在電力現(xiàn)代化建設(shè)中，提高發(fā)電機(jī)發(fā)電效率是其中重要的一環(huán)，氫氣作為導(dǎo)熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備，作為冷卻劑，它可以有效地提高其發(fā)電效率，但它又是一種易燃易爆氣體，所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍，保證發(fā)電機(jī)高效、安全正常工作就變得至關(guān)重要，因此對氫氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機(jī)系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的必要性以及當(dāng)前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機(jī)短消息業(yè)務(wù)SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案以功能強(qiáng)大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片，并使用兩種濾波算法的結(jié)合對信號進(jìn)行數(shù)字濾波，滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術(shù)，用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動的問題，本論文采用一片CPLD擴(kuò)展I/O口，每一個擴(kuò)展的I/O口都分配固定的地址，ARM微控器可以通過外部總線控制擴(kuò)展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，具有低成本，大容量的特點(diǎn)，系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質(zhì)，系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡，而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅(qū)動SD卡，在CPLD中使用VHDL語言設(shè)計(jì)了SD卡的總線協(xié)議，外部總線接口，SRAM的讀寫時序等，這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度，增強(qiáng)微處理器程序的移植性，又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負(fù)擔(dān)。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術(shù)的SMS業(yè)務(wù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了GSM模塊的軟件硬件，實(shí)現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸，系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式，采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進(jìn)方向。
上傳時間： 2013-05-26
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在鋼鐵制造工業(yè)中，高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題，鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產(chǎn)品，鋼渣本身會直接降低鑄坯質(zhì)量進(jìn)而影響生產(chǎn)出的鋼材質(zhì)量，另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產(chǎn)連續(xù)性給鋼廠效益帶來負(fù)面效應(yīng)。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產(chǎn)實(shí)際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中，保護(hù)澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調(diào)研了國內(nèi)外下渣檢測技術(shù)與下渣檢測設(shè)備的應(yīng)用情況后，提出了一套將嵌入式技術(shù)與紅外熱像檢測技術(shù)相結(jié)合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案，并搭建了系統(tǒng)的原型：硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器，以ARM7嵌入式微處理器與DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)運(yùn)算處理核心；軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建的嵌入式應(yīng)用程序，以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應(yīng)用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點(diǎn)，能夠協(xié)助現(xiàn)場工作人員檢測和判斷下渣，有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先，介紹了課題研究的背景，明確了研究對象，分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題，調(diào)研了現(xiàn)有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下
上傳時間： 2013-05-25
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)了對家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進(jìn)行信息交互，以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點(diǎn)，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實(shí)際項(xiàng)目為背景，對基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標(biāo)準(zhǔn)，并對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問與控制的需求，以及低成本實(shí)現(xiàn)的實(shí)際需要，及設(shè)備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點(diǎn)的需要，設(shè)計(jì)了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計(jì)了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來實(shí)現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨(dú)使用，也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費(fèi)、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程圖。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前的一個熱點(diǎn)，Linux由于其獨(dú)有的優(yōu)勢成為很多廠家開發(fā)嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)，而ARM作為一種高性能、低成本的嵌入式RISC微處理器，已成為應(yīng)用最廣泛的嵌入式處理器。而引導(dǎo)裝載程序Bootloader作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，針對不同嵌入式處理器開發(fā)相應(yīng)的引導(dǎo)裝載程序也變的越來越重要。 本文主要圍繞著嵌入式Linux系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種Bootloader即RedBoot的建立展開討論，詳細(xì)論述了在嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域里所做的研究和實(shí)踐。 首先由設(shè)計(jì)完成的RedBoot方案應(yīng)用在醫(yī)療儀器上的測試結(jié)果引入，開始介紹了Bootloader系統(tǒng)的概念，分析了目前嵌入式系統(tǒng)中開放源碼的Bootloader，選擇RedBoot作為文中使用的EW—AM9302開發(fā)平臺引導(dǎo)裝載程序，并詳細(xì)敘述引導(dǎo)過程，重點(diǎn)分析了基于網(wǎng)絡(luò)啟動的RedBoot，這是許多帶有網(wǎng)卡設(shè)備的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中常用的一種Bootloader方案。 最后，詳述如何設(shè)計(jì)完成擁有在線自動升級方式的RedBoot，其具有下載速度快，操作簡易性，功能更加完善，并將該RedBoot系統(tǒng)應(yīng)用于基于EW—AM9302開發(fā)平臺的醫(yī)療器械開發(fā)和設(shè)計(jì)中，主要以ARM架構(gòu)為基礎(chǔ)，完成該RedBoot在ARM9上的移植。根據(jù)測試結(jié)果，本方案的RedBoot完全達(dá)到開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，為嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)提供了有效的手段。
標(biāo)簽： ARMLinux RedBoot 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-30
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噴油泵是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機(jī)的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一。基于ARM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點(diǎn)。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)等諸多優(yōu)異性能，應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出噴油泵試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成：以80C196KB單片機(jī)為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機(jī)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機(jī)通過RS232串口接收上位機(jī)的命令并執(zhí)行噴油泵試驗(yàn)臺的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計(jì)數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機(jī)是整個試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機(jī)發(fā)送特定的操作命令，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細(xì)闡述了上位機(jī)的操作系統(tǒng)uCLinux的特點(diǎn)和移植過程。同樣對上位機(jī)的界面設(shè)計(jì)及運(yùn)行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計(jì)所包含的三個主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗(yàn)證實(shí)，本文設(shè)計(jì)的噴油泵試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實(shí)用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗(yàn)臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間： 2013-06-04
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船舶機(jī)艙中集中了船上大部分的設(shè)備裝置的儀表，是船舶航運(yùn)的關(guān)鍵部分，隨著網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)以及電子制造工藝水平的快速發(fā)展，現(xiàn)代化船舶自動化程度越來越高，機(jī)艙的環(huán)境和自動監(jiān)控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口，為了要實(shí)現(xiàn)檢測自動化，需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)儀器儀表讀數(shù)的高速自動識別。 傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點(diǎn)，不能滿足日益發(fā)展的機(jī)器視覺應(yīng)用的需要，尤其是在一些新型應(yīng)用領(lǐng)域比如嵌入式視覺、智能監(jiān)控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設(shè)計(jì)并完成了一個數(shù)字圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)充分考慮了ARM技術(shù)與CMOS圖像傳感技術(shù)的優(yōu)勢及特點(diǎn)，把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實(shí)現(xiàn)，具有功能豐富、處理能力強(qiáng)、接口靈活和擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的特色為：構(gòu)建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺；研究并移植了引導(dǎo)程序Bootloader和操作系統(tǒng)uClinux；實(shí)現(xiàn)了實(shí)時多任務(wù)的處理，從而大幅提高系統(tǒng)的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構(gòu)建一個嵌入式圖像識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和解決方案。這種圖像采集系統(tǒng)帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能，體積很小，可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨(dú)的圖像數(shù)據(jù)識別設(shè)備之外，也可以直接做為其它應(yīng)用系統(tǒng)的一個智能集成部件使用。
標(biāo)簽： CMOS ARM 數(shù)字圖像 傳感器
上傳時間： 2013-05-26
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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、平臺支持廣泛、網(wǎng)絡(luò)支持強(qiáng)勁及開放源代碼等多方面的優(yōu)勢，被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛的采用。同時隨著近幾年來國內(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、多功能的微型無線傳感器節(jié)點(diǎn)。無線傳感器網(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)的一個新的研究領(lǐng)域，它是由一組無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過ad-hoc方式構(gòu)成的無線網(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)和無線通信技術(shù)，能夠協(xié)作地實(shí)時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進(jìn)行處理，并傳送到需要這些信息的用戶處。這種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被廣泛地用于國防軍事、國家安全、環(huán)境監(jiān)測、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，開發(fā)一款適合在工業(yè)現(xiàn)場等無線傳感網(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)動開發(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)、無線收發(fā)芯片CC2420的驅(qū)動開發(fā)和幀緩沖驅(qū)動的開發(fā)，并針對目標(biāo)平臺的特點(diǎn)完成了文件系統(tǒng)的構(gòu)建；然后介紹了基于Qt/Embedded的圖形界面開發(fā)的基礎(chǔ)，最后對本文研究工作進(jìn)行總結(jié)。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 無線 數(shù)據(jù)采集與處理
上傳時間： 2013-06-26
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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。但同時大量的嵌入式應(yīng)用也對嵌入式設(shè)備的性能和功能提出了更高的要求。隨著國內(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)過適當(dāng)?shù)睾喕?裁剪)，然后加入一些特定的功能，形成的一個精巧的、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放等方面的優(yōu)勢，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)，并在這個平臺上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件，構(gòu)建了一個嵌入式的數(shù)據(jù)采集和發(fā)布系統(tǒng)，可以對設(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，以源代碼開放的經(jīng)過裁剪配置的嵌入式Linux為軟件平臺，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)頁服務(wù)器GoAhead移植，并完成了GoAhead服務(wù)器支持的自己的ASP頁面以及后臺函數(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。在整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中充分發(fā)揮了嵌入式Linux的可移植性好、源代碼公開、開發(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)鍵性問題。 本嵌入式系統(tǒng)采集平臺的用途是實(shí)時采集被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀況信息，使用戶能夠遠(yuǎn)程通過網(wǎng)頁瀏覽器及時掌握被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況，在必要時刻根據(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)
上傳時間： 2013-05-27
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現(xiàn)場可編程門陣列FPGA具有性能好、規(guī)模大、可重復(fù)編程、開發(fā)投資小等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中應(yīng)用得越來越廣泛。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，成本的不斷下降，F(xiàn)PGA正逐漸成為各種電子產(chǎn)品不可或缺的重要部件。 FPGA軟件復(fù)雜的設(shè)置和不同的算法、FPGA硬件多樣的結(jié)構(gòu)和豐富的功能、各個廠商互不兼容的軟硬件等差異，都不僅使如何挑選合適的軟硬件用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)成為FPGA用戶棘手的問題，而且使構(gòu)造一個精確合理的FPGA軟硬件性能的測試方法變得十分復(fù)雜。 基準(zhǔn)測試是用一個基準(zhǔn)設(shè)計(jì)集按照統(tǒng)一的測試規(guī)范評估和量化目標(biāo)系統(tǒng)的軟件或硬件性能，是目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、最主要的性能測試技術(shù)。 通過分析影響FPGA軟硬件性能基準(zhǔn)測試的諸多因素，比如基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的挑選、基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，F(xiàn)PGA軟件的設(shè)置和約等，本文基于設(shè)計(jì)和硬件分類、優(yōu)化策略分類的基準(zhǔn)測試規(guī)范，提出了一組詳盡的度量指標(biāo)。 基準(zhǔn)測試的規(guī)范如下，首先根據(jù)測試目的配置測試環(huán)境、挑選基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和硬件分類，針對不同的FPGA軟硬件優(yōu)化基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，然后按照速度優(yōu)先最少優(yōu)化、速度優(yōu)先最大優(yōu)化、資源和功耗優(yōu)先最少優(yōu)化、資源和功耗優(yōu)先最大優(yōu)化四種優(yōu)化策略分別編譯基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并收集延時、成本、功耗和編譯時間這四種性能數(shù)據(jù)，最后使用速度優(yōu)先最少優(yōu)化下的性能集、速度優(yōu)先最少優(yōu)化性能集、資源和功耗優(yōu)先最少優(yōu)化下的性能集、資源和功耗優(yōu)先最大優(yōu)化下的性能集、速度優(yōu)先最少和最大優(yōu)化之間性能集的差、速度優(yōu)先最少優(yōu)化下性能集的比較等十個度量指標(biāo)量化性能，生成測試報告。 最后，本基準(zhǔn)測試規(guī)范被應(yīng)用于評估和比較Altera和Xilinx兩廠商軟硬件在低成本領(lǐng)域帶處理器應(yīng)用方面的性能。
標(biāo)簽： FPGA 軟硬件 性能 基準(zhǔn)測試
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：zhangyi99104144
近年來,隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字圖像壓縮編碼技術(shù)的逐漸成熟,實(shí)時圖象處理在多媒體、HDTV、圖像通信等領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用,圖像壓縮/解壓的IC芯片也已成為多媒體技術(shù)的核心,實(shí)現(xiàn)這些算法芯片的研究成為信息產(chǎn)業(yè)的新熱點(diǎn).該文基于FPGA設(shè)計(jì)了JPEG圖像壓縮編解碼芯片,通過改進(jìn)算法優(yōu)化結(jié)構(gòu),在合理地利用硬件資源的條件下,有效地挖掘出算法內(nèi)在的并行性.在JPEG編碼器設(shè)計(jì)中,改進(jìn)了JEONG的DCT變換算法,采用流水線優(yōu)化算法解決時間并行性問題,提高了DCT/IDCT模塊的運(yùn)算速度;設(shè)計(jì)了基于查找表結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)乘法器,便于在設(shè)計(jì)中共享乘法單元,以適應(yīng)流水線設(shè)計(jì)的要求;依據(jù)Huffman編碼表的規(guī)律性,采用并行查找表結(jié)構(gòu),用較少的存儲單元完成Huffman編解碼的運(yùn)算,同時也提高了編解碼速度.在JPEG解碼器設(shè)計(jì)中,根據(jù)Huffman碼字本身的特點(diǎn)和JPEG標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了一種Huffman碼字分組結(jié)構(gòu),基于該結(jié)構(gòu)提出分組Huffman查找表及地址編碼的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)而完成了新的快速Huffman解碼算法及其模塊設(shè)計(jì).整個設(shè)計(jì)及其各個模塊都在ALTERA公司的EDA工具QUARTUSII平臺上進(jìn)行了邏輯綜合及功能和時序仿真.綜合和仿真結(jié)果表明,基于FPGA的JPEG圖像編解碼芯片消耗很少的FPGA硬件資源,達(dá)到了較高的工作頻率,在速度和資源利用率方面均達(dá)到了較優(yōu)的狀態(tài),可滿足實(shí)時JPEG圖像編解碼的要求.在邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,該設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步作硬件仿真和實(shí)驗(yàn),將源代碼燒錄進(jìn)FPGA芯片,作為獨(dú)立器件或有自主知識產(chǎn)權(quán)的JPEG IP模塊,應(yīng)用于可視電話、手機(jī)和會議電視等低成本JPEG編解碼系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).
標(biāo)簽： FPGA JPEG 編解碼 芯片設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-05-31
上傳用戶：yuying4000
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