本論文是基于ARM處理器的無(wú)功補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: ARM 處理器 制器設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開(kāi)放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中,許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案,整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊,目標(biāo)設(shè)備接口模塊,配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對(duì)于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊,論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對(duì)于集成的總線仲裁器,設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級(jí)的循環(huán)優(yōu)先算法,通過(guò)一組設(shè)備編號(hào)寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁,此外,論文對(duì)跨時(shí)鐘域的信號(hào)同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述,最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)。 在驗(yàn)證部分,引入了基于平臺(tái)的驗(yàn)證思路,通過(guò)搭建驗(yàn)證平臺(tái),可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺(tái)的搭建和行為模型的建立,并介紹了一種命令總線,通過(guò)打包各個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外,為提高驗(yàn)證的自動(dòng)化程度,論文對(duì)驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過(guò)此驗(yàn)證平臺(tái)和腳本,提高了整個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級(jí)的功能描述,并使用仿真軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過(guò)驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器,達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求,并具有良好的性能,最后對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)進(jìn)行了探討。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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輸電線路巡檢機(jī)器人是一種用于巡查輸電線路故障的自動(dòng)裝置,巡線中采用機(jī)器人技術(shù)可以減輕作業(yè)強(qiáng)度、降低費(fèi)用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設(shè)計(jì)了巡線機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器;采用NS公司的專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LMD18245設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分;應(yīng)用ProtelDXP設(shè)計(jì)了控制器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖及PCB布線;針對(duì)機(jī)器人工作在架空輸電線路上,存在電磁干擾及雨雪天氣的影響,設(shè)計(jì)了控制器的屏蔽封裝,保證了控制器的穩(wěn)定性;控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計(jì),從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊,通過(guò)RS-232接口可以方便地進(jìn)行DSP之間或與PC機(jī)之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個(gè)高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設(shè)計(jì)正是通過(guò)TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進(jìn)行兩臺(tái)DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時(shí)還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴(kuò)展電路,以便能實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的收發(fā)。此實(shí)例電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學(xué)者使用,具有很好的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-01
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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(guò)程中仍存在和面臨著很多問(wèn)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(kāi)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(wú)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(kāi)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(kāi)發(fā)為例介紹了流驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)過(guò)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(kāi)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(kāi)發(fā)過(guò)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(kāi)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(kāi)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
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嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種以嵌入式技術(shù)、視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng),它在穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、處理速度、功能、價(jià)格、擴(kuò)展性等方面和傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比有著突出的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也代表著目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究和發(fā)展的方向。 本文研究并實(shí)現(xiàn)了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和研究現(xiàn)狀,而后闡述了該系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案,討論了基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建,詳細(xì)論述了視頻采集、編碼、存儲(chǔ)、傳輸?shù)葐卧能浻布O(shè)計(jì),重點(diǎn)論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設(shè)計(jì)。 本文研究的主要內(nèi)容如下: 1、研究視頻采集單元的優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號(hào)并疊加OSD環(huán)境信息顯示,提高了視頻處理的功能和視頻質(zhì)量; 2、研究雙核構(gòu)架,采用混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片C8051F340控制TW2835、采集環(huán)境信息并與S3C2440串口通信,使視頻采集單元模塊化設(shè)計(jì),增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性,減小了主控芯片的負(fù)擔(dān)和軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,便于產(chǎn)品功能的擴(kuò)展和二次開(kāi)發(fā); 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實(shí)現(xiàn)方式,采用高品質(zhì)、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進(jìn)行MPEG-4編碼,大幅提升了壓縮效率,另外還設(shè)計(jì)了SRAM主機(jī)接口與主控芯片通信,突破了傳統(tǒng)芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模塊的組合; 4、研究并設(shè)計(jì)了CF卡存儲(chǔ)方案,實(shí)現(xiàn)了一種在嵌入式視頻服務(wù)器上的視頻檢索和存儲(chǔ)方法。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為近年來(lái)新興的研究熱點(diǎn)。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(diǎn)占領(lǐng)了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場(chǎng),基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等領(lǐng)域。Linux作為功能強(qiáng)大、源碼公開(kāi)的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 本文針對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用要求,以開(kāi)發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng),并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標(biāo),提出了基于ARM-Linux的自動(dòng)售貨機(jī)控制器總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)方案對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),在分析嵌入式軟硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對(duì)ARM處理器最小系統(tǒng)和關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)擴(kuò)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(kāi)發(fā)板的原理圖設(shè)計(jì)、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設(shè)計(jì)以高速電路設(shè)計(jì)為準(zhǔn)則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動(dòng)售貨機(jī)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(guò)程,分析了嵌入式軟件的應(yīng)用程序架構(gòu)與各部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了硬件驅(qū)動(dòng)程序。在嵌入式軟、硬件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,對(duì)基于ARM的嵌入式自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試,完成了自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的基本功能,并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 自動(dòng)售貨機(jī) 控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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采用89S52 單片機(jī)通過(guò)交流電信號(hào)過(guò)零檢測(cè)、同步控制可控硅的導(dǎo)通角的方式實(shí)現(xiàn)功率的無(wú)級(jí)控制。所設(shè)計(jì)的控制器的功率可任意設(shè)置,并具有數(shù)碼管顯示功能和定時(shí)開(kāi)關(guān)控制功能,此外,控制器上的串行口可實(shí)
標(biāo)簽: 89S52 單片機(jī) 功率 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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本文對(duì)基于ARM的可編程控制器進(jìn)行了研究。本文研制的可編程控制器配置簡(jiǎn)單,擴(kuò)展方便,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。能夠采集4~20mA/0~5V的模擬量以及12路開(kāi)關(guān)量;輸出1路-10~+10V、4路0~5V與2路0~20mA的模擬量以及8路開(kāi)關(guān)量;能夠采集6路溫度信號(hào):可以應(yīng)用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制;能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的PID控制:并配有RS232串行通信接口以及CAN總線通信接口,能滿足基本工業(yè)控制的要求。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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
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