隨著計算機技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點，適應了社會信息化、網絡化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領域內獲得了廣泛的應用。GPS定位導航技術與計算機技術的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領域內發(fā)展迅速。 目前，GPS定位導航技術主要應用于大地測量與車輛定位領域，個人應用方面相對較欠缺。因此，發(fā)展應用于個人的手持GPS定位導航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況，本文設計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點，提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內容： 1．分析了GPS定位導航技術的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導航系統(tǒng)的設計方案。在此基礎上，建立了滿足手持定位導航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺，包括硬件平臺中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設計中包括了接口和外設的驅動程序，以及應用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導航控制等人機交互的功能。 3．測試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結果，根據(jù)測試結果分析了系統(tǒng)設計中的不足，并提出了對系統(tǒng)未來改進目標的設想。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于各種智能控制器中，目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器，而國內繡花機控制器仍以單片機為主，存在繡花色澤單調，數(shù)據(jù)處理能力欠佳，缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結構和功能的基礎上，研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器，論文的主要工作和成果如下： (1)設計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺，建立宿主機開發(fā)環(huán)境，制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器，實現(xiàn)了宿主機和目標機之間的數(shù)據(jù)傳輸，設計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導裝載程序vivi、Linux-2.6內核和根文件系統(tǒng)，成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內核設備驅動程序進行了分析和研究，在設備驅動程序開發(fā)原理的基礎上，設計了基于Linux-2.6內核的IIC鍵盤驅動程序和雙處理器通信接口驅動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法，采用MiniGUI圖形系統(tǒng)，設計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
上傳時間： 2013-07-01
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隨著電子技術的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經成為熱點。嵌入式系統(tǒng)大量應用在自動控制、工業(yè)設備和家用電器當中。當前應用的產品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn)，常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器（Position Sensible Detector）是一種基于半導體PN結橫向光電效應的光電器件。它具有分辨率高、響應速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點。我們經常將PSD應用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器，結合嵌入式技術，將PSD應用于微小位移測量，實現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設計。以PSD為核心實現(xiàn)了對信號的轉換，利用PSD結合光學三角測量法將位移信號轉換成電壓信號，然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數(shù)轉換。以ARM為核心，主要實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理，存儲和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心，利用VB6.0實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設定值進行比較，根據(jù)這個差值我們可以對系統(tǒng)進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點、優(yōu)勢和國內外的研究現(xiàn)狀；而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架；敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結構，介紹了將PSD應用于位移測量的設計過程；在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺下，結合PSD實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的硬件設計；軟件設計上，以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺，利用內核裁剪技術，移植了BOOTLOADER，設計了Linux驅動程序和應用程序；最后在系統(tǒng)進行調試的時候，對系統(tǒng)進行了必要的改進，主要是設計了相應的非線性補償電路，利用MATLAB對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合與分析。通過實驗數(shù)據(jù)表明，基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高，響應速度快，并且成本低等優(yōu)點。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著微處理器技術與信息技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國內在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結構有深刻理解。針對以上問題，免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內核，其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內核基礎上，將其運用于實際課題，完成了基于ARM架構的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內核，重點研究了μC/OS-II內核的任務管理與調度算法機理，得出了μC/OS-II內核優(yōu)點：任務調度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構，重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關中斷、任務切換和首次任務切換等函數(shù)。 4.針對國內外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性，本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究，并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經多次采樣后會產生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設計，并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應采樣驅動和串口驅動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較，得出重要結論：該補償算法實現(xiàn)簡單，計算機工作量小，精度較高。
上傳時間： 2013-04-24
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數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門集計算機技術、通信技術和數(shù)字視頻技術于一體的綜合系統(tǒng)，它充分利用大規(guī)模集成電路和網絡的科技成果，體積小巧、性能穩(wěn)定、通訊便利，被廣泛應用于交通、銀行、醫(yī)院、視頻會議、無人監(jiān)控等諸多領域。 本系統(tǒng)基于ARM微處理器平臺，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸?shù)热蝿铡榻档彤a品成本，系統(tǒng)采用ARM9微處理器S3C2410作為主處理器，以USB攝像頭作為視頻采集設備，用軟件對視頻數(shù)據(jù)進行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案，給出了硬件框架和軟件體系。其次在ARM硬件平臺成功構建了armlinux嵌入式系統(tǒng)，包括引導程序Bootloader的設計、修改配置Linux內核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)，完成USB數(shù)碼攝像頭的驅動。在應用程序開發(fā)過程中，設計了基于Video4Linux的視頻采集程序，采用mmap(內存映射)方式截取圖片，分析了MPEG—4編碼模型XVID程序中的運動估計部分，研究了半像素快速搜索算法，從而減少了搜索點數(shù)提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個設計是在S3C2410硬件平臺上進行的，采用2.4.18版本的Linux內核。其中MPEG—4編碼優(yōu)化測試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺實現(xiàn)數(shù)字視頻監(jiān)控的設計做了有益的探索性嘗試，對今后進一步完成遠程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計有著積極的意義。
標簽： ARM 嵌入式 數(shù)字視頻監(jiān)控 技術研究
上傳時間： 2013-06-10
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語音識別技術就是能使計算機“聽懂”人類的語言，然后根據(jù)其含義來執(zhí)行相應的命令，從而實現(xiàn)為人類服務。 隨著語音識別的深入研究，對它的技術應用主要有兩個方面： 一個方向是大詞匯量連續(xù)語音識別系統(tǒng)，主要應用于計算機的聽寫機，以及與電話網或者互聯(lián)網相結合的語音信息查詢服務系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是在計算機平臺上實現(xiàn)的； 另外一個重要的發(fā)展方向是小型化、便攜式語音產品的應用，這些應用系統(tǒng)大都使用專門的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)。 隨著后PC年代的到來，后一種發(fā)展將成為語音識別技術和嵌入式系統(tǒng)交叉研究的一個非常熱門的話題，將進一步推動語音識別技術往智能化方向發(fā)展。 論文主要研究語音識別系統(tǒng)及其在ARM嵌入式平臺上的實現(xiàn)。 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)平臺的特性和系統(tǒng)的實際需求，對目標平臺的硬件和軟件系統(tǒng)進行適當?shù)募舨枚ㄖ疲⑶覍φZ音識別中的算法進行改進和優(yōu)化，同時為了加強系統(tǒng)的交互性，增加了控制界面，為實際應用提供很好的人機交互操作。 首先論文對嵌入式系統(tǒng)及嵌入式操作系統(tǒng)進行研究，通過實際比較后選用嵌入式Linux作為系統(tǒng)的操作系統(tǒng)； 然后對語音識別技術進行研究，并根據(jù)實際要求，采用Mel倒譜參數(shù)作為系統(tǒng)語音參數(shù)提取算法，DTW作為系統(tǒng)識別的模式匹配方法，并根據(jù)ARM嵌入式平臺的要求，分別對上述兩個算法進行優(yōu)化設計，同時利用QT跨平臺語言對應用控制程序進行代碼實現(xiàn)，并移植到目標板上，構建出一個完整的嵌入式語音識別系統(tǒng)。 最后，對整個系統(tǒng)進行整體測試，通過實驗結果表明，系統(tǒng)達到了預期設計的便攜、智能及很好的交互性的目的。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國民生產生活水平的不斷提升，人們對餐飲消費的要求越來越高。而無線點菜系統(tǒng)能夠提供更加快速、便捷、透明、衛(wèi)生的餐飲條件，對餐飲企業(yè)服務質量和管理效率的提高具有重要意義。 本課題通過考察現(xiàn)有的電子點菜系統(tǒng)的解決方案，研究一種無線點菜系統(tǒng)的軟件設計。利用實驗室已有的YLSBC2440開發(fā)板作為硬件載體，綜合應用WLAN、嵌入式Linux和Qt開發(fā)等技術，以程序軟件的通用性和易用性為方向，構造能夠方便應用到各種PDA系統(tǒng)的點菜終端程序和普通PC機的服務器軟件，實現(xiàn)無線點菜系統(tǒng)。主要包括以下研究內容： 1.構建嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)平臺。使用Ubuntu系統(tǒng)建立基本開發(fā)環(huán)境，建立交叉編譯工具，安裝配置NFS；安裝用于開發(fā)點菜終端程序的Qt，包括Qt/X11、x86版Qt/Embedded、ARM版Qt/Embedded。 2.設計點菜終端程序。利用Qt設計器規(guī)劃點菜終端程序的大致界面，然后根據(jù)Qt/Embedded編程一般規(guī)則編寫代碼，主要分為瀏覽器核心類和主窗口類的實現(xiàn)，并在主程序中添加國際化和中文支持，再通過NFS測試。 3.建立服務器網站。利用普通PC機+Windows XP作為網站服務器，以IIS5.1建立ASP網站，使用DREAMWEAVER和ACCESS2003進行網頁開發(fā)，主要包括登錄管理、點菜導航、餐臺使用、菜單列表、選單提交等功能頁面。 4.調試和發(fā)布程序。在開發(fā)板原配內核及文件系統(tǒng)的基礎上，內核配置無線網卡支持，根文件系統(tǒng)中添加點菜終端程序、庫文件、無線網卡驅動和無線管理工具，設置環(huán)境和啟動腳本，燒寫入開發(fā)板后連接到WLAN，發(fā)布運行程序。
標簽： ARM 無線 點菜系統(tǒng) 軟件設計
上傳時間： 2013-07-14
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隨著網絡技術的日新月異，人們的生活中越來越離不開Internet。GPRS無線通信網絡已與互聯(lián)網連接在一起，成為一種可持續(xù)利用和開發(fā)的資源；嵌入式系統(tǒng)也由于功耗低、性能強等特點，被廣泛應用于通信、工業(yè)控制等領域。本文利用嵌入式系統(tǒng)和GPRS網絡，設計和實現(xiàn)了GPRS無線數(shù)據(jù)終端。該終端以S3C2410微處理器為中心，通過驅動GPRS通訊模塊，由GPRS無線網絡連接到Internet，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 硬件方面由USB攝像頭與S3C2410處理器組成的嵌入式圖像采集模塊，DS18820報警模塊，GPRS收發(fā)模塊組成。 軟件方面分為系統(tǒng)軟件的移植和應用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面包含ARM平臺的BootLoader和嵌入式Linux的移植；應用軟件方面包含前端ARM平臺嵌入式圖像采集軟件設計，GPRS模塊程序設計，SMTP郵件服務程序設計三個部分。 論文內容主要涉及課題研究背景，研究目的以及系統(tǒng)功能分析；并全面介紹了系統(tǒng)設計方案，包括微處理器選型、嵌入式Linux內核分析與移植、Linux下V4L圖像的采集、JPEG圖像壓縮、GPRS協(xié)議。系統(tǒng)構建過程中所用到的某些關鍵技術進行了較為詳盡的探討和研究。
標簽： GPRS ARM 智能檢測 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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無線傳感器網絡是一項融合計算機技術、半導體技術、通信技術、傳感器技術等的新興技術，它在軍事、工業(yè)、農業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等各個領域均有廣闊的應用前景。無線傳感器網絡中包含眾多關鍵技術，因此需要一種功能強大的節(jié)點支持網絡的正常運行，為用戶提供多功能的服務。 目前無線傳感器網絡節(jié)點的硬件平臺絕大部分是基于單片機實現(xiàn)的，它們具有有限的存儲和處理能力，只能完成簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和轉發(fā)功能。有少部分硬件平臺采用32位的處理器，但是這些平臺的價格昂貴或者靈活性較差，不利于無線傳感器網絡的實驗研究及應用的拓展。 基于上述研究現(xiàn)狀，本文設計并實現(xiàn)一個基于32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)的無線傳感器網絡節(jié)點。該節(jié)點具有強大的存儲、處理能力，而且成本和功耗較低，能夠配合不同類型的傳感器節(jié)點使用，便于二次開發(fā)，對于無線傳感器網絡各種理論和算法的驗證及實現(xiàn)各種應用有重大意義。論文主要分為三部分： 1、無線傳感器網絡節(jié)點硬件設計：在分析現(xiàn)有硬件平臺缺點的基礎上，設計本文的無線傳感器網絡節(jié)點硬件結構，進行硬件選型并分析各個模塊的結構和硬件原理，搭建好硬件平臺。 2、無線傳感器網絡節(jié)點軟件實現(xiàn)：根據(jù)設計的無線傳感器網絡節(jié)點硬件結構分析軟件應包含的內容及層次結構。由于Linux支持多種體系結構、開源等優(yōu)點，因此本文選擇其作為無線傳感器網絡節(jié)點的操作系統(tǒng)，并分層次地實現(xiàn)基于Linux的整個軟件系統(tǒng)，包括引導程序、內核、根文件系統(tǒng)、驅動程序。 3、無線傳感器網絡節(jié)點的應用：在1、2部分完成的基本功能上需要擴充具體的應用程序才能將該節(jié)點應用到實際環(huán)境中。這部分首先分析本文所實現(xiàn)的節(jié)點的幾種典型應用場景，然后在該節(jié)點上實現(xiàn)幾種常用的服務程序，最后設計并實現(xiàn)質心定位應用案例，展示了在此節(jié)點上可方便地實現(xiàn)功能擴充和特定應用開發(fā)，同時也說明了該節(jié)點強大的功能。
標簽： Linuz ARM 無線傳感器網絡 節(jié)點設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著數(shù)字電視日益深入人心，高清概念越來越為人所熟知。帶有高清視頻功能的產品已經逐步走向人們的工作和生活，高清視頻處理已經從理論研究走向系統(tǒng)實際應用。毫無疑問，無論是從觀眾的視覺還是從產業(yè)的角度來看，高清視頻已經成為數(shù)字視頻技術發(fā)展的必然趨勢。本文研究了整個編解碼系統(tǒng)中ARM控制模塊的軟件設計，最終完成以PC機為終端控制平臺，經ARM控制模塊將命令發(fā)送給核心編解碼芯片MB86H51，使其完成相應的操作。、本文主要的工作有如下幾個方面： 1、根據(jù)ARM各型號芯片的特點，結合本系統(tǒng)的實際需求，最終選定Atmel公司的AT91SAM9261作為ARM控制板的核心處理芯片，并深入了解該芯片的工作原理和內部結構。 2、根據(jù)本系統(tǒng)中所選用的DataFlash型號及外圍電路連接情況等諸多因素，并結合Atmel公司所提供的AT91SAM9261一級BootLoader參考代碼，編寫調試符合本系統(tǒng)啟動運行的一級BootLoader引導程序，也稱為Bootstrap引導程序，最終成功實現(xiàn)引導U-Boot程序。 3、深入分析了U-Boot和Linux的體系結構和編譯過程，結合AT91SAM9261芯片的特點和實際外圍電路的連接情況，修改U-Boot和Linux中主要的編譯參數(shù)，并進行重新編譯，最終成功移植到系統(tǒng)板中。 4、在ITU-T提供的H.264標準的參考解碼程序JM8.6的基礎上，詳細研究了H.264視頻編碼標準以及具體的解碼器結構和解碼流程，并結合DirectX技術，開發(fā)了一款基于PC機的H.264解碼播放器，用于驗證存儲在PC機上的H.264壓縮碼流的正確性。
上傳時間： 2013-04-24
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