作為在保障網(wǎng)絡安全方面扮演著至關重要角色的防火墻技術從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡安全研究中的關鍵技術之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，它在信息化、網(wǎng)絡化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中的海量信息進行安全檢測，并能應對來自各個網(wǎng)絡層的威脅，將傳統(tǒng)的基于軟件的防火墻轉向硬件平臺實現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢。 首先闡述了網(wǎng)絡安全的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展狀況及未來的發(fā)展趨勢，然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點分析了著名的開源入侵檢測系統(tǒng)Snort的功能實現(xiàn)及數(shù)據(jù)結構，對Linux中自帶的網(wǎng)絡安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹，然后對現(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現(xiàn)方法進行對比分析，通過對已存在的解決方法的深入研究，提出了基于ARM處理器并采用內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)的硬件防火墻系統(tǒng)設計方案。將Snort中對數(shù)據(jù)包載荷檢測部分中的順序檢測替換為由CAM結合Wu-Manbcr多模式匹配算法實現(xiàn)，其中CAM完成短模式匹配，Wu-Manber算法完成長模式匹配，并將Snort與Iptables/Netfilter有機結合移植到基于ARM的嵌入式平臺中，系統(tǒng)可以通過主機對防火墻的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和規(guī)則更新。 設計了防火墻的整個硬件電路，其中重點分析了CAM模塊的設計。通過對Sourcefire的Snort VRT2.4版免費規(guī)則庫的統(tǒng)計分析和計算模擬得出了對規(guī)則集的最佳劃分長度；在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內(nèi)核的裁減與移植及根文件系統(tǒng)制作等內(nèi)容。重點分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅動程序設計和相應的調(diào)用方法，并結合主機軟件部分的功能分析了雙方的通信協(xié)議及實現(xiàn)，最后通過程序對系統(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進行模擬測試，測試結果表明系統(tǒng)比以前效率有了大幅提高，過濾速度已達到最初設計目標，證明了此硬件防火墻方案的可行性。 最后總結了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進之處和它的良好應用前景。
上傳時間： 2013-07-24
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隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器，ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點占領了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng)，在嵌入式領域中被廣泛應用。 本文針對自動售貨機控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應用要求，以開發(fā)具有射頻卡結帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng)，并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標，提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設計，在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器，對ARM處理器最小系統(tǒng)和關鍵的接口電路進行了硬件結構設計，系統(tǒng)擴展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發(fā)板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作，PCB設計以高速電路設計為準則，集成了多種接口電路，完成了硬件系統(tǒng)的設計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法，論述了移植Linux到ARM控制板的過程，分析了嵌入式軟件的應用程序架構與各部分設備驅動程序的設計方法，設計了硬件驅動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎上，對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試，完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能，并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，為進一步的開發(fā)和應用提供了良好的基礎。
上傳時間： 2013-07-05
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發(fā)電機是電力系統(tǒng)的關鍵設備，如何有效監(jiān)測發(fā)電機的工作狀態(tài)一直是電力部門研究的重要課題之一。發(fā)電機可以正常工作，其中絕緣體部分起著不可或缺的作用，以前的發(fā)電機絕緣體監(jiān)測系統(tǒng)都存在著一些不足，比如精度低，適用范圍窄等。基于此原因，本文介紹了FJR裝置，它可以用來監(jiān)測發(fā)電機絕緣體是否出現(xiàn)過熱或老化的情況，為發(fā)電機的安全運行提供了保障。該裝置具有很高的靈敏度，可適合于空冷、水冷等不同發(fā)電機。整個檢測系統(tǒng)分為氣路和電路兩部分，氣路部分負責將發(fā)電機絕緣體的狀況轉化成電流信號，而電路部分負責對這些電流信號進行處理。文中將FJR系統(tǒng)的氣路部分等效為一個黑盒子，而重點介紹其電路部分。電路部分主要的功能是采集從氣路傳送過來的兩路電流信號，并進行計算和分析，決定是否報警，同時將采集到的數(shù)據(jù)和分析的結果定性地顯示給工作人員。 本文第一章介紹了課題的研究背景，并在此基礎上提出了課題的必要性和研究方向；第二章從整體入手，對監(jiān)測系統(tǒng)的功能進行了分析，明確了要實現(xiàn)的功能和目標，并提出了使用ARM做上位機，負責系統(tǒng)控制和界面顯示，DSP做下位機負責信號的采集和計算；后面幾章則分別介紹了系統(tǒng)的各個模塊；第三章主要介紹嵌入式系統(tǒng)及其軟件開發(fā)，包括系統(tǒng)的設計以及各個功能的實現(xiàn)，比如串口通信、CF卡存儲等等，從本章中可以了解到系統(tǒng)的界面顯示內(nèi)容和鍵盤操作步驟；第四章介紹了負責信號采集和計算的DSP系統(tǒng)，并且詳細介紹了實現(xiàn)各項功能時所用到的外部設備，包括RTC時鐘，AD采樣芯片等；本章接下來闡述了DSP和ARM兩個模塊如何通過雙口RAM實現(xiàn)通信以及通信幀的格式；第五章介紹了系統(tǒng)中的一些硬件電路，包括模擬放大器等，使得讀者可以更全面地了解本系統(tǒng)，同時在本章作者還總結了一些電路板設計的心得和體會。論文最后一章對本文所做的工作進行了總結，指出了需要改進之處，也指明了以后進一步研究的任務和方向。
上傳時間： 2013-04-24
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機械手是自動裝配生產(chǎn)線上必不可少的設備，它可以模擬人手臂的部分動作，按預定的程序、軌跡和要求，實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度和提高裝配質(zhì)量和在惡劣環(huán)境下作業(yè)等方面，起到了積極的作用。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統(tǒng)，它的特點是高度自動化，響應速度快等，非常適合于要求實時的和多任務的場合。 本文分析了機械手控制系統(tǒng)的功能要求，研究設計了一種基于ARM和DSP的機械手數(shù)控系統(tǒng)的方案。嵌入式ARM處理器，具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點，但其很難在處理大數(shù)據(jù)量、復雜算法時保證系統(tǒng)的靈活性和實時性。DSP作為數(shù)字信號處理的核心器件，能夠實時快速的完成控制算法運算，由于DSP普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微秒左右，不適合高速輸入輸出；FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù)，時間可縮短至幾十納秒。另外利用FPGA可以方便的實現(xiàn)各種接口的邏輯時序，豐富的接口使得該系統(tǒng)能夠方便的進行移植，擴展了該系統(tǒng)的應用領域，從而提升了其性價比，通過ARM處理器和DSP以及FPGA技術的有機結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使系統(tǒng)具有程序設計靈活、以太網(wǎng)通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸出、可移植等特點，既滿足高速機械手自動控制的要求，同時又具有一定的通用性。 通過本課題實踐表明，基于ARM和DSP構建嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的應用方案全可行、合理，同傳統(tǒng)的人機交互系統(tǒng)設計相比，能大量地減輕研發(fā)任務，提高發(fā)速度，能夠在短時間內(nèi)得到控制性能優(yōu)秀的數(shù)控系統(tǒng)。
標簽： ARM DSP 數(shù)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-11
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結構和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負責編織工藝和人機接口設計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅動電路主要面向橫機機械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅動程序實現(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序將花型文件中的數(shù)據(jù)轉換為機械部件的動作，實現(xiàn)整個編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機界面，方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設計方案的橫機技術含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽： Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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論文的工作是基于“流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)”項目。在調(diào)研和消化多套國內(nèi)外相關實驗平臺系統(tǒng)的基礎上，研究開發(fā)了基于ARM9處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的多功能實時計算機處理系統(tǒng)，并且根據(jù)實際需要構建了此系統(tǒng)的軟硬件平臺。流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)是當前IT領域比較熱門的前沿技術，正是因為這前沿技術使得實際構建出的系統(tǒng)功能強大、體積小、成本低、具有相當強的可擴展性，完全能夠取代當前傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)中廣泛采用的模擬信號傳輸方式，同時也更好解決了以往這種結構帶來的價格昂貴、體積龐大、系統(tǒng)利用率低等諸多劣勢。 本文設計開發(fā)了基于AMR-Linux的流媒體網(wǎng)絡廣播平臺，該系統(tǒng)基于SamsLlmgS3C2410處理器，采用嵌入式ARM-Linux操作系統(tǒng)，通過HTTP協(xié)議傳輸流媒體，利用MP3標準實現(xiàn)對音頻的解碼，從而支持流媒體網(wǎng)絡廣播功能。本論文設計了系統(tǒng)的軟件部分，包括底層軟件BootLoader、ARM-Linux操作系統(tǒng)、根文件系統(tǒng)、網(wǎng)卡的驅動程序等并提出了下一步工作的建議和設想。 基于ARM-Linux系統(tǒng)的軟件設計方法是本論文的重點和難點，也是論文的核心內(nèi)容。流媒體網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過測試，實際的應用效果表明該系統(tǒng)是可行的也是可靠的，同傳統(tǒng)的廣播系統(tǒng)相比，體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。
標簽： ARMLinux 流媒體 平臺設計 網(wǎng)絡廣播
上傳時間： 2013-05-29
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將嵌入式系統(tǒng)接入Internet已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，基于ARM嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)Internet技術在遠程監(jiān)控領域中的應用，為嵌入式系統(tǒng)和監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展起著積極推動的作用。 本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式開發(fā)技術實現(xiàn)嵌入式應用系統(tǒng)與Internet的結合，主要從嵌入式系統(tǒng)的硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩個方面介紹遠程監(jiān)控系統(tǒng)特定應用的實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺是由ARM7TDMI體系結構的S3C44BOX微處理器和存儲器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、ADC模塊等外圍設備來構成。通過移植Bootloader和uClinux操作系統(tǒng)，開發(fā)以太網(wǎng)、ADC、RTC設備驅動程序以及嵌入式Web服務器、SMTP客戶機、嵌入式網(wǎng)關等應用程序，完成系統(tǒng)的軟件部分。其中，利用以太網(wǎng)驅動程序可實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的獨立接入Internet功能，執(zhí)行ADC驅動程序可對設備進行控制完成數(shù)據(jù)采集任務。系統(tǒng)通過內(nèi)嵌的Web服務器和公共網(wǎng)關接口CGI程序，實現(xiàn)與遠程Web客戶的交互，響應客戶下達的各種監(jiān)控命令，如上傳采集的數(shù)據(jù)，修改設備參數(shù)，以及啟動SMTP客戶機發(fā)送E-mail等。 本文以遠程監(jiān)控應用的需求為出發(fā)點，以Web技術為主要手段，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡化，完成了嵌入式設備的遠程控制和訪問功能，不僅符合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特殊要求，而且對監(jiān)控行業(yè)應用范圍的擴展以及應用水平的提高有著重要意義。
標簽： ARMuClinux 遠程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-01
上傳用戶：hank
采用多功能終端構成一種小型衛(wèi)星通信網(wǎng)，要求各個終端能夠像計算機一樣支持多種各樣的外部設備，并能實現(xiàn)組網(wǎng)功能。采用能支持嵌入式Linux操作系統(tǒng)的ARM處理器可很好地滿足這種需求。本文重點研究這種智能終端中基于ARM處理器的嵌入式軟件及其實現(xiàn)，主要內(nèi)容有： (1)在分析嵌入式系統(tǒng)、ARM處理器、Linux操作系統(tǒng)特點的基礎上，論證了這種基于ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)組網(wǎng)多功能終端方案的可行性和優(yōu)越性。 (2)介紹了嵌入式系統(tǒng)的組成、開發(fā)流程和步驟，搭建了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試平臺，包括軟件開發(fā)工具、硬件調(diào)試工具，軟件組件等。 (3)分析了該衛(wèi)星通信網(wǎng)終端的需求，并詳細闡述了本系統(tǒng)的硬件配置，包括ARM處理器、存儲器和輸入/輸出接口。 (4)論證了本系統(tǒng)軟件部分設計的目標，提出了一種軟件結構方案，包括Bootloader、LinuX內(nèi)核、文件系統(tǒng)、圖形用戶界面、網(wǎng)絡應用程序這幾個方面的選型和開發(fā)目標。 (5)完成ARM嵌入式軟件平臺的設計與實現(xiàn)，包括U-Boot的修改和移植、Linux系統(tǒng)內(nèi)核的移植和剪裁、嵌入式Linux文件系統(tǒng)的制作、圖形用戶界面的安裝和編程基礎，以及Linux系統(tǒng)中驅動程序的設計。關鍵詞：衛(wèi)星通信網(wǎng)，地面終端，嵌入式系統(tǒng)，ARM，Linux
標簽： ARM 處理器 衛(wèi)星通信網(wǎng) 軟件
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：liu_yuankang
船舶機艙中集中了船上大部分的設備裝置的儀表，是船舶航運的關鍵部分，隨著網(wǎng)絡、通訊技術以及電子制造工藝水平的快速發(fā)展，現(xiàn)代化船舶自動化程度越來越高，機艙的環(huán)境和自動監(jiān)控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數(shù)據(jù)通信的接口，為了要實現(xiàn)檢測自動化，需要利用數(shù)字圖像處理技術來實現(xiàn)儀器儀表讀數(shù)的高速自動識別。 傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點，不能滿足日益發(fā)展的機器視覺應用的需要，尤其是在一些新型應用領域比如嵌入式視覺、智能監(jiān)控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設計并完成了一個數(shù)字圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)充分考慮了ARM技術與CMOS圖像傳感技術的優(yōu)勢及特點，把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現(xiàn)，具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優(yōu)點。系統(tǒng)的特色為：構建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺；研究并移植了引導程序Bootloader和操作系統(tǒng)uClinux；實現(xiàn)了實時多任務的處理，從而大幅提高系統(tǒng)的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構建一個嵌入式圖像識別系統(tǒng)的設計和解決方案。這種圖像采集系統(tǒng)帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能，體積很小，可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數(shù)據(jù)識別設備之外，也可以直接做為其它應用系統(tǒng)的一個智能集成部件使用。
上傳時間： 2013-05-26
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數(shù)字電視技術和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級芯片設計技術是當前信息產(chǎn)業(yè)中最受關注的兩個方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應用中的一系列系統(tǒng)級芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關芯片更是集中了數(shù)字信號處理前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g，成為設計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標準，已成為當今世界高技術競爭的焦點，本文正是從這個交叉點上出發(fā)對DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標準中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進行了研究，重點分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實現(xiàn)。本項目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設計和實現(xiàn)，系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設計采用了Veillog HDL語言編寫。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關鍵技術做了研究，與DVB標準中的相關技術做了對比。 本文首先對DVB．H以及COFDM的相關理論進行介紹和研究。然后針對DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設計和實現(xiàn)進行了詳細的研究工作，包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設計等。相應地對DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設計的研究工作做了描述，包括符號解交織和比特解交織。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T外接收機中頻域和時域解交織模塊的FPGA設計實現(xiàn)做了描述。 筆者在項目中完成的主要工作有： (1)與項目組成員合作制定系統(tǒng)框架，劃分模塊。 (2)對所負責的模塊，包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進行研究并加以優(yōu)化，建立軟件仿真模型，進行FPGA設計，仿真和實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-10
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