生物識(shí)別技術(shù)代表了未來(lái)身份驗(yàn)證技術(shù)的發(fā)展方向,而指紋識(shí)別技術(shù)又是最可靠、最有效的生物識(shí)別技術(shù)之一。目前,指紋識(shí)別技術(shù)是優(yōu)于其它生物識(shí)別技術(shù)的身份鑒別方法。這是因?yàn)槿说闹讣y各不相同、終生基本不變的特點(diǎn)已經(jīng)得到公認(rèn),特別是現(xiàn)有的指紋識(shí)別算法已達(dá)到識(shí)別迅速、準(zhǔn)確可靠的水平,是完全可以商業(yè)化的生物識(shí)別技術(shù)。 傳統(tǒng)的指紋識(shí)別系統(tǒng)多是基于PC平臺(tái),這種系統(tǒng)將指紋圖像處理和指紋匹配甚至指紋采集控制都放在PC平臺(tái)上,在獲得了較高速度和開(kāi)發(fā)效率的同時(shí),缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的,其體積龐大,成本較高。而已有的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)多是基于單片機(jī)和DSP的,不是在運(yùn)算速度上受到硬件限制,就是在系統(tǒng)的擴(kuò)展性、可維護(hù)性及用戶交互上有諸多不足。 近年來(lái)指紋識(shí)別應(yīng)用的普及對(duì)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的便攜性和易用性提出了更高的要求,指紋識(shí)別技術(shù)正向著小型化和嵌入式的方向發(fā)展。在微電子領(lǐng)域,以ARM、DSP、FPGA為代表的嵌入式微處理器的性能飛速提高,為構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)提供了硬件保證。 ARM是當(dāng)前最為流行的32位RISC處理器架構(gòu),目前ARM占RISC處理器市場(chǎng)的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T內(nèi)核的通用32位微處理器,它具有高性能和低功耗的特性,被設(shè)計(jì)用于手持設(shè)備和通用嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)和其上運(yùn)行的軟件有特別的要求。針對(duì)本課題所采用的ARM硬件平臺(tái),詳細(xì)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)Arm-Linux的移植。分別說(shuō)明了交叉編譯工具鏈的安裝、引導(dǎo)裝載器的移植和Linux內(nèi)核的裁減和交叉編譯過(guò)程。為了運(yùn)行應(yīng)用程序,還介紹了文件系統(tǒng)的構(gòu)建。 指紋識(shí)別系統(tǒng)需要指紋采集設(shè)備。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半導(dǎo)體指紋傳感器,是一款專(zhuān)為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高性能、低成本、低功耗的電容式固態(tài)指紋傳感器。本文詳細(xì)闡述了基于FPS200的USB接口指紋采集卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 指紋圖像處理與匹配是整個(gè)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),論文介紹了圖像處理與匹配的一般概念,并提出了新的指紋匹配方法。指紋匹配是自動(dòng)指紋識(shí)別中的一個(gè)難點(diǎn)。現(xiàn)有的指紋匹配方法大致可以歸結(jié)為圖形匹配和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匹配兩大類(lèi),本文提出的基于線段的特征點(diǎn)匹配算法屬于圖形匹配。 嵌入式系統(tǒng)需要完善的軟件支持。隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,用戶交互界面也由傳統(tǒng)的字符界面向圖形界面轉(zhuǎn)變,圖形用戶界面系統(tǒng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。MiniGUI 是一個(gè)非常適合于工業(yè)控制實(shí)時(shí)系統(tǒng)以及嵌入式系統(tǒng)的可定制的、小巧的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。本文介紹了基于MiniGUI的可視化指紋識(shí)別軟件設(shè)計(jì)。 綜上所述,本文針對(duì)特定硬件條件,構(gòu)建了定制的嵌入式操作系統(tǒng);設(shè)計(jì)了支持USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹讣y采集卡;指紋圖像的濾波、提取特征和指紋特征匹配均針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行了優(yōu)化;利用MiniGUI圖形支持庫(kù)完成了界面美觀友好的可視化指紋識(shí)別程序。系統(tǒng)具有安全可靠、易于擴(kuò)展、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 指紋識(shí)別系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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本板的特色在于為之量身定制了一款多功能調(diào)試軟件,不僅含有串口調(diào)試功能、而且該軟件強(qiáng)大之處支持USB數(shù)據(jù)收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)、51/AVR單片機(jī)波特率計(jì)算、數(shù)碼管字型碼生成、進(jìn)制轉(zhuǎn)換、點(diǎn)陣生成、校驗(yàn)值(奇偶校驗(yàn)/校驗(yàn)和/CRC冗余循環(huán)校驗(yàn))/BMP轉(zhuǎn)16進(jìn)制等功能,還帶有自動(dòng)升級(jí)功能,買(mǎi)家手上的調(diào)試助手永遠(yuǎn)是最新的,享受我們提供的軟件服務(wù)。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 多功能 調(diào)試助手
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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當(dāng)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),極大促進(jìn)了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識(shí)別、磁條(卡)、工C卡、語(yǔ)音識(shí)別、視覺(jué)識(shí)別、RFID等,其中,RFID無(wú)疑是最為前沿的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù);同時(shí),隨著另外一項(xiàng)技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)便的手持式數(shù)據(jù)自動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說(shuō)來(lái),一款好的手持式RFID讀寫(xiě)器適用于工作現(xiàn)場(chǎng),可以供工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物品信息進(jìn)行自動(dòng)收集,而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使讀寫(xiě)器不僅有數(shù)據(jù)采集功能,而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以供管理決策。在這其中,操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫(xiě)器的內(nèi)核,嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn),使得軟件開(kāi)發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)不會(huì)感到太大的差別(借助于交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,即在pc機(jī)上編譯連接,但生成的是目標(biāo)機(jī)代碼)。但是,對(duì)于那些應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者,往往對(duì)某一行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)比較熟悉卻對(duì)硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此,構(gòu)建一個(gè)性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫(xiě)器接口的手持式設(shè)備成為了當(dāng)今一個(gè)比較熱門(mén)的技術(shù)領(lǐng)域。本項(xiàng)目就是根據(jù)以上事實(shí),先分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,再根據(jù)項(xiàng)目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的要求,決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者使用的手持式RFID讀寫(xiě)器。針對(duì)手持式設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際要求,對(duì)讀寫(xiě)器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃,完成了時(shí)鐘電路、nand flash存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫(xiě)模塊接口電路、USB接口電路、無(wú)線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計(jì),并開(kāi)發(fā)了讀寫(xiě)器的二次發(fā)API;在wince.net平臺(tái)下,利用platform builder工具定制了適于讀寫(xiě)器的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
標(biāo)簽: RFID ARM 手持式 讀寫(xiě)器
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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本文研制了一種基于社區(qū)和家庭,以家庭為核心的“家庭——社區(qū)醫(yī)院——中心醫(yī)院”的三層體系結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括家庭端的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端和遠(yuǎn)端的醫(yī)院監(jiān)護(hù)中心兩部分,其中,家庭端的遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的軟硬件實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)和關(guān)鍵。 給出了遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系的總體設(shè)計(jì)方案。遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)的硬件平臺(tái),以Philips的ARM內(nèi)核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心,外圍擴(kuò)展藍(lán)牙模塊、ISP1160 USB主機(jī)模塊、10M以太網(wǎng)通信模塊、CF卡存儲(chǔ)模塊和液晶顯示模塊等模塊實(shí)現(xiàn)。對(duì)各硬件模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)做了詳盡的論述。在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,移植嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,按照操作系統(tǒng)、中間件程序和應(yīng)用程序的分層軟件體系結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端的軟件,使得軟件更易維護(hù)和升級(jí)。 對(duì)家庭監(jiān)護(hù)終端的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了各硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序、通信協(xié)議和應(yīng)用程序。整個(gè)應(yīng)用程序按功能劃分為9個(gè)任務(wù),由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行調(diào)度,提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性。應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了友好的人機(jī)界面和生理信號(hào)的自動(dòng)分析功能。重點(diǎn)研究了ECG信號(hào)自動(dòng)分析診斷算法,應(yīng)用自適應(yīng)模板法,實(shí)現(xiàn)了疾病自動(dòng)分析診斷功能,能夠?qū)崿F(xiàn)10種常見(jiàn)心律異常的自動(dòng)分析診斷。 遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)智能終端系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數(shù)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù),可根據(jù)病人的情況定制要監(jiān)護(hù)的參數(shù),具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性。遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)終端,通過(guò)藍(lán)牙模塊以無(wú)線方式采集病人的心電和體溫參數(shù),通過(guò)USB主機(jī)下行口連接其他生理參數(shù)模塊采集血壓等參數(shù)。所采集的參數(shù)經(jīng)終端分析處理后,可在液晶上顯示生理參數(shù)值及結(jié)果,并可通過(guò)局域網(wǎng)傳送到監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器,供社區(qū)醫(yī)院監(jiān)護(hù)醫(yī)生分析診斷。在病人出現(xiàn)生理異常時(shí),家庭監(jiān)護(hù)智能終端能夠給出初步診斷結(jié)果并發(fā)出報(bào)警。監(jiān)護(hù)服務(wù)器收到報(bào)警后提醒監(jiān)護(hù)醫(yī)生給出診斷結(jié)果,并將診斷結(jié)果反饋到家庭監(jiān)護(hù)終端顯示,使病人能夠得到及時(shí)救治。
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門(mén)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。目前視頻監(jiān)控正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵是一種嵌入式設(shè)備,它應(yīng)該能夠采集壓縮視頻數(shù)據(jù)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。 本文介紹了一種基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。首先從整體上分析了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,給出了視頻服務(wù)器的硬件框架和軟件體系,并重點(diǎn)討論了在ARM處理器上實(shí)現(xiàn)MPEG-4壓縮編碼的方法。其次在ARM硬件平臺(tái)成功構(gòu)建了armlinux嵌入式系統(tǒng):包括引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計(jì)、修改配置linux內(nèi)核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)。其中創(chuàng)新地提出了從nandflash啟動(dòng)U-BOOT具體設(shè)計(jì)方法。為了完成系統(tǒng)進(jìn)一步的視頻采集工作,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了USB數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動(dòng)。在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中,首先設(shè)計(jì)了基于Vide04Linux的視頻采集程序,并采用mmap(內(nèi)存映射)方式截取圖片。其次重點(diǎn)分析了MPEG-4編碼模型XVID程序中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分,并研究了半像素快速搜索算法,從而減少了搜索點(diǎn)數(shù)提高了運(yùn)算速度。最后利用開(kāi)源JRTPLIB庫(kù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個(gè)設(shè)計(jì)都是在深圳旋極公司研制的SUPER-ARM硬件平臺(tái)上進(jìn)行的,linux內(nèi)核采用2.4.18。其中MPEG-4編碼優(yōu)化測(cè)試是在ARM DeveloperSuite(ADS)version 1.2中完成。 本課題為在ARM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的設(shè)計(jì)做了有益的探索性嘗試,對(duì)今后進(jìn)一步完成遠(yuǎn)程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著積極的意義。
標(biāo)簽: ARM 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,安全、可靠的身份識(shí)別技術(shù)成為許多系統(tǒng)首先考慮的問(wèn)題。指紋具有唯一性和穩(wěn)定性,因此指紋采集技術(shù)是指紋識(shí)別技術(shù)中的最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),伴隨著生物識(shí)別技術(shù)的不斷提高,以及指紋傳感器的性能不斷提升,指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。因此,高質(zhì)量的采集指紋圖像技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。 本文的內(nèi)容是基于ARM的指紋采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)思想,系統(tǒng)主要包括兩個(gè)大的模塊:指紋圖像采集模塊、指紋圖像傳輸模塊。在設(shè)計(jì)工作中,根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)要求和本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)最新技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,確定了以Samsung公司的ARM7處理器S3C44BOX和ALTERA公司的復(fù)雜可邏輯編程器件EPM240為核心的系統(tǒng)組成方案。 本文主要做的工作有:首先介紹了指紋識(shí)別技術(shù)的基本原理和方法,通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型指紋傳感器的比較選擇了性?xún)r(jià)比較高的電容式指紋傳感器。設(shè)計(jì)了以Samsung ARM和MBF200電容式指紋傳感器為主要組成部分的電容式指紋采集系統(tǒng)。在ADS1.2編譯環(huán)境下對(duì)ARM進(jìn)行基于C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程的初始化程序,指紋采集程序以及數(shù)據(jù)傳輸程序;采用了USB技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間的通訊,大大提高了指紋圖像數(shù)據(jù)的傳輸速度;采用CPLD對(duì)系統(tǒng)各個(gè)芯片之間的信號(hào)進(jìn)行邏輯控制;采用SST公司的閃爍存儲(chǔ)器SST39VF160存放系統(tǒng)啟動(dòng)程序Boot loader。 本文首先描述了整個(gè)系統(tǒng)的總體方案,然后主要從硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述,硬件設(shè)計(jì)包括芯片的選型、核心芯片接口電路設(shè)計(jì)以及處理器的外圍電路設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)主程序、指紋采集程序以及指紋數(shù)據(jù)通訊的流程圖。最后列舉了一些在調(diào)試過(guò)程中碰到的一些問(wèn)題以及解決辦法,并為系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化提出了建議。
標(biāo)簽: ARM 指紋采集 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,智能家居已成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。智能家居系統(tǒng)采用傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸與處理技術(shù),能給用戶提供全方位的服務(wù),同時(shí)對(duì)住房?jī)?nèi)的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。安防系統(tǒng)是智能家居中的一個(gè)重要的組成部分。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)都是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的,它難以滿足現(xiàn)代家居中網(wǎng)絡(luò)家電功能,針對(duì)這些問(wèn)題,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM和藍(lán)牙的安防系統(tǒng)。 (1) 深入研究了安防系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)以及選擇內(nèi)核版本為L(zhǎng)inux2.6的原因,指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾種重要協(xié)議這兩個(gè)方面入手,闡述了智能家居中的重要技術(shù)——藍(lán)牙。 (3) 根據(jù)智能家居的功能要求,設(shè)計(jì)了一種智能家居中的安防系統(tǒng),論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能,闡述了安防系統(tǒng)中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網(wǎng)模塊、USB、USB藍(lán)牙、USB攝像頭的組成原理以及設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。 (4) 根據(jù)系統(tǒng)軟件環(huán)境的需求,構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺(tái),論述了交叉編譯環(huán)境和NFS開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立,移植S3C2410下啟動(dòng)引導(dǎo)程序VIVI,移植嵌入式操作系統(tǒng)Linux(內(nèi)核版本為2.6.14),闡述了系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍(lán)牙)、文件系統(tǒng)的使用,分析了Linux下藍(lán)牙無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺(tái)上,論述了在Windows XP下遠(yuǎn)程登錄到Linux操作系統(tǒng)的方法,闡述了在Linux下使用V4L編程來(lái)截取攝像頭圖象,使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內(nèi)PC機(jī)上,遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦登錄到此PC機(jī)上,利用IE瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的監(jiān)控。 (6) 結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境和測(cè)試數(shù)據(jù),進(jìn)行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能測(cè)試,分析了測(cè)試結(jié)果并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題給出了改進(jìn)措施。 通過(guò)對(duì)安防系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,系統(tǒng)能夠很好地檢測(cè)不法分子的入侵,并通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方式來(lái)告知用戶,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽: ARM 藍(lán)牙 安防系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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USB2.0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,特別在電子消費(fèi)類(lèi)領(lǐng)域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場(chǎng)的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設(shè)計(jì),主要對(duì)其中的串行接口引擎(SIE)的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議,并兼容USB1.1協(xié)議;支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側(cè)通過(guò)UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機(jī)端進(jìn)行通信;另一側(cè)則通過(guò)AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個(gè)大模塊:ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實(shí)現(xiàn)了UTMI接口轉(zhuǎn)ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊,為整個(gè)IP核的核心部分,進(jìn)一步分為四個(gè)子模塊——GLC(全局控制模塊),PIE(PHY接口處理引擎),SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點(diǎn)緩沖模塊)。GLC模塊負(fù)責(zé)整個(gè)IP的復(fù)位控制,IP時(shí)鐘的開(kāi)關(guān)提示等;PIE模塊負(fù)責(zé)處理USB的事務(wù)級(jí)傳輸,包括組包解包等;SIF模塊負(fù)責(zé)協(xié)議相關(guān)寄存器組和端點(diǎn)緩沖區(qū)的讀寫(xiě),跨時(shí)鐘域信號(hào)的處理和PIE所需的控制信號(hào)的產(chǎn)生;AHB模塊負(fù)責(zé)IP核與ARM通信和DMA功能的實(shí)現(xiàn)。 該IP核的軟件設(shè)計(jì)遵循USB協(xié)議,Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議,由外掛ARM實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備命令和UFI命令的解析,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。設(shè)計(jì)了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法,通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)訪問(wèn)、內(nèi)部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過(guò)EDA驗(yàn)證和FPGA測(cè)試,并且已經(jīng)在內(nèi)嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)U盤(pán)。這個(gè)FPGA系統(tǒng)的正確工作,證明了AHB_USB2.01P核設(shè)計(jì)是正確的。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
上傳用戶:qqoqoqo
本論文以開(kāi)發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項(xiàng)目為依托,致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序。開(kāi)發(fā)該驅(qū)動(dòng)程序的目的是為了對(duì)該IP進(jìn)行FPGA測(cè)試以及配合設(shè)備端驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā),該驅(qū)動(dòng)程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對(duì)Flash的操作五項(xiàng)主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)原理,其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對(duì)USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹,編寫(xiě)WDM驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個(gè)相關(guān)的重要概念、驅(qū)動(dòng)程序的基本組成),以及在開(kāi)發(fā)對(duì)Flash操作的例程會(huì)使用到的Mass Storage類(lèi)協(xié)議的簡(jiǎn)要介紹。在介紹設(shè)計(jì)原理后,論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面簡(jiǎn)要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。接著論文通過(guò)分析主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序功能需求,提出了驅(qū)動(dòng)程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計(jì)流程,具體步驟是先實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實(shí)現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)。隨后論文詳細(xì)闡述了對(duì)上述五項(xiàng)主要功能模塊的設(shè)計(jì);其中對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)是難點(diǎn),作者通過(guò)分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范,提出程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。論文最后簡(jiǎn)要介紹了調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序的方法,以及驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試內(nèi)容、部分測(cè)試結(jié)果以及測(cè)試結(jié)論。 本論文研究對(duì)象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因?yàn)槠溲芯恐黧w是一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序,因此有其普遍性;但是它以開(kāi)發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個(gè)項(xiàng)目為依托,其目的是為項(xiàng)目服務(wù),因此它有其特殊性。它是一項(xiàng)既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
上傳用戶:2007yqing
ARM微處理器的應(yīng)用已經(jīng)遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng),占領(lǐng)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額。 本文設(shè)計(jì)的基于JTAG接口的ARM編程器,以ARM微處理器作為CPU,利用其JTAG接口對(duì)Flash在線編程的技術(shù),給以ARM為內(nèi)核的應(yīng)用板(數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái))進(jìn)行快速軟件升級(jí)。在分析相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。 首先詳細(xì)分析了JTAG技術(shù)、USB技術(shù)和Modem通信原理。編程器以USB口和RS-232口作為通信接口,以JTAG接口作為調(diào)試接口和編程接口。 其次,在分析編程器需求的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,選擇了主要的部件。系統(tǒng)硬件的核心部件采用了Philips LPC2144ARM芯片,擴(kuò)展了JTAG接口、USB接口、Modem接口,同時(shí)又構(gòu)造出了一個(gè)JTAG接口。該芯片具有SPI總線,采用與SPI兼容的外部Flash作為存儲(chǔ)器。編程器軟件在ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)調(diào)試。 最后,對(duì)編程器技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的不足作了分析和編程器設(shè)計(jì)的不完善之處作了總結(jié),并對(duì)編程器的發(fā)展趨勢(shì)作了探討和展望。
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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