核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集核探測技術、電子技術、計算機技術為一體，以多道脈沖幅度分析器為核心部件，能夠快速、準確地提取出核素的相關信息及參數(shù)。現(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測及環(huán)境放射性監(jiān)測等領域得到廣泛應用。隨著嵌入式技術的發(fā)展，以32位ARM為核心的微控制器已被引入進來，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度，同時嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴展、系統(tǒng)集成提供了高效的開發(fā)平臺。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實時操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺，譜數(shù)據(jù)采集為基本功能，在此基礎上擴展GPS和GPRS模塊，可實現(xiàn)GPS信息和核信號的實時、同步接收，保存和顯示，并可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡及時傳到采集中心進行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位，為野外多點測量及遠程監(jiān)測提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學校博士學科點專項科研基金項目“基于3GS技術的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項目編號：20040616014)”為依托，本人在已有研究成果的基礎上，進行了相關改進和系統(tǒng)集成： (1)選用軌對軌運算放大器，改進了峰值檢測電路，增大了脈沖峰值的測量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心，外圍電路帶有LCD顯示，系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 (3)實現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建，及各功能模塊的設計與集成。
標簽： ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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本論文是基于ARM處理器的無功補償控制器設計
上傳時間： 2013-07-17
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深入研究了我國10kV配電網(wǎng)特點和饋線自動化技術，設計了以基于FTU和電力線載波通信的集中式保護為主、基于FTU的重合閘保護為輔的饋線自動化方案，不論通信是否正常，都能實現(xiàn)線路故障區(qū)段的自動隔離和非故障區(qū)段的供電恢復，設計并制作了基于ARM的饋線自動化終端硬件，實現(xiàn)了FTU主要的軟件功能，并對FTU所處惡劣環(huán)境中幾種典型的干擾的產生機理和頻譜特性進行了分析，在硬件和軟件方面采取了必要的抗干擾措施來提高FTU的可靠性，最后在實驗室和10kV現(xiàn)場進行了實驗和測試，結果表明所研制的FTU達到了預期的要求。
上傳時間： 2013-05-25
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射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實現(xiàn)自動識別的技術。近年來，射頻識別技術在物流、交通、身份識別等生產生活領域的應用日益擴大。相比于13.56MHz射頻識別系統(tǒng)，915MHz射頻識別系統(tǒng)在識別距離，閱讀速度方面有更大的優(yōu)勢，是目前射頻識別產品研究的熱點。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協(xié)議的基礎上，首先研究用于本系統(tǒng)的基本理論，包括射頻識別技術和嵌入式技術，提出一款基于ISO/IEC18000-6C協(xié)議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分，以Intel公司開發(fā)的R1000作為射頻收發(fā)模塊的核心；選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器，在ARM處理器上運行μC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)，采用多任務實現(xiàn)和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統(tǒng)移植了μC/OS-II操作系統(tǒng)，使用C與匯編語言的混合編程編寫B(tài)ootloader，編寫了各種硬件設備的驅動程序，使用C語言實現(xiàn)了串行通信程序，實現(xiàn)與上位機通信并實現(xiàn)對程序的更新。本文所設計的射頻識別系統(tǒng)具有模塊化設計、高可靠性等特點。實驗表明，這種設計方案能夠達到ISO/IEC18000-6C協(xié)議要求。
上傳時間： 2013-07-18
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當前全球定位系統(tǒng)（Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，簡稱GPS）廣泛應用于艦船導航，航空航天，地理測繪等領域，特別是移動式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當前交通管理中的實際問題，介紹了一種車載終端的設計方法。設計采用ARM9內核的S3C2410微處理器構造的嵌入式系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理，并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，結合開放式Linux圖形軟件Qt，可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，簡稱GIS）提供數(shù)據(jù)支持，是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service，簡稱GPRS）無線通信技術于一體的新型電子產品。它為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎，可靠，有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來，一方面將定位信息在車載終端上顯示，一方面又結合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去，該信息通過無線公共網(wǎng)絡傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等，結合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正，并采取一定的措施，從而實現(xiàn)車輛的有效管理。 本設計從硬件和軟件兩大部分出發(fā)，硬件上設計了ARM處理器、存儲器、內存及其外圍電路，另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路；軟件上采用Qt的人機界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新，采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號，通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng)，包括啟動代碼、內核和文件系統(tǒng)等。
標簽： ARM GPS 定位 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，LED顯示系統(tǒng)在信息顯示領域得到了廣泛的應用，迅速發(fā)展成一種電子廣告媒體，而且已形成具有相當發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a業(yè)。隨著北京申辦年奧運會的成功，必將進一步推動LED顯示屏產業(yè)的發(fā)展。 就目前的發(fā)展趨勢來看，LED視頻顯示系統(tǒng)是一個發(fā)展趨勢。而目前的LED視頻系統(tǒng)必須以PC機為視頻源，一對一的聯(lián)機、同步顯示，屬于同步顯示系統(tǒng)，使用不是很靈活方便。一般用于大型購物廣場的戶外播放視頻廣告、電視和電影，還可用于大型體育比賽場所，實時直播賽況。盡管異步顯示系統(tǒng)可脫機使用，方便靈活，但不能夠播放視頻信息。 從商業(yè)角度來說，技術先進的不一定就是能在市場上完全能行的通的。隨著電子廣告市場發(fā)展，城市街道的視頻廣告也必將是一種發(fā)展趨勢，因為具有動感的彩色視頻廣告比普通的廣告壁紙更能吸引人們眼球，同時也為城市添加一道靚麗的風景。而具有壽命長、成本低、亮度高、視角大、可視距離遠等特點的LED顯示系統(tǒng)比較適合此場所的顯示要求。針對這一特點，開發(fā)一套小型、可脫機播放視頻的LED顯示系統(tǒng)，具有重要的意義和市場價值，不僅有助于城市電子廣告產業(yè)的發(fā)展，也必將推進小型LED視頻系統(tǒng)的研究進程以及在其他領域的廣泛應用。 因此，本課題以此作為研究工作的起點。本文在分析LED顯示屏工作原理后，針對目前LED異步顯示系統(tǒng)存在的缺點，結合LED同步顯示系統(tǒng)的主要功能及技術指標，提出解決關鍵問題的總體技術方案。該系統(tǒng)采用ARM+FPGA的硬件構架，利用ARM處理器可移植操作系統(tǒng)、自帶LCD控制器、可實現(xiàn)圖形界面系統(tǒng)的特點，將ARM系統(tǒng)作為視頻源，F(xiàn)PGA用于顯示數(shù)據(jù)重構、灰度掃描控制的電路設計，有效解決了該系統(tǒng)的關鍵技術問題。 本文的核心是ARM系統(tǒng)軟硬件設計及FPGA邏輯設計兩大部分。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設計方案實現(xiàn)控制系統(tǒng)硬件平臺的設計：然后在此基礎上通過對嵌入式Linux內核的移植、LCD驅動程序的開發(fā)及Qtopia圖形界面系統(tǒng)的實現(xiàn)，完成了ARM系統(tǒng)的軟件平臺設計；最后重點介紹了FPGA的邏輯設計及仿真分析，并驗證了各模塊的功能設計的正確性。
標簽： ARM LED 視頻 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-26
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隨著光通信技術的不斷發(fā)展，光纖的需求量大幅增加，光纖測量儀器也隨之迅速發(fā)展起來，其中光時域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時域反射儀是八十年代發(fā)展起來的新型光纖故障測試設備，其主要用途是能夠找出光纖的斷點，并進行故障定位。光時域反射儀具有非破壞性測量、功能齊全、安全性好、使用方便等優(yōu)點，在工程上得到廣泛應用。目前，該領域主要被國外產品壟斷且價格昂貴。在這一背景下，國內企業(yè)開展OTDR的研制和開發(fā)，以降低成本，改進技術，占領光纖測試領域的市場成為當務之急。 本論文首先簡要介紹了光時域反射儀的歷史和現(xiàn)狀，并闡述了光纖測量技術涉及的光學原理，以及光時域反射儀的基本工作原理。在理論分析部分之后，基于對系統(tǒng)的特點及開發(fā)資源的考慮，提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時域反射儀解決方案。在此基礎上，詳細介紹了以ARM為控制核心、DSP為運算核心的系統(tǒng)總體硬件結構；討論了采用ARM9內核的S3C2410處理器的軟件解決方案；著重說明了Linux嵌入式操作系統(tǒng)的選取與移植、bootloader的引導以及根文件系統(tǒng)的制作。最后重點論述了圖形用戶系統(tǒng)(GUI)的選取以及QtopiaCore的移植和開發(fā)過程。 本文所設計的光纖測量系統(tǒng)具有測量準確、可靠性高等特點。實驗表明，該系統(tǒng)能夠根據(jù)國際標準完成對光纖的衰減和長度等指標的檢測。
上傳時間： 2013-04-24
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在特定的工業(yè)測控應用中對處理器的功耗有嚴格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構架，功耗很大，不能滿足要求。當前應用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點，非常適合于此類應用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設計使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計算機的發(fā)展情況和當前使用廣泛的PC/104計算機，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構架的特點與優(yōu)缺點； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機進行了總體設計，軟硬件選型部分對當前流行的軟硬件系統(tǒng)進行了詳細地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個部分實現(xiàn)細節(jié)進行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡、以太網(wǎng)絡和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實現(xiàn)方案進行了討論，分析了ARM本地總線時序和PC/104總線時序，最后使用VHDL語言實現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運行調試三個步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅動，驅動完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅動，分析了驅動初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅動的編譯和下載過程；最后給出了應用程序接口； 5.根據(jù)機車工業(yè)控制領域的具體要求，開發(fā)了實際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標；對系統(tǒng)的運算性能進行了測試，測試表明定點運算能力與X86相當，符合設計要求：系統(tǒng)通過鐵標高低溫測試和射頻干擾測試，并進行了為期3個月的裝車試運行，試運行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設計要求。
上傳時間： 2013-07-10
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點成為當今最流行的計算機局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領域中，許多IP都是基于PCI總線設計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結構，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設計方案，整個設計主要分為主設備接口模塊，目標設備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設備接口模塊和目標設備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實現(xiàn)兩方面進行闡述。對于集成的總線仲裁器，設計采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法，通過一組設備編號寄存器實現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細的描述，最終采用自頂向下的方法實現(xiàn)了整個設計。 在驗證部分，引入了基于平臺的驗證思路，通過搭建驗證平臺，可以高效地實現(xiàn)驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外，為提高驗證的自動化程度，論文對驗證所使用的腳本也進行了描述。通過此驗證平臺和腳本，提高了整個驗證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述，并使用仿真軟件完成對設計的仿真驗證。設計通過驗證并成功實現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達到預定的功能設計要求，并具有良好的性能，最后對后續(xù)開發(fā)進行了探討。
上傳時間： 2013-05-22
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在當前的電子信息技術和網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的后PC時代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學研究、工程設計、軍事技術、商業(yè)文化藝術、娛樂業(yè)以及人們日常生活中的方方面面。與此同時，PDA因其小巧，功能強大，日益受到人們的青睞。因此，對嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意義。 本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA軟硬件平臺的開發(fā)。硬件平臺的內核模塊采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式處理器，外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash，硬件平臺還集成了液晶、觸摸屏等人機接口和嵌入式GPS模塊，同時提供了USB主機、SD卡擴展接口。該平臺技術先進，結構合理，功能較完備，整體性、可擴充性強，還可以作為其他嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的良好平臺和有益借鑒。 在此硬件平臺的基礎上，本文深入探討和解決了Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶接口移植過程中所面臨的任務和難題。論文首先研究了硬件平臺下引導Linux啟動的Bootloader的設計方法和實現(xiàn)過程。然后，給出了Linux2.4內核和YAFFS文件系統(tǒng)的啟動分析和移植到硬件平臺的整個過程。并且，在Linux內核驅動模型的基礎上，實現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設備Framebuffer、觸摸屏、USB驅動程序的開發(fā)。最后，實現(xiàn)了圖形化用戶接口Qt/E在嵌入式Linux平臺上的移植。通過Linux操作系統(tǒng)和圖形化用戶接口Qt/E等軟件平臺的實現(xiàn)，為PDA平臺提供了良好的圖形化操作系統(tǒng)支持，從而大大減少了PDA產品的開發(fā)難度和開發(fā)周期。 另外，在開發(fā)實現(xiàn)的PDA軟硬件平臺的基礎上給出了—個地圖的顯示以及實現(xiàn)放大、縮小等功能的程序，為綜合應用了PDA平臺軟硬件資源提供了—個有用的實例。
上傳時間： 2013-04-24
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