指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域，一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真，而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中性能評(píng)估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素，在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中，編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度，但其對(duì)應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格，限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用；解釋型仿真器雖被普遍使用，但其缺點(diǎn)也很明顯，由于模擬過程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼，解釋型模擬器速度往往很有限，使用性能較低。由此可見，如何減少仿真過程中的指令譯碼時(shí)間，是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型，重點(diǎn)解決指令解碼過程中的速度瓶頸，在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn)，以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手，通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級(jí)語(yǔ)言的描述，其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案，包括為提高仿真器性能，減少譯碼時(shí)間，創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟，同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來，描述了仿真器的實(shí)現(xiàn)，包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能，并著重描述了如何通過劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫訪問實(shí)現(xiàn)。 另外，需要特別指出的是，針對(duì)仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題，本文從一線程序開發(fā)人員的角度，在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外，還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能，以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾，提出了仿真器的驗(yàn)證方案，并按照該方案對(duì)仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證，最后對(duì)進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，RadioFrequencyIdentification)是目前自動(dòng)識(shí)別技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)所在，更被譽(yù)為21世紀(jì)最重要的十大技術(shù)之一。當(dāng)成本這一始終阻礙RFID得到全面發(fā)展的問題在全球各國(guó)政府政策的支持下得到解決后，RFID得到了前所未有的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。在條形碼逐步被RFID標(biāo)簽取代的今天，作為RFID系統(tǒng)核心組成部分的RFID閱讀器，有著極其廣泛的技術(shù)開發(fā)空間和市場(chǎng)前景。如何根據(jù)應(yīng)用的需要，設(shè)計(jì)出性能良好、使用方便并且具有相當(dāng)通用性的RFID閱讀器產(chǎn)品，是眾多企業(yè)和單位在應(yīng)用中會(huì)遇到的課題。 本文首先簡(jiǎn)單介紹了RFID基本原理和RFID閱讀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后結(jié)合工程項(xiàng)目的要求，介紹了一個(gè)基于ARM嵌入式平臺(tái)的便攜式RFID閱讀器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中，首先進(jìn)行了系統(tǒng)需求和特點(diǎn)的分析，結(jié)合系統(tǒng)便攜化和功能復(fù)雜性方面的特點(diǎn)以及ARM嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)制定了系統(tǒng)方案并進(jìn)行了功能模塊劃分。然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各模塊的硬件電路，編寫了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和測(cè)試程序。并且利用這些驅(qū)動(dòng)和測(cè)試代碼在ADS環(huán)境下通過JTAG接口對(duì)電路進(jìn)行了調(diào)試和功能驗(yàn)證。接著采用802.11b/g方案對(duì)閱讀器進(jìn)行了無線組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。此后在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)述了Linux嵌入式操作系統(tǒng)下閱讀器軟件的開發(fā)。文章最后還介紹了將所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的樣機(jī)投入實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的測(cè)試情況，詳細(xì)描述了測(cè)試的內(nèi)容、方法和結(jié)果。 文章試圖通過對(duì)一個(gè)閱讀器開發(fā)實(shí)例的詳細(xì)介紹，提出一套完整的閱讀器設(shè)計(jì)思路和流程，為學(xué)習(xí)和開發(fā)人員提供幫助。
標(biāo)簽： RFID ARM 嵌入式平臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文以太陽(yáng)能割草機(jī)器人為研究對(duì)象，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為研究目標(biāo)，主要研究了太陽(yáng)能割草機(jī)器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機(jī)研究的一個(gè)難點(diǎn)，本課題從相對(duì)定位入手，提出了一種以基站為參考原點(diǎn)建立全局坐標(biāo)的方法，其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位，消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽(yáng)能電池板及蓄電池混合供能的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng)，為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法?？刂葡到y(tǒng)是體現(xiàn)太陽(yáng)能割草機(jī)器人智能化水平的關(guān)鍵部分，根據(jù)應(yīng)用要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用的理念，設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能割草機(jī)器人基于ARM中心控制模塊、電機(jī)控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并給出了每個(gè)模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽(yáng)能割草機(jī)器人控制系統(tǒng)，提供了一套低成本、切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 太陽(yáng)能 機(jī)器人 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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300W 12V輸入正弦波逆變器 300W 12V輸入正弦波逆變器
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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隨著數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，智能信息化家電已成為現(xiàn)代社會(huì)和家庭的新時(shí)尚，也是嵌入式系統(tǒng)的最大應(yīng)用領(lǐng)域。 本文基于ARM-Linux嵌入式系統(tǒng)開發(fā)彰顯冰箱智能信息化的顯示單元。 通過對(duì)嵌入式微處理器進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了基于AT91SAM9261系統(tǒng)架構(gòu)的硬件電路，主要包括核心控制板的外部總線接口EBI電路、作為內(nèi)存的SDRAM模塊電路和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的Nand_DataFlash模塊電路，外圍電路板的液晶顯示屏TFT-LCD接口電路、觸摸按鍵電路、LCD的CCFL背光電路和SP3232通信電路及電源電路等，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了分析，給出了硬件原理圖。 對(duì)四種嵌入式操作系統(tǒng)Linux、VxWorks、μC/OS-Ⅱ和Windows CE進(jìn)行了比較，完成了操作系統(tǒng)的選型，搭建了交叉編譯環(huán)境ARM—Linux的開發(fā)平臺(tái)。 在完成了GAL和IAL，移植的基礎(chǔ)上，利用MiniGUI開發(fā)應(yīng)用軟件程序，給出MiniGUI應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)流程圖，編寫設(shè)置主窗口風(fēng)格的入口函數(shù)MiniGUIMain、處理按鍵和定時(shí)器消息的主窗口處理函數(shù)LoadBmpProc、實(shí)現(xiàn)窗口顯示的程序文件display和loadbmp以及參照通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)家電協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信功能的程序文件nand。 通過系統(tǒng)調(diào)試和整機(jī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了冰箱顯示單元的智能信息化?？梢杂捎|摸按鍵或是遠(yuǎn)程電腦來控制冰箱，液晶顯示器上播放動(dòng)畫、圖片和文本信息；冰箱還可將工作狀態(tài)和報(bào)警信息上傳到網(wǎng)絡(luò)，利于冰箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控和升級(jí)維護(hù)。目前此項(xiàng)研究成果已用于產(chǎn)品的生產(chǎn)。
標(biāo)簽： ARMLinux 動(dòng)畫 顯示單元
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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本文以無線多媒體終端項(xiàng)目的需求為背景，提出了一種適用于嵌入式系統(tǒng)的媒體播放器架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。論文給出了一種嵌入式系統(tǒng)中音視頻同步的解決方案，有效的提高了嵌入式媒體播放器軟件的音視頻同步性能
上傳時(shí)間： 2013-07-05
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時(shí)其芯片的價(jià)格也在不斷下降，嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個(gè)方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對(duì)Time-To-Count輻射測(cè)量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的，其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多，使用一個(gè)小的、廉價(jià)的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達(dá)到60MHz，這對(duì)于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值，也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值，從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時(shí)間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測(cè)量方法初步研究》基礎(chǔ)上，使用了高速的ARM芯片，對(duì)基于MCS-51的Time-To-Count輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測(cè)量范圍與測(cè)量精度。 首先，討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測(cè)射線強(qiáng)度的方法，并指出傳統(tǒng)的脈沖測(cè)量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測(cè)量方法，對(duì)Time-To-Count測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別，以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測(cè)量的可行性。 接著，詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測(cè)量?jī)x的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的精度和量程均得到很大的提高，對(duì)于Y射線總量測(cè)量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的量程約為20 u R/h到1R/h，數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測(cè)量?jī)x要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測(cè)量時(shí)，如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測(cè)量精度，是決定Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號(hào)的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測(cè)元件，在100U R/h到lR/h的輻射場(chǎng)中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強(qiáng)度R的測(cè)量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測(cè)量誤差限定在10％的范圍內(nèi)，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個(gè)數(shù)量級(jí)。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測(cè)量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測(cè)量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性，也從另一個(gè)角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時(shí)間的逐漸減小，雜質(zhì)時(shí)間在其中的比重越來越大，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重，盡可能的減小雜質(zhì)時(shí)間在Time-To-Count方法輻射測(cè)量特別是測(cè)量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測(cè)出此輻射儀器的雜質(zhì)時(shí)間約為6.5 u S，所以在計(jì)算定時(shí)器值的時(shí)候減去這個(gè)雜質(zhì)時(shí)間，可以增加計(jì)數(shù)前時(shí)間的精確度。通過實(shí)驗(yàn)得出，在標(biāo)定儀器的K值時(shí)，應(yīng)該在照射量率較低的條件下行，而測(cè)得的計(jì)數(shù)前時(shí)間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間較大，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不明顯，數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定，適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值，而在照射量率較高時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間很小，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大，可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來，從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測(cè)量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對(duì)計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測(cè)量。經(jīng)過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到計(jì)數(shù)前時(shí)間中的雜質(zhì)時(shí)間可分為硬件雜質(zhì)時(shí)間和軟件雜質(zhì)時(shí)間，并以軟件雜質(zhì)時(shí)間為主，通過對(duì)程序進(jìn)行合理優(yōu)化，軟件雜質(zhì)時(shí)間可以通過程序的改進(jìn)而減少，甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒?，從而可以得到比較精確的計(jì)數(shù)前時(shí)間，以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對(duì)于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，通常采用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，在輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)該選用定時(shí)測(cè)量的方式。因?yàn)?，?dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，如果用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來采集足夠的脈沖信號(hào)。當(dāng)輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，由于輻射粒子很多，產(chǎn)生脈沖的頻率就很高，規(guī)定次數(shù)的測(cè)量會(huì)加大測(cè)量誤差，當(dāng)選用定時(shí)測(cè)量的方式時(shí)，由于時(shí)間的相對(duì)加長(zhǎng)，所以記錄的粒子數(shù)就相對(duì)的增加，從而提高儀器的測(cè)量精度。通過調(diào)研國(guó)內(nèi)外先進(jìn)核輻射測(cè)量?jī)x器的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到了目前最新的核輻射總量測(cè)量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理，根據(jù)此原理，結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132，對(duì)以G-計(jì)數(shù)管為探測(cè)元件的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測(cè)量核輻射方法的科學(xué)性，該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測(cè)量?jī)x。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對(duì)儀器的標(biāo)定，來減小由于電子元件的老化對(duì)低儀器性能參數(shù)造成的影響，通過Time-To-Count測(cè)量方法的使用，可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言，G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測(cè)量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測(cè)量方法后，結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測(cè)量?jī)x的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi)，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高，測(cè)量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長(zhǎng)。 綜上所述，本文取得了如下成果：對(duì)國(guó)內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出了Time-To-Count測(cè)量方法的基本原理，并對(duì)Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時(shí)間和兩個(gè)相鄰輻射粒子時(shí)間間隔之間的關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測(cè)量?jī)x的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，如：處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時(shí)間、雜質(zhì)時(shí)間、采樣次數(shù)和測(cè)量時(shí)間等，重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時(shí)間的組成以及引入雜質(zhì)時(shí)間的主要因素等，對(duì)國(guó)內(nèi)核輻射測(cè)量?jī)x的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽： TimeToCount ARM 輻射測(cè)量?jī)x
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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隨著我國(guó)加入WTO，我國(guó)逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機(jī)行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展，我國(guó)繡花機(jī)產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機(jī)產(chǎn)量的70％。但是，我國(guó)的繡花機(jī)行業(yè)在發(fā)展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量，我國(guó)的繡花機(jī)主要以中低檔為主，在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)品壽命以及維護(hù)性等方面與國(guó)外先進(jìn)機(jī)型存在較大差距；另一方面是技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力，作為繡花機(jī)全部技術(shù)核心的控制器，國(guó)內(nèi)能開發(fā)的公司屈指可數(shù)，缺乏有效的競(jìng)爭(zhēng)，且技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力無法與國(guó)際企業(yè)相抗衡。 針對(duì)上述情況，本文分析了繡花機(jī)的工作原理和當(dāng)前主流繡花機(jī)的控制方式及特點(diǎn)，在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機(jī)課題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于硬實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0，以32位RISC架構(gòu)ARM9處理器S3C2440A為主控芯片，以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機(jī)控制器。整個(gè)繡花機(jī)以高速，高質(zhì)量為目標(biāo)，以伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)作為X/Y軸驅(qū)動(dòng)，帶USB接口和Ethernet接口，預(yù)留特種繡接口，帶高分辨率彩色觸摸屏，功能豐富，操作方便。 本文分7章，第一章闡述了課題背景，繡花機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)；第二章從原理出發(fā)完成了需求分析，硬件和操作系統(tǒng)選型和項(xiàng)目規(guī)劃；第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)并重點(diǎn)介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，CPLD單元，主控制板的設(shè)計(jì)和各種資源的分配；第四章在分析WinCE及其項(xiàng)目開發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上，完成了軟件的總體框架設(shè)計(jì)并介紹了相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第五章主要是驅(qū)動(dòng)程序和運(yùn)動(dòng)控制模塊并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)為例介紹了流驅(qū)動(dòng)的開發(fā)過程和相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。第六章設(shè)計(jì)了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測(cè)試。最后一章是對(duì)本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項(xiàng)目研究與開發(fā)和軟件工程的高度詳細(xì)探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機(jī)控制器的整個(gè)開發(fā)過程，也具體的從硬件設(shè)計(jì)，資源配置，軟件編寫，驅(qū)動(dòng)開發(fā)，運(yùn)動(dòng)控制和花樣處理等多個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析和研究。本課題的工作對(duì)于高速高檔繡花機(jī)的開發(fā)具有很好的參考價(jià)值和實(shí)踐意義，對(duì)于提升國(guó)內(nèi)繡花機(jī)行業(yè)在高端市場(chǎng)與國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，提升民族品牌價(jià)值，改變國(guó)內(nèi)繡花機(jī)控制器被少數(shù)公司所壟斷，增加良性有效競(jìng)爭(zhēng)有積極影響。
上傳時(shí)間： 2013-06-29
上傳用戶：qazwsxedc
現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場(chǎng)，并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，其對(duì)經(jīng)紗張力的控制精度已成為評(píng)定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此，提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要，而且，開發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機(jī)界面或CAN通訊對(duì)該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號(hào)的噴氣織機(jī)。通過對(duì)系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先，通過對(duì)噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮，系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器，該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定，而且其豐富的外圍模塊大大簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號(hào)模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要，對(duì)各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取，并設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的接口電路。最后，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植，并對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)代碼進(jìn)行修改；并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求，對(duì)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對(duì)實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對(duì)CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn)，并對(duì)I2C、CAN和LCD驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開發(fā)，另外，對(duì)每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù)，對(duì)硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后，針對(duì)經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性，對(duì)張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下，對(duì)PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對(duì)張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機(jī)；送經(jīng)卷??；模糊PID
標(biāo)簽： ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們?cè)絹碓阶⒅厣钯|(zhì)量，對(duì)于有害氣體的檢測(cè)成為人們的迫切要求，我國(guó)氣敏傳感器發(fā)展迅速，但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復(fù)雜等原因，氣敏傳感器測(cè)量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機(jī)理及氣敏傳感器的工作原理的前提下，設(shè)計(jì)了一種新型的氣體濃度測(cè)量裝置，并將采集到的信號(hào)處理后通過無線傳輸設(shè)備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力及控制能力,設(shè)計(jì)出了顯示氣體濃度值的測(cè)量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口，有效地降低了成本，減小了裝置體積。 在無線傳輸部分，采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403，nRF403工作在433或315MHz國(guó)際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調(diào)制解調(diào),采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進(jìn)行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)無方向性要求,在高速移動(dòng)和振動(dòng)等情況有抗干擾能力。本測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成：數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設(shè)計(jì)包括：通道選擇程序設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)、信號(hào)處理程序（算法）、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設(shè)計(jì)、以及PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)際的測(cè)量，本裝置可對(duì)外界氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，精度保持誤差在1.5％以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡(jiǎn)單、低耗等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 氣敏傳感器 無線傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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