào)理、采集、處理,并可實現(xiàn)多卡同步觸發(fā)采集,具有高精度,低噪聲,低失真和測試信號范圍寬的特點。USB12016配有系統(tǒng)驅(qū)動控制程序軟件,在Windows9X/2000版本的操作平臺下運行,控制面板完全是虛擬儀器軟面板,圖形化界面十分友好。USB12016是USB接口技術(shù)、FPGA技術(shù)和嵌入式技術(shù)融為一體的結(jié)晶,已成功應(yīng)用于軍事測控領(lǐng)域。
上傳時間: 2013-06-12
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串口控件使用說明 本程序使用VC6.0的通用串口控件MSCOMM32.OCX來對發(fā)送到串口的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理。主要使用方法 串口設(shè)置:m_Comm.SetSettings(“波特率,校驗方式,數(shù)據(jù)位數(shù),停止位數(shù)”) 取串口數(shù)據(jù):m_Comm.GetInput() 你只首先要確定一個mscomm32.ocx控件在system目錄下并且該控件已經(jīng)被windows注冊,本程序才能正常運行。
標(biāo)簽: 串口 溫度數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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十多年來,隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)獲得了空前的應(yīng)用和發(fā)展。隨著嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)功能復(fù)雜度的提高、對軟件產(chǎn)品的非功能約束的特別關(guān)注以及由于市場的激烈競爭導(dǎo)致嵌入式軟件推出周期的縮短,都使得嵌入式軟件開發(fā)人員面臨著嚴(yán)峻的危機和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法已經(jīng)顯得力不從心,于是嵌入式軟件開發(fā)人員在軟件開發(fā)中引入了目前較為流行的“面向?qū)ο蠓椒?OO)”,.但是目前對該方法的應(yīng)用還只是停留在傳統(tǒng)的以編程為中心的嵌入式軟件開發(fā)方法上,不能很好地保證軟件復(fù)用和代碼的重用,因此難以滿足市場對嵌入式軟件開發(fā)效率和開發(fā)質(zhì)量的要求。 本課題的研究內(nèi)容是應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒ǖ目蚣芗夹g(shù),對嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的專有結(jié)構(gòu)組件進(jìn)行封裝,創(chuàng)新性地提出了面向嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的通用實時框架ARTIC(Abstract real-time contrO1)。ARTIC框架除了具有框架的共有優(yōu)點一最大限度實現(xiàn)軟件重用外,最突出的是具備以下兩個特點: 1、功能和非功能的分離 在應(yīng)用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)時,傳統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)方法關(guān)注的重點是軟件結(jié)構(gòu)和功能分解,、忽略了嵌入式環(huán)境下特殊的非功能性要求。為了在實現(xiàn)系統(tǒng)功能需求的同時,保證軟件系統(tǒng)的非功能性需求的實現(xiàn),ARTIC框架引入了面向方面的思想,、把系統(tǒng)的非功能性需求從功能模塊中分離出來,為它們單獨設(shè)計組件。開發(fā)人員在應(yīng)用該框架進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計時,只需要關(guān)注功能需求的實現(xiàn),對于實時性、調(diào)度等非功能需求的實現(xiàn)可以通過調(diào)用ARTIC提供的時間管理模型和任務(wù)調(diào)度模型直接實現(xiàn)。 2、基于狀態(tài)機的主動對象設(shè)計模式 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)通常由多個控制線程組成的特點,應(yīng)用基于狀態(tài)機的主動對象設(shè)計模式,把嵌入式軟件系統(tǒng)構(gòu)建成多個主動對象的緝合。相對于傳統(tǒng)的面向?qū)ο蠓椒ǎ疚奶岢龅闹鲃訉ο蟮淖畲筇攸c在于:它提供對事件隊列、控制線程和表示主動對象動態(tài)行為狀態(tài)機等的封裝,并且該模式可以直接支持嵌入式系統(tǒng)的并行性。 ARTIC框架的應(yīng)用能夠幫助嵌入式軟件的開發(fā)人員快速地開發(fā)出高質(zhì)量的嵌入式軟件,除此之外,因為它包含了一個微小的實時操作系統(tǒng)(RTOS) 報包裝,在某些場合可以作為一個簡易的RTOS使用。為了驗證ARTIC的性能,本文將該框架應(yīng)用于硬幣搬送實時控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計,從該系統(tǒng)的應(yīng)用中充分體現(xiàn)了ARTIC框架的優(yōu)點。
標(biāo)簽: 嵌入式系統(tǒng) 軟件開發(fā)
上傳時間: 2013-06-21
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