嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上,具有起點(diǎn)高、概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它涉及嵌入式硬件設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、人臉識(shí)別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于各類門禁系統(tǒng)、戶外機(jī)動(dòng)布控的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特殊場(chǎng)合,因此對(duì)嵌入式人臉識(shí)別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。 本文是上海市經(jīng)委創(chuàng)新研究項(xiàng)目《射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)-自動(dòng)識(shí)別和記錄人群的身份》(編號(hào)：04-11-2)與上海市科委AM基金項(xiàng)目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號(hào)：0512)的主要研究?jī)?nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題入手,重點(diǎn)探討了基于嵌入式ARM微處理器的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識(shí)別分類器及自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問(wèn)題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面： 1實(shí)現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗(yàn)的Haar特征級(jí)聯(lián)分類器嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè),提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復(fù)雜背景中的人臉檢測(cè)是自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,通過(guò)對(duì)基于膚色模型和基于Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測(cè)算法的分析研究,綜合兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于膚色模型校驗(yàn)和Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅解決了復(fù)雜背景中的類膚色和類人臉結(jié)構(gòu)問(wèn)題,而且具有較高的檢測(cè)率和較快的檢測(cè)速度,同時(shí)對(duì)光照、尺度等變化條件下的人臉檢測(cè)也具有較強(qiáng)的魯棒性。 人眼檢測(cè)與瞳孔定位在人臉歸一化和有效人臉特征抽取等方面起著非常重要的作用,為了快速檢測(cè)人眼并精確定位人眼瞳孔中心,論文提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測(cè)分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對(duì)人眼位置的檢測(cè),然后通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的人眼進(jìn)行遮罩掩磨、簡(jiǎn)單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實(shí)現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測(cè)試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測(cè)與瞳孔中心定位整個(gè)過(guò)程,在保證檢測(cè)速度較快的同時(shí),還能確保較高的定位精度。 2 針對(duì)傳統(tǒng)線性判別分析法存在的小樣本問(wèn)題(sss),通過(guò)調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識(shí)別方法人臉識(shí)別中的小樣本問(wèn)題使線性判別分析算法的類內(nèi)散布矩陣發(fā)生嚴(yán)重退化,導(dǎo)致問(wèn)題無(wú)法求解。本文在人臉識(shí)別小樣本問(wèn)題的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,利用類間散布矩陣的補(bǔ)空間巧妙地避開(kāi)類內(nèi)散布矩陣的求逆運(yùn)算,通過(guò)訓(xùn)練集每類樣本的樣本數(shù)信息自適應(yīng)改變調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識(shí)別中的小樣本問(wèn)題。 3 提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數(shù)過(guò)高的問(wèn)題。 Gabor小波對(duì)圖像的光照、尺度變化具有較強(qiáng)魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數(shù)過(guò)高的Gabor特征造成應(yīng)用系統(tǒng)的維數(shù)災(zāi)難,為解決Gabor特征的維數(shù)災(zāi)難問(wèn)題,論文第四章提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,該算法不僅有效地降低了人臉特征向量維數(shù),縮小了人臉特征庫(kù)的規(guī)模,同時(shí)降低了核心算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度,而且具有與傳統(tǒng)Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結(jié)合有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取、自適應(yīng)線性判別分析算法和基于支持向量機(jī)分類策略,提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)的嵌入式人臉識(shí)別和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)支持向量機(jī)通過(guò)引入核技巧對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯(cuò)分風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強(qiáng)大的非線性和高維處理能力,而且具有更強(qiáng)的泛化能力。本文研究了支持向量機(jī)的多類分類策略和訓(xùn)練方法,并結(jié)合論文中提出的基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征提取算法、自適應(yīng)線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統(tǒng)的嵌入式ARM平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)。 5 提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案為解決嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)在海量人臉庫(kù)中進(jìn)行識(shí)別的難題,論文提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 客戶機(jī)(嵌入式平臺(tái))完成對(duì)人臉圖像的檢測(cè)、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將提取后的人臉特征數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端,由服務(wù)器在海量人臉庫(kù)中完成人臉識(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)基于客戶機(jī)/服務(wù)器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 6 結(jié)合我們開(kāi)發(fā)的基于ARM的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行人臉識(shí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)的思路及應(yīng)該注意的問(wèn)題雖然嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能很大程度上取決于高效的人臉特征描述和魯棒的人臉識(shí)別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想對(duì)嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點(diǎn)闡述了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合我們自主開(kāi)發(fā)的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了嵌入式人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 結(jié)合本文提出的算法我們?cè)赑C上完成對(duì)人臉識(shí)別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別、嵌入式人像比對(duì)兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試運(yùn)行效果良好。所提出的人臉識(shí)別算法不僅具有一定的理論參考價(jià)值,而且對(duì)于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、AFR應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)也具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 人臉識(shí)別
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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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(shù)，已在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(diǎn)日益凸出，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。Forrester Research的研究顯示，到2010年，將有95％的連網(wǎng)設(shè)備不再是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，而是帶網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式系統(tǒng)。 本文根據(jù)在PC104系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的成功案例，構(gòu)建了基于ARM7微處理器和uCLinux操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)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(luò)接口。選擇Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和移植，分析并實(shí)現(xiàn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。編寫了底層網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了嵌入式硬件平臺(tái)和PCLinux系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)同WindowsXP系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和算法進(jìn)行了研究和優(yōu)化，完善了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能。 大量的數(shù)據(jù)傳輸及可靠性測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明，本文所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值!
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)傳輸
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)已成為IT產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展方向之一，在不同應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，都涉及到的一個(gè)共性關(guān)鍵技術(shù)是：嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)。 本文密切結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目，采用軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的研究方法，設(shè)計(jì)了一套基于ARM微處理器架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者完成了大部分共性的底層設(shè)計(jì)工作，并針對(duì)現(xiàn)代酒店客房管理與控制系統(tǒng)的功能要求，以此平臺(tái)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)樓層機(jī)控制系統(tǒng)，并成功運(yùn)用于深圳某國(guó)際大酒店的客房控制系統(tǒng)中，驗(yàn)證了本文研發(fā)成果的有效性和推廣應(yīng)用價(jià)值。 論文首先分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，然后研究了基于S3C44BOX開(kāi)發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，分別給出了電源模塊、MCU核心模塊、存儲(chǔ)器模塊、I/O接口模塊、通信接口模塊、調(diào)試以及系統(tǒng)擴(kuò)展接口等主要模塊的設(shè)計(jì)方法和電氣原理圖；使用CPLD實(shí)現(xiàn)了多功能JTAG調(diào)試器，在SDT環(huán)境下完成了硬件調(diào)試工作；研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植技術(shù)，針對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下載與應(yīng)用，開(kāi)發(fā)了適用于S3C44BOX的板級(jí)支持包，成功完成了BootRom和VxWorks兩種映像的生成和加載；在論文的最后，研究了本平臺(tái)在酒店客房控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用方法，設(shè)計(jì)其作為樓層機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案，討論了網(wǎng)絡(luò)通信與控制的工作原理，并給出了主要程序的流程圖。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-02
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隨著計(jì)算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)廣泛地滲透到各行各業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷嬷小Ｓ捎谇度胧较到y(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為了嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux憑借其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)清晰、平臺(tái)支持廣泛、網(wǎng)絡(luò)支持強(qiáng)勁及開(kāi)放源代碼等多方面的優(yōu)勢(shì)，被嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者廣泛的采用。同時(shí)隨著近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)嵌入式領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，其中32位ARM處理器結(jié)構(gòu)體系的嵌入式CPU在商用領(lǐng)域、工控領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域都得到了廣泛使用。 近幾年隨著無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息采集和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了低成本、低功耗、多功能的微型無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是隨著傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)展而興起的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，它是由一組無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)ad-hoc方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，并傳送到需要這些信息的用戶處。這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被廣泛地用于國(guó)防軍事、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐救災(zāi)等領(lǐng)域，具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鹆藢W(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。 目前，手持終端的應(yīng)用范圍主要是在商業(yè)領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)一款適合在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控領(lǐng)域的手持終端是本文的初衷。本文從嵌入式系統(tǒng)的角度，采用目前比較流行的ARM9處理器和嵌入式Linux的操作系統(tǒng)，闡述手持終端硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和軟件的移植方案；接著研究了系統(tǒng)引導(dǎo)程序的原理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)、根文件系統(tǒng)的制作方法。在此基礎(chǔ)上，分析和移植引導(dǎo)程序U-Boot 1.1.4的實(shí)現(xiàn)、無(wú)線收發(fā)芯片CC2420的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和幀緩沖驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，并針對(duì)目標(biāo)平臺(tái)的特點(diǎn)完成了文件系統(tǒng)的構(gòu)建；然后介紹了基于Qt/Embedded的圖形界面開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，最后對(duì)本文研究工作進(jìn)行總結(jié)。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 無(wú)線 數(shù)據(jù)采集與處理
上傳時(shí)間： 2013-06-26
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汽車導(dǎo)航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新型技術(shù)。它是由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號(hào)，得到車輛的即時(shí)位置，通過(guò)GPS信號(hào)處理系統(tǒng)傳送給CPU，再配合嵌入式系統(tǒng)上的電子地圖，將車輛經(jīng)過(guò)的軌跡顯示在顯示屏上。本文設(shè)計(jì)了一種汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以ARM微處理器為核心，移植嵌入式操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上繪制電子地圖，顯示車輛運(yùn)行軌跡。主要研究?jī)?nèi)容如下： 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案的分析與設(shè)計(jì)。分析了多種嵌入式微處理的性能和應(yīng)用。確定了以S3C44BOX為核心構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺(tái)的解決方案，并設(shè)計(jì)了導(dǎo)航系統(tǒng)的總體框架。 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)，包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)、通信總線、GPS模塊等接口電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)要求，在雙面板上實(shí)現(xiàn)了基于ARM的汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的PCB布線。編寫了系統(tǒng)初始化代碼，完成了對(duì)硬件平臺(tái)的調(diào)試工作。 根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-II和嵌入式圖形用戶界面μC/GUI作為本系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，完成了兩者在系統(tǒng)硬件平臺(tái)上的移植。針對(duì)μC/GUI環(huán)境下簡(jiǎn)體中文漢字的顯示問(wèn)題，給出了一種比較完善的解決方案。 介紹了GPS的衛(wèi)星定位原理，以及GPS接收的數(shù)據(jù)格式。在嵌入式圖形用戶界面μC/GUI的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)LCD上電子地圖的繪制，提出了基于μC/GUI及Maplnfo MIF地圖數(shù)據(jù)格式的電子地圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)現(xiàn)了矢量電子地圖的顯示、縮放、漫游、圖層管理以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)航功能，提出了用邊界檢測(cè)算法提高電子地圖漫游時(shí)的顯示速度。在此開(kāi)發(fā)平臺(tái)上還實(shí)現(xiàn)了GPS定位數(shù)據(jù)的采集、處理，初步完成了定位模塊的部分功能。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點(diǎn)之一。而ARM以其高性能低功耗的特點(diǎn)成為目前應(yīng)用最廣泛的32位嵌入式處理器。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，Linux憑借其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)清晰、平臺(tái)支持廣泛、網(wǎng)絡(luò)支持強(qiáng)勁及開(kāi)放源代碼等多方面的優(yōu)勢(shì)，被嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者廣泛地采用。Linux 2.6包含許多新的特性，為其在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持，新的內(nèi)核越來(lái)越多地應(yīng)用于嵌入式Linux系統(tǒng)中。 本文的工作基于艾科公司研發(fā)的硬件平臺(tái)Ark1600開(kāi)展。該平臺(tái)上集成了多個(gè)功能模塊，例如LCD、12S、GPIO、12C等，同時(shí)支持XD、CF、MMC、SD等多種硬件存儲(chǔ)設(shè)備，在設(shè)備通信方面提供了USB、串行通信等傳輸方式。本文的主要工作是研究Linux在ARM芯片上的移植，并在此基礎(chǔ)上闡述Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)。 首先構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，然后在分析Ark1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了BootLoader程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、Linux2.6內(nèi)核移植、Ramdisk文件系統(tǒng)移植的全過(guò)程，為后續(xù)項(xiàng)目的實(shí)施搭建了一個(gè)良好的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。論文最后闡述了Linux 2.6內(nèi)核中開(kāi)發(fā)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)方法，并以XD塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槔敿?xì)闡述了Linux驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)流程。 主要工作量在于BootLoader程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、Linux系統(tǒng)移植和XD塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。因?yàn)轫?xiàng)目平臺(tái)獨(dú)特的硬件環(huán)境，一些程序代碼要嚴(yán)格依賴硬件設(shè)備設(shè)計(jì)。在Linux移植中的主要工作包括串口控制臺(tái)的驅(qū)動(dòng)、設(shè)置系統(tǒng)的存儲(chǔ)布局、初始化系統(tǒng)定時(shí)器、初始化系統(tǒng)中斷、在Linux系統(tǒng)中建立標(biāo)識(shí)本硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)體變量、配置并編譯Linux內(nèi)核等。
標(biāo)簽： ARM 存儲(chǔ)卡 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-18
上傳用戶：wzr0701
數(shù)字?jǐn)z影的興起不可避免地引起了數(shù)碼相框的發(fā)展，因?yàn)閮H有不到35％的數(shù)碼照片被打印。數(shù)碼相框的基本原理就是采用普通相框的造型，把原來(lái)相框中間的照片部分換成液晶顯示屏，配上電源，存儲(chǔ)介質(zhì)等，使得同一個(gè)相框內(nèi)可以循環(huán)播放照片，比普通相框的單一顯示功能更有優(yōu)勢(shì)。從2007年開(kāi)始，數(shù)碼相框的市場(chǎng)關(guān)注度開(kāi)始激增。在2008年，數(shù)碼相框市場(chǎng)呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，具有極高的潛在市場(chǎng)價(jià)值。 本論文以此為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)碼相框軟件的開(kāi)發(fā)研究工作。作為一款嵌入式產(chǎn)品，核心部件CPU采用了性能價(jià)格比、性能功耗比都很高的ARM架構(gòu)處理器之中的一款——三星S3C2440A，顯示器采用了支持雙精度掃描的液晶顯示屏。軟件方面，Bootloader采用較為成熟的u-boot-1.1.4，Linux內(nèi)核的版本為2.6.12，系統(tǒng)命令集由busybox構(gòu)成。利用ARM處理器對(duì)Linux系統(tǒng)良好的移植性、自帶的LCD控制器、音頻控制器、SD與USB控制器的特點(diǎn)，進(jìn)行圖像顯示、音頻播放與文件管理。對(duì)于目前大部分?jǐn)?shù)碼相框在圖片瀏覽和文件管理功能上的不足，本設(shè)計(jì)的圖像顯示功能充分利用了觸摸屏功能，實(shí)現(xiàn)了圖像的觸摸式移動(dòng)，使用戶可以自由的觀看放大后的圖像；文件管理功能則設(shè)計(jì)成了類似windows的文件瀏覽器，不僅具有豐富的文件管理功能，而且使習(xí)慣了windows的廣大用戶可以很快的熟悉此功能，并為將來(lái)升級(jí)為下一代的細(xì)分產(chǎn)品——數(shù)碼相冊(cè)做好準(zhǔn)備。 本設(shè)計(jì)的核心是基于ARM平臺(tái)的系統(tǒng)移植與基于QT的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路選擇合適的硬件組合；然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行u-boot的移植，嵌入式Linux的移植，QT Embedded/Qtopia的移植，以及最后QT圖形界面的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ARM 數(shù)碼相框 軟件開(kāi)發(fā)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：rockjablew
隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度較低，而且大多采用有線方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，這不利于應(yīng)用的擴(kuò)展。近年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)和無(wú)線通信技術(shù)(特別是短消息業(yè)務(wù))受到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文提出了一種將帶有I2C總線的ARM嵌入式微處理器和短消息業(yè)務(wù)(SMS)用于溫度檢測(cè)系統(tǒng)中的方法，實(shí)現(xiàn)了溫度的多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。采用以ARM微處理器LPC2290芯片為核心的嵌入式工控板，通過(guò)對(duì)Benq無(wú)線通信模塊M22的控制，接收并識(shí)別監(jiān)測(cè)中心發(fā)過(guò)來(lái)的短消息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度的采集及顯示；采用八個(gè)帶有I2C總線接口的數(shù)字溫度傳感器LM75，組成八點(diǎn)溫度采集電路：利用帶有I2C總線接口的LED驅(qū)動(dòng)器件ZLG7290及共陰式數(shù)碼管為溫度顯示電路，保證了溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度。 (2)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了軟件設(shè)計(jì)的總體思路，并以ADS1.2為集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，將μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)代碼移植到LPC2290中；采用分層體系思想，使用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫程序，結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理、信號(hào)量等機(jī)制，并調(diào)用相關(guān)的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API函數(shù))，設(shè)計(jì)了包括溫度采集、溫度顯示、短消息接收與發(fā)送等多個(gè)子程序。 (3)監(jiān)測(cè)中心軟件設(shè)計(jì)。為了增強(qiáng)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)管理功能，使用Visual C++6.0及ADO數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)編寫了監(jiān)測(cè)中心軟件人機(jī)交互界面，通過(guò)串口使另一M22無(wú)線通信模塊同監(jiān)測(cè)中心上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)了在PC機(jī)上發(fā)送短消息指令對(duì)下位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中以便分析處理。 嵌入式技術(shù)和短消息業(yè)務(wù)在一定程度上提高了多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性，對(duì)改進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制方式和數(shù)據(jù)傳輸方式有一定的意義，也為對(duì)嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARM 多點(diǎn) 溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-08
上傳用戶：feichengweoayauya
目前，嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但同時(shí)大量的嵌入式應(yīng)用也對(duì)嵌入式設(shè)備的性能和功能提出了更高的要求。隨著國(guó)內(nèi)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，ARM芯片以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)獲得了廣泛的重視和應(yīng)用。嵌入式Linux是在標(biāo)準(zhǔn)Linux基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化(裁剪)，然后加入一些特定的功能，形成的一個(gè)精巧的、高效的、滿足特定應(yīng)用需求地專用(定制)操作系統(tǒng)，它具有用戶可裁剪、可配置的特點(diǎn)。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，嵌入式Linux憑借其內(nèi)核結(jié)構(gòu)優(yōu)良、功能強(qiáng)大、高性能、穩(wěn)定性好以及源代碼開(kāi)放等方面的優(yōu)勢(shì)，成為了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用中的技術(shù)熱點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)了以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的系統(tǒng)，并在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件，構(gòu)建了一個(gè)嵌入式的數(shù)據(jù)采集和發(fā)布系統(tǒng)，可以對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行串口采集，并利用因特網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布和控制操作。 為了實(shí)現(xiàn)這些功能，本文選用了Cirrus Logic公司的EP9302(ARM920T)作為系統(tǒng)的核心，以源代碼開(kāi)放的經(jīng)過(guò)裁剪配置的嵌入式Linux為軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了應(yīng)用軟件的設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器GoAhead移植，并完成了GoAhead服務(wù)器支持的自己的ASP頁(yè)面以及后臺(tái)函數(shù)的編寫，并在此基礎(chǔ)上研究了系統(tǒng)為保證可靠性而采取的一些措施。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮了嵌入式Linux的可移植性好、源代碼公開(kāi)、開(kāi)發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)，解決了軟件移植和設(shè)計(jì)編寫、提高系統(tǒng)可靠性等的一系列關(guān)鍵性問(wèn)題。 本嵌入式系統(tǒng)采集平臺(tái)的用途是實(shí)時(shí)采集被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀況信息，使用戶能夠遠(yuǎn)程通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器及時(shí)掌握被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況，在必要時(shí)刻根據(jù)需要能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行相關(guān)控制操作和設(shè)置相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，以便能夠控制被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行方式。本論文設(shè)計(jì)的嵌入式數(shù)據(jù)采集、發(fā)布系統(tǒng)可以在類似遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制的系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-05-27
上傳用戶：kgylah
近年來(lái)，伴隨著PC及微處理器的迅速發(fā)展、軟件資源的豐富，嵌入式系統(tǒng)成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)是一種面向具體應(yīng)用的將底層硬件、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè)，己成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。 本文結(jié)合課題實(shí)際需要與當(dāng)前的控制器發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)建和開(kāi)發(fā)基于ARM和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式通用控制器應(yīng)用平臺(tái).在分析ARM內(nèi)核處理器的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)以PHILIPS公司LPC2880芯片為核心的嵌入式通用控制器的硬件平臺(tái)。根據(jù)嵌入式控制器的實(shí)際應(yīng)用要求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的應(yīng)用模塊，主要包括：串口模塊、存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊、液晶顯示和鍵盤模塊等。并完成了各個(gè)功能模塊的接口函數(shù)，創(chuàng)建了應(yīng)用函數(shù)庫(kù)，為后面的代碼應(yīng)用和移植提供了方便。在對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出基于L297/L298芯片的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及基于LMD18200芯片的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。為實(shí)現(xiàn)控制器與PC機(jī)的通訊，確定了USB2.0通訊接口作為主要通訊方式，詳細(xì)分析了通用串行總線的軟硬件特點(diǎn)，根據(jù)LPC2880芯片特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)嵌入式USB主機(jī)模式的通訊方式，并給出了它和主控制器的連線原理圖以及USB主機(jī)的系統(tǒng)軟件框架。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的支撐平臺(tái)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)在常用的幾種嵌入式操作系統(tǒng)的綜合比較，選擇μC/OS-Ⅱ作為本系統(tǒng)的RTOS。詳細(xì)分析了μC/OS-Ⅱ內(nèi)核工作原理，改進(jìn)了中斷和時(shí)鐘處理的不足。成功的將μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植到ARM微處理器中，并通過(guò)相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具，對(duì)移植系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試和功能測(cè)試。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的嵌入式通用控制器平臺(tái)基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo).
標(biāo)簽： ARM 嵌入式工業(yè) 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：天涯
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