視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一,它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常需要對多路視頻信號進行實時監(jiān)控,如果每一路視頻信號都占用一個監(jiān)視器屏幕,則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此,本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進行了分析,完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計;系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器,設(shè)計了視頻圖像畫面分割器的硬件電路,該電路在FPGA中,將數(shù)字電路集成在一起,電路結(jié)構(gòu)簡潔,具有較好的穩(wěn)定性和靈活性;在硬件電路平臺基礎(chǔ)上,以四路視頻圖像分割為例,完成了I2C總線接口模塊,異步FIFO模塊,有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊,圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計,首先,由攝像頭采集四路模擬視頻信號,經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后,根據(jù)畫面分割需要進行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取,并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后,按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式,將四路視頻圖像合成一路編碼輸出,實現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗證了電路設(shè)計和分割方法的正確性。 本文通過由FPGA實現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能,I2C總線對兩片視頻解碼器進行動態(tài)配置等方法,實現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成,提高了系統(tǒng)集成度,并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計和進一步擴展功能,同時提高了系統(tǒng)的靈活性。
上傳時間: 2013-04-24
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RFID被列為本世紀(jì)十大重要技術(shù)項目之一,經(jīng)濟部技術(shù)處為國內(nèi)科技研發(fā)推動之火車頭,92年度起即開始透過工研院系統(tǒng)中心推動高頻 RFID的研發(fā)計劃,研發(fā)內(nèi)容包括IC芯片、天線、讀取機(Reader)等重
標(biāo)簽: RFID
上傳時間: 2013-08-04
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當(dāng)前,在系統(tǒng)級互連設(shè)計中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢。人們已經(jīng)意識到串行I/O“潮流”是不可避免的,因為在高于1Gbps的速度下,并行I/O方案已經(jīng)達到了物理極限,不能再提供可靠和經(jīng)濟的信號同步方法?;诖蠭/O的設(shè)計帶來許多傳統(tǒng)并行方法所無法提供的優(yōu)點,包括:更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板(PCB)層數(shù)、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少,而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計中,包括PC、消費電子、海量存儲、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計算和控制、測試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn),如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議,它允許任何數(shù)據(jù)分組通過Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù),每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個物理通道綁定在一起形成一個虛擬鏈路。16個通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用,如太位級路由器和交換機、遠程接入交換機、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線背板?,F(xiàn)在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進電信計算架構(gòu))正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計算機制造商協(xié)會(PICMG)開發(fā),其主要目的是定義一種開放的通信和計算架構(gòu),使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu),支持高速互聯(lián)、不同背板拓撲、高信號密度、標(biāo)準(zhǔn)機械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當(dāng)前和未來高系統(tǒng)帶寬的要求。 采用FPGA設(shè)計高速串行接口將為設(shè)計帶來巨大的靈活性和可擴展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個RocketIO收發(fā)器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器,為企業(yè)從并行連接向串行連接的過渡提供了一個理想的連接平臺。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口,該背板接口完全符合PICMG3.0規(guī)范。本文對串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進行了簡要的介紹和分析,詳細分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點檢測、擾碼、時鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時對AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進行了分析, 并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計工具,可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。
上傳時間: 2013-05-29
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耦合、隔直和旁路電容的選擇。。對電源方面會有一定的幫助。。
上傳時間: 2013-06-03
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嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前最為熱門的研究領(lǐng)域之一,也是“后PC時代”最有發(fā)展前景的方向之一。目前,它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于信息家電、手持通信設(shè)備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業(yè)控制以及數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用領(lǐng)域,為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中,GPRS DTU是嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的重要應(yīng)用,它可以實現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,提供了無線備份鏈路,增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴0殡S著對智能化的需求日益增長,提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能,還需要增加智能化功能模塊,比如支持自動心跳、保持永久在線,支持遠程登錄,遠程Web管理,遠程自動更新等。這樣就極大地節(jié)省了后期維護費用,降低了成本。因此,對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業(yè)前景。 本文主要是設(shè)計并實現(xiàn)智能化GPRS DTU的應(yīng)用平臺,對關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念和設(shè)計流程,在理論研究和項目實踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)了抓住本質(zhì)、分層整合、協(xié)同分工、情景分析等學(xué)習(xí)方法;介紹GPRS DTU硬件平臺的組成,以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元,以Telit的GM862作為GPRS功能模塊,以實現(xiàn)工業(yè)級指標(biāo)要求;總結(jié)出Linux下ELF文件轉(zhuǎn)換為binary文件的方法,然后重點解決了U-boot應(yīng)用于AT91RM9200重映射機制的修正,設(shè)計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(tǒng)(Cramfs+JFFS2+Initramfs),針對該文件系統(tǒng)對Linux-2.6.20進行了移植和裁剪;最后以串口/Ethernet數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計來說明應(yīng)用開發(fā)的基本模型。 本系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)均已獲得相應(yīng)的成果,對智能化GPRS DTU的發(fā)展給予了有力的技術(shù)支持。
上傳時間: 2013-04-24
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在工業(yè)過程中,許多對象具有滯后特性,由于純滯后的存在,使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大,調(diào)節(jié)時間變長。因此滯后過程被公認為較難控制的對象,而且純滯后占整個動態(tài)過程的時間越長,難控的程度越大。所以大純滯后對象的控制一直是困擾自動控制和計算機應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類對象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中。因此對該問題的研究具有重大的實際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補償器的控制方法,對模型誤差反映比較靈敏,當(dāng)存在建模誤差或干擾時,控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入,有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測控制等相結(jié)合,提出了針對不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯,但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計簡單、快速、可靠的控制器,仍是一個重大課題。 本文首先介紹了大滯后過程的控制特點,概述了常用的大滯后過程的控制方法及其優(yōu)缺點。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對大滯后對象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補償器相結(jié)合的設(shè)計方案。通過仿真對比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補償器及單一的自抗擾控制器的控制效果,表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對象的控制效果,增強了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗證該控制方案的實際控制效果,我們以PCT-II型過程控制實驗裝置中的具有大滯后特性的盤管內(nèi)部的溫度為被控對象,以JX44BO開發(fā)板作為主要的控制平臺設(shè)計并完成大滯后控制實驗。所以接下來本文介紹了實現(xiàn)這個嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺、系統(tǒng)框圖以及實驗內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺的控制界面以及各個主要功能的程序的實現(xiàn),以及遠程客戶端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實驗的參數(shù)設(shè)置以及最終的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果表明在實際應(yīng)用中本文所提出的方案對于大滯后對象具有較好的控制效果。
標(biāo)簽: ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-11
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DC/DC變換器的并聯(lián)技術(shù)是提高DC/DC變換器功率等級的有效途徑,而如何實現(xiàn)并聯(lián)模塊間輸出電流的平均分配是實現(xiàn)并聯(lián)的核心技術(shù).目前的并聯(lián)均流技術(shù)多是在并聯(lián)模塊參數(shù)差異不大的情況下實現(xiàn)的,對于并聯(lián)系統(tǒng)在并聯(lián)模塊參數(shù)差異較大的極限情況下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能則很少涉及.該文著重對并聯(lián)系統(tǒng)在參數(shù)差異很大的條件下的工作情況進行了研究.首先利用基于狀態(tài)空間平均法的小信號分析對最大均流法的均流原理進行了分析,并對并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了討論.之后針對已有的均流方案的局限性提出了一種新的具有限流功能的三環(huán)控制均流策略.為了驗證所提出的方案的可行性,建立了MATLAB仿真平臺,利用模塊化仿真的思想進行了系統(tǒng)仿真,初步驗證了方案的合理性.最后搭建了實際的DC/DC并聯(lián)系統(tǒng)試驗平臺,對采用該方案的并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能進行了全面的考察,得到了令人滿意的結(jié)果,證明了具有限流功能的三環(huán)控制均流策略是切實可行的.
標(biāo)簽: DCDC 均流 變換器 并聯(lián)
上傳時間: 2013-04-24
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目前計算機之間串行通訊非常普遍,針對串口通訊的通訊協(xié)議有很多,但針對串口通訊傳輸較大文件的協(xié)議目前并沒
上傳時間: 2013-04-24
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生物電阻抗法測量脂肪是目前廣泛使用的方法。但現(xiàn)有的人體脂肪儀所使用的測量模型都是把人體軀干部看成整體,不能反映軀干部脂肪的分布情況。而且大部分脂肪儀基于單片機,系統(tǒng)軟硬件功能的可擴展性、數(shù)據(jù)存儲能力受到很大的限制,數(shù)據(jù)分析功能較弱。 針對上述問題,本文建立了一種人體阻抗模型,該模型把人體軀干部劃分成四部分,并對分段阻抗的計算公式進行推導(dǎo),在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM處理器和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的人體脂肪測量儀。最后通過實驗驗證該模型的正確性和儀器測量的準(zhǔn)確性。 本文的主要工作有: (1)在現(xiàn)有理論的基礎(chǔ)上建立了人體阻抗模型,并利用八電極技術(shù)測量人體的分段阻抗。通過測量人體阻抗及體重、身高等參數(shù),在理論分析和實驗檢驗修正的基礎(chǔ)上得出了計算人體各部位脂肪含量的公式。 (2)研究基于ARM-LINUX的人體脂肪儀的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)。硬件部分包括阻抗測量電路、體重測量電路和身高測量電路以及嵌入式開發(fā)板與硬件電路之間的接口設(shè)計;軟件部分包括嵌入式LINUX操作系統(tǒng)、Qt/Embedded 環(huán)境的移植、驅(qū)動開發(fā)以及圖形用戶接口應(yīng)用程序編程。 (3)利用本儀器、歐姆龍人體脂肪儀、水下稱重法對多名志愿者進行測量,給出了比較數(shù)據(jù),并對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
標(biāo)簽: ARMLINUX
上傳時間: 2013-08-05
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大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用,使電能質(zhì)量(Power Quality)問題日益突出。電能質(zhì)量問題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,對系統(tǒng)中用戶也造成嚴(yán)重威脅。因此,對電能質(zhì)量的實時監(jiān)測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念,分析了國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測的研究現(xiàn)狀及開發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的意義,同時對影響電能質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字測量原理與算法進行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的總體設(shè)計思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發(fā)環(huán)境,完成了基本的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面,根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實際特點,在前置測量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設(shè)計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路;利用鎖相環(huán)保證了多路信號的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式,從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計方面,依據(jù)裝置所要實現(xiàn)的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中;完成了各應(yīng)用程序的編制,給出了詳細的程序流程圖;設(shè)計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強、人機交互性好、系統(tǒng)升級簡單、還能進行遠程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進一步開發(fā),向微型化、高度智能化等方向發(fā)展,以滿足不同場合的需求,具有較大的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測儀
上傳時間: 2013-05-16
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