隨著圖像處理和模式識別技術的進步，基于生物特征的識別技術成為蓬勃發(fā)展的高技術之一，根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計和預測，該領域的收入的年增長率30-50％，到2008年，全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性，穩(wěn)定性，方便快捷的特點，恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術，也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核，可以將它嵌入FPGA內部，與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較，嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法進行了較為深入的研究，結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點，對算法進行了合理的選擇與優(yōu)化，形成了一套完整的指紋識別算法，并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面： 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進，提高了算法的性能；設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結構；提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高，可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本，同時提升系統(tǒng)的性能的原則，使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統(tǒng)，然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片，外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件，設計了一個便攜式指紋識別系統(tǒng)，提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設計方案進行了初步的驗證，實現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口，并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統(tǒng)設計方案是可行的?；贔PGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設計繼續(xù)改進的思路和下一步研究的內容。
標簽： FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實現(xiàn)
上傳時間： 2013-06-07
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作為一種16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微處理器，ARM微處理器目前已經(jīng)成為應用最為廣泛的嵌入式微處理器。 本書在全面介紹ARM處理器的體系結構、編程模型、指令系統(tǒng)和開發(fā)工具的同時，以Samsung公司的一款基于以太網(wǎng)系統(tǒng)的ARM處理器－S3C4510B為核心，詳細講解系統(tǒng)的設計、調試，以及相關的軟件設計和嵌入式操作系統(tǒng)的移植、應用程序的開發(fā)、設備驅動程序的開發(fā)過程。通過閱讀本書，可以使具備一定的系統(tǒng)設計能力的讀者全面掌握開發(fā)基于ARM微處理器系統(tǒng)的多方面知識，從而具備設計開發(fā)基于ARM微處理器的特定應用系統(tǒng)的能力。 本書可作為基于ARM的軟件編程和硬件系統(tǒng)設計的參考手冊，也可作為16/32位微處理器教學用書，以及嵌入式系統(tǒng)應用設計人員的參考用書。
標簽： ARM 應用系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-27
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隨著電子技術的不斷發(fā)展，各種智能核儀器逐步走向自動化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大，人機交互不友好，不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補了這一缺點。 隨著電子技術的發(fā)展，以ARM為核的處理器技術的應用領域不斷擴大，相比較單片機而言，它的主頻高、運算速度快，可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時間上的要求。而且ARM處理器功耗小，適合于功耗要求比較苛刻的地方，這些方面的特點正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時，由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設資源，這樣就簡化了外設電路及芯片的使用，降低了功耗并增強了產(chǎn)品的信賴性。另外，ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng)，為多道脈沖幅度分析器多任務的管理和并行的處理，甚至硬實時功能的實現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢。智能化要求系統(tǒng)的自動化程度高、操作簡便、容錯性好。智能化除了需要控制軟件外，還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實現(xiàn)相應的控制邏輯，兩者的結合才能真正的實現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶；小型化除了要求采用微功耗的器件，還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少，但小型化的同時必須保持系統(tǒng)的智能化，即不能減少智能化所要求的復雜的邏輯和時序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實現(xiàn)控制電路能滿意地同時滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中，幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實現(xiàn)，如閾值設定、自動穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集，在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內核精簡而高效，可修改性強，支持多種體系結構的處理器等，使得它是一個非常適合于嵌入式開發(fā)和應用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運行的硬件平臺十分廣泛，從x86、MIPS、POWERPC到ARM，以及其他許多硬件體系結構。目前在世界范圍內，ARM體系結構的SOC逐漸占領32位嵌入式微處理器市場，ARM處理器及技術的應用幾乎已經(jīng)深入到各個領域，例如：工業(yè)控制，無線通訊，網(wǎng)絡，消費類電子，成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines，先進精簡指令集機器)芯片S3C2410A設計并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計方案。利用ARM芯片豐富的外設資源對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進行改進和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng)，以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路，中央處理器模塊，顯示模塊，用戶交互模塊，存儲模塊，網(wǎng)絡傳輸模塊等多個模塊組成。本設計基于ARM9芯片S3C2410，并在此平臺上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進行任務的調度和處理等。 電路板核心板部分設計采用6層PCB板結構，這樣增加了系統(tǒng)可靠性，提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心，A/D轉換直接使用了S3C2410內置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉換器)，在2.5 MHz的轉換時鐘下最大轉換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點每秒)，滿足了系統(tǒng)最低轉換時間≤5 μs的要求，并且控制簡單，簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card，安全數(shù)碼卡)卡存儲容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點，所以設計中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲設備,其驅動部分采用SD卡軟件包，為開發(fā)帶來了方便。本設計采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示)屏作為人機交互的顯示部分，并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設置部分，這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機的傳輸，系統(tǒng)設計中采用XML(Extensible Markup Language，可擴展標記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程，來進行與上位機或PC(Personal Computer,個人計算機或桌面機)等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。
上傳時間： 2013-04-24
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國內大部分普通高校實驗室的嵌入式實驗教學系統(tǒng)基本上是基于8位CPU的單片機，這些系統(tǒng)的技術已經(jīng)十分成熟且實驗內容大多停留在單一的驗證性實驗，因此只能提供基礎知識的教學而不能涵蓋基礎、綜合、創(chuàng)新三個層次，也不能培養(yǎng)出市場對嵌入式系統(tǒng)需求的學生。而建立以ARM為內核的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)相結合的實驗教學體系及實驗內容，能使學生在軟、硬件知識結合上和能力上有新的提高。 ARM是當前全球領先的16/32位RISC微處理器內核，現(xiàn)在大多數(shù)功能強大的嵌入式處理器都是基于ARM內核構建的，如本課題中教學實驗平臺硬件部分以IntelXscale處理器PXA270為核心，軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進行開發(fā)，教學實驗平臺是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，高速的網(wǎng)絡型硬件平臺功能強大、復雜，起點高，適合于各高校的教學和實驗，以及各種嵌入式系統(tǒng)的課題和科研項目。 構建教學實驗平臺的主要工作是完成硬件的設計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植。本論文主要在闡述嵌入式概念和主要開發(fā)技術、方法的基礎上，對PXA270硬件平臺和嵌入式Linux操作系統(tǒng)軟件平臺作了相關介紹；詳細講述了移植Linux到硬件平臺的過程，實現(xiàn)ARM—Linux嵌入式系統(tǒng)軟硬件的結合，并在該教學實驗平臺上設計了如觸摸屏控制實驗、USB設備實驗與數(shù)字視頻接口等實驗。
上傳時間： 2013-07-04
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■ High Performance, Low Power AVR? 8-Bit Microcontroller ■ Advanced RISC Architecture –120 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution –32 x 8 General Purpose Working Registers –Fully Static Operation
標簽： Atmel
上傳時間： 2013-06-01
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隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測器來檢測火情，對火災的發(fā)生進行及時準確的報警，并控制各種滅火設備進行自動滅火和對相關設備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式，每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息，系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡火災報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務進行管理，同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，利用Internet來進行信息傳輸。 本文設計了基于ARM的控制單元硬件平臺，并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領導者，具有很高的處理能力，同時其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災報警的實時性。 在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺，編寫了啟動與移植相關代碼，并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，擁有極為精簡的內核和出色的實時性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務進行管理與調度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎上實現(xiàn)了網(wǎng)絡協(xié)議棧LwIP的移植，進行了計算機通信測試。網(wǎng)絡協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網(wǎng)絡的擴展性與健壯性，同時擺脫了專用網(wǎng)絡的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點，多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡通信壓力，平行的網(wǎng)絡結構提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。
標簽： uCOS ARM 火災報警 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：Ten_Gallon_Head
隨著計算機技術的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領域的一個重要組成部分，并成為近年來新興的研究熱點?，F(xiàn)今的嵌入式應用對嵌入式設備的性能提出了更高的要求，8/16位單片機所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效，低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內核為核心的一款芯片，它集成了許多外圍設備，非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計，主要內容包括以下幾方面： (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結構和BootLoader的概念，并在參考開源BootLoader的基礎上進行了BootLoader的設計與實現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點，分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件，并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上： (3)介紹了AD、多串口擴展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理，著重開發(fā)了這4個模塊的驅動程序，并通過實驗驗證了多串口擴展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性； (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎上，設計了多任務來實現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運行，可以驗證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性。
標簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-05
上傳用戶：sk5201314
現(xiàn)代社會中相控陣雷達的應用越來越廣泛，相控陣雷達在目標識別、空間探測、雷達成像等先進技術領域的研究不斷深入。相控陣雷達的各個部分開始采用全數(shù)字化的控制方式，這對波束控制器提出了更高的技術要求：運算速度快、設備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應這些要求，結合嵌入式技術的發(fā)展，論文先介紹了相控陣雷達波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢，然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，接著提出基于嵌入式ARM（Advanced RISC Machines）的雷達波束控制主控系統(tǒng)的詳細設計方案和開發(fā)調試過程，論證了基于ARM嵌入式處理器實現(xiàn)雷達波束控制主控系統(tǒng)的運算、控制、通信等功能的可行性，最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實現(xiàn)方法和其原理框圖，通過軟硬件相結合的設計滿足雷達波控系統(tǒng)對組件的控制功能，完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設計思想。
標簽： ARM 嵌入式 雷達 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：KIM66
隨著Internet和計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)巨大的市場需求，成為當今IT產(chǎn)業(yè)的焦點之一，其應用領域涉及通信、自動化、信息家電、軍事等各個方面。但同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能提出了更高的要求?；?2位RISC處理器的嵌入式技術更能滿足嵌入式設備的網(wǎng)絡功能需求。 網(wǎng)絡的不斷發(fā)展給人們的生活和工作提供了越來越多的便利，家庭網(wǎng)絡、辦公網(wǎng)絡、實驗室等小型局域網(wǎng)越來越多，而且隨著信息社會的不斷發(fā)展，各種智能設備都有接入網(wǎng)絡的需求。本文就是基于設計一種具有較高性價比的小型路由器來滿足小型辦公場所或家庭中多臺設備上網(wǎng)這樣一個思路而提出的。 ARM(Advanced RISC Machines)系列32位RISC微處理器，具有許多優(yōu)異性能，已成為移動通信、手持設備等嵌入式應用領域市場占有率最高的嵌入式CPU。Linux是一種開放源碼的操作系統(tǒng)，可應用十多種硬件平臺，具有對網(wǎng)絡的良好支持、高度模塊化和微內核等優(yōu)點非常適合做嵌入式操作系統(tǒng)。 本文具體工作歸納如下：介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念和課題背景，包括嵌入式系統(tǒng)組成、特點及其發(fā)展；闡述了嵌入式Linux的開發(fā)優(yōu)勢和ARM922T內核開發(fā)板的架構及其特點；在構建的ARM硬件平臺上成功進行了boot loader和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植；在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺上，構建了路由器，初步實現(xiàn)了IP地址共享、防火墻、web服務器，代理服務等基本功能。
上傳時間： 2013-06-24
上傳用戶：haohaoxuexi
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，中國汽車數(shù)量的持續(xù)增加，汽車的功能也越來越強，隨之而來的是日趨復雜的故障診斷。 本文對國內外汽車故障診斷系統(tǒng)的市場現(xiàn)狀進行了分析，指出傳統(tǒng)的診斷設備已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需要，提出了一種新穎、手持便攜、操作簡單、通用性強、基于診斷口檢測的嵌入式汽車ECU（電控單元）故障診斷與檢測設備。該掌上設備采用Samsung公司推出的16/32位RISC處理器S3C2410，結合擁有多線程、多任務的開源操作系統(tǒng)Linux，添加完全支持CAN V2.0B 技術規(guī)范的SJA1000獨立CAN總線控制器，完成了基于CAN總線的汽車故障診斷系統(tǒng)手持設備的硬件設計，和部分軟件設計。 論文對CAN總線的技術規(guī)范、協(xié)議標準及幀結構進行了比較詳細地論述，提出了以CAN協(xié)議為核心的汽車故障診斷系統(tǒng)手持式設備的總體設計方案；實現(xiàn)了基于S3C2410的汽車故障診斷儀硬件設計；同時對硬件中的各功能單元的設計原理、硬件接口、驅動及協(xié)議進行了分析和闡述。 該系統(tǒng)無論從理論上還是實際應用中都有著較強的先進性和實用性。在嵌入式系統(tǒng)與汽車電子緊密結合及汽車日益普及的趨勢下，由于覆蓋車型面廣、診斷準確、修復便捷、功耗低和便攜等優(yōu)點，該汽車故障診斷系統(tǒng)具有比較普遍的應用和研究價值。
上傳時間： 2013-07-13
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