大多數現在的PCL打印機驅動程序都是將需要打印的文件(包括圖形或者文本)處理成JPEG文件發送到打印機進行打印,因為這樣一方面可以減少發送給打印機的數據量,一方面可以極大的簡化驅動程序的開發。而在打印機內部,這些JPEG文件又被解碼成BMP文件進行進一步的處理。采用這種方式工作的打印機JPEG解碼的工作占據了其CPU時間的一半以上,所以JPEG文件解碼引擎是打印機的核心之一,提高JPEG的解碼速度對于提高打印機的處理能力至關重要。 同時,JPEG文件解碼工作是一個計算密集型的作業,主要有兩個辦法提高它的速度:一個是設計更高效的算法,一個是采用性能更加強勁的CPU設備。在單核CPU的嵌入式環境中,JPEG編解碼速度已經幾乎到了極限,難有提升的空間,然而近兩年多核嵌入式芯片的出現,為大幅度提升它的性能提供了可能。 本文基于嵌入式的Linux平臺,采用ARM11 MPCore4核處理器,針對PCL,XL打印機控制語言的JPEG文件解碼設計和實現了一個高速引擎,主要內容為: 分析和解碼PCL,XL文件,提取出其中的JPEG文件。 對JPEG文件實現并行化解碼,在多個處理器核上并行處理,并針對多核處理器構架進行內存讀取等方面的優化。 針對多核處理器的特點和優勢,設計和實現多線程調度算法。 總結和提取數據,分析多核處理器相對于單核處理器的性能提升。 另外,為便于讀者理解,文中簡要介紹了ARM(SIMD)指令集,嵌入式匯編以及與硬件相關的一些概念。
上傳時間: 2013-06-16
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半導體技術的迅猛發展使得微控制器集成度越來越高,計算速度越來越快,價格和功耗越來越低。近年來異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達幾百兆,很好的解決了困擾工程師們的實時性問題。 隨著計算機、通訊和控制技術的發展,工業控制系統正在朝著網絡化、分布化的方向發展。現場總線既是一個開放通信網絡,又是一種全分布控制系統。現已廣泛應用于多個工業領域。CAN總線即是現場總線的一種,它主要應用于各種設備檢測及控制,被公認為最有前途的現場總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200,開發了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測系統。該系統可以掛接多個CAN總線傳感器節點,同時還具有以太網、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口,并且可靠性高、抗干擾能力強。CAN總線傳感器節點,由傳感器、微處理器芯片(內嵌CAN控制器)和CAN收發模塊組成,可以獨立完成某一項或多項氣象要素的數據采集,同時還能實現與CAN總線的數據交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測系統的總體設計,接著介紹了傳感器節點的CAN總線實現方案,然后詳細闡述了以AT91RM9200為核心的開發平臺的硬件組成及實現,并以此硬件平臺為基礎,詳細的論述了嵌入式Linux開發流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作,如U-BOOT的移植、Linux內核的編譯與裁剪、文件系統的制作、驅動程序的編寫、以及應用程序的開發。
上傳時間: 2013-05-20
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由于汽車排放、節能、安全和舒適性等使用性能不斷提高,使得汽車電子控制程度也越來越高。汽車電子控制裝置必須迅速、準確地處理各種信息,并通過儀表顯示出來,使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態,妥善處理各種情況。 本文以上海汽車榮威550的儀表盤為研究對象,對車速表、燃油表和水溫表進行了改進,提出了ARM+Linux+MiniGUI這樣一種系統設計方案,并對其進行了詳細的分析與設計。 首先,論文給出了選題的背景與意義,討論了汽車儀表目前的狀況和發展趨勢,并給出了本文的研究內容。通過分析改進后儀表盤的特點,給出了系統的總體設計方案。 其次介紹了儀表系統的軟硬件平臺,其中硬件包括主控制器的選擇,存儲器電路等外圍電路的設計;軟件包括嵌入式Linux開發平臺的構建以及驅動程序的開發。 最后詳細講解了改進后儀表盤的用戶界面設計,包括對幾種常用的嵌入式GUI進行介紹,宿主機開發環境的建立以及使用MiniGUI開發應用程序,并簡單介紹了幾種軟硬件抗干擾技術。 本文采用傳感器技術、CAN總線和嵌入式技術,對榮威550汽車儀表進行合理化和人性化設計,結果表明,改進后的汽車儀表這不僅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、擴展性好等優點。
上傳時間: 2013-06-25
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電能是一種最為廣泛使用的能源,其應用程度是一個國家發展水平的主要標志之 隨著科學技術和國民經濟的發展,對電能質量的要求也越來越高。研制一種新型的電能質量實時監測系統,有效的進行電能質量監測,對保證電網和廣大用戶的電氣設備和各種用電器具的安全經濟運行、保障國民經濟各行各業的正常生產和產品質量具有重要意義。 本文首先闡述了電能質量監測系統的國內外研究現狀和電能質量的標準,并給出相應的測量方法;然后依據電能質量監測系統總體設計原則,詳細分析了現有的各種設計方案,并比較各自的優缺點,最終提出了基于DSP和ARM的雙CPU電能質量監測系統的設計方案。硬件設計方面,詳細分析了主要元件的應用選型,重點研究了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。在前置采集模塊中,采用ADS8364芯片設計了多通道信號采樣保持和快速轉換電路實現高精度的采樣,利用鎖相環跟蹤電網頻率實現硬件同步;同時充分發揮DSP的信號處理能力和ARM處理器的協調管理能力,設計了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設計方面,ARM部分構建了嵌入式Linux開發環境;DSP部分給出了程序設計流程圖;應用程序中移植了嵌入式數據庫sqlite,且設計了基于Qt/Embedded的人機交互界面。
上傳時間: 2013-06-03
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隨著計算機軟件和硬件的發展,以及圖像處理技術的日益成熟,基于嵌入式的監控系統發揮越來越重要的作用。針對無人值守行業對遠程監控的需要,特別是廠房、倉庫等場所,本文實現了一種基于嵌入式的遠程無線監控系統。系統以ARM處理器為核心,通過攝像頭采集監控圖像,并利用GPRS網絡完成數據的傳輸,以達到遠程監控的目的。 本文介紹了該系統的總體架構,確定了系統硬件與軟件的實現方案。并對設計中用到的一些技術原理和協議做了一些介紹和分析。其中,本設計以三星公司ARM9系列的S3C2410為核心,采用了市場上廣泛使用的價廉物美的ZC301芯片的USB攝像頭,以及西門子公司的GPRP模塊TC35i來實現系統的各部分功能。 本文完成了對Linux操作系統在本監控系統的移植,設計了系統軟件的總體流程,并完成了各個模塊的軟硬件實現:用戶通過手機發送控制命令,TC35i接收后傳給ARM處理器,處理器根據協議解釋命令,控制設備產生相應的動作,繼而通過GPRS網絡發送數據到指定郵箱,從而實現了系統監控功能。除此之外,系統實現了軟件的模塊化,完成對重要模塊的介紹與分析,如短消息處理模塊以及SMTP郵件發送模塊。
上傳時間: 2013-04-24
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21世紀是“信息世紀”,隨著人們生活水平的不斷進步,對于家居環境要求也日益增高。如何將信息產業的最新成果,應用于構建一個舒適和諧的家居環境,已日益引起人們的關注和重視。傳統的家庭電子電器類產品具有單個控制的特點,無法進一步構成網絡,和外界進行信息交互。“智能家居”概念的提出,改變了這種這種狀況。智能家居系統可以將相對獨立的電器產品“智能”地連接在一起,提供全方位信息交換功能,幫助家庭內部及外部實現信息暢通,從而優化生活環境,提高生活質量。 本文提出了一種基于GPRS網絡的以ARM和嵌入式Linux操作系統為基礎的家庭網關無線接入方案,能通過手機短信息對控制節點進行遠程控制,實時獲得當前圖像信息和家居環境的各項物理參數。 本文所做的主要工作為: 1.調研了國內外智能化家居系統的研究現狀和發展趨勢,并結合目前國內智能家居的發展特點,設計了基于嵌入式系統的智能家居監控系統。在設計中選用了ARM9 S3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統,主要由基于ARM的主控模塊、GPRS短信發送模塊、基于nRF2401的無線(分)節點通信模塊幾個部分組成。 2.建立了嵌入式系統的平臺和開發環境。主要包括嵌入式Linux的裁減、設備驅動程序的編寫,交叉編譯和串口驅動的編寫,完成了USB驅動的移植。 3.在組網方式上選擇了nRF2401無線射頻模塊和GPRS模塊,完成了周邊器件的電路設計,實現了無線模塊的相互通信和信息傳輸。 4.實現了XMODOM協議,將圖片和物理信息傳送至GPRS模塊,并實現了彩信的MMS發送。 本文完成了智能家居監控系統的硬件設計和軟件設計,并進行了調試,驗證了所設計系統的有效性和實用性。實驗結果表明提出的監控系統設計方法是可行的,且整個系統具有良好的通用性和可擴展性。由于采用Linux作為嵌入式操作系統,符合嵌入式的發展潮流,方便了在該設計的基礎上進行二次開發和擴展。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zm7516678
隨著計算機技術的不斷發展,嵌入式系統以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優點,適應了社會信息化、網絡化、智能化的發展需求,比一般的通用PC系統具備更大的優越性,在各行業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代信息通信領域內發展迅速。 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,發展應用于個人的手持GPS定位導航系統擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況,本文設計開發了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導航系統,系統通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統,充分發揮ARM處理器的高性能低功耗特點,提升了系統特性。 論文的主要內容: 1.分析了GPS定位導航技術的發展現狀和基本原理,研究了如何實現基于ARM處理器定位導航系統的設計方案。在此基礎上,建立了滿足手持定位導航系統功能需求的軟、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啟動代碼、操作系統的移植,文件系統的制作。 2.設計實現了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定位衛星數據,并通過RS-232接口向處理器傳輸數據;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,實現了在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.測試了系統各模塊的功能,給出了系統的實現結果,根據測試結果分析了系統設計中的不足,并提出了對系統未來改進目標的設想。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:huangping588
隨著電子技術的快速發展,嵌入式系統已經成為熱點。嵌入式系統大量應用在自動控制、工業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,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作為系統的探測器,結合嵌入式技術,將PSD應用于微小位移測量,實現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的設計。以PSD為核心實現了對信號的轉換,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器件進行模數轉換。以ARM為核心,主要實現了對數據的處理,存儲和通信等功能。將取得的數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實現了對實驗數據的顯示。PC根據得到的值與設定值進行比較,根據這個差值我們可以對系統進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術、微處理器ARM和嵌入式操作系統的特點、優勢和國內外的研究現狀;而后介紹了微小位移測量系統的總體功能、系統的總體硬件框架;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最小系統的硬件平臺下,結合PSD實現了整個系統的硬件設計;軟件設計上,以uClinux操作系統作為軟件平臺,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;最后在系統進行調試的時候,對系統進行了必要的改進,主要是設計了相應的非線性補償電路,利用MATLAB對實驗數據進行了擬合與分析。通過實驗數據表明,基于ARM和PSD的微小位移測量系統具有精度高,響應速度快,并且成本低等優點。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:gcs333
隨著微處理器技術與信息技術的不斷發展,嵌入式系統的應用也進入到國防、工業、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統的軟件核心是嵌入式操作系統。然而,國內在嵌入式系統軟件開發上有很多困難,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、基于優先級的可剝奪嵌入式實時內核,其特點是小巧、性能穩定、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的取指令和讀數據速度,成功將MMU功能應用于本嵌入式系統中。 3.完成了μC/OS-II操作系統在目標板上的移植,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。 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的優化算法。 5.完成了系統硬件設計,并根據補償算法和△T優化法則,編寫了相應采樣驅動和串口驅動。最后對實驗數據進行了分析和比較,得出重要結論:該補償算法實現簡單,計算機工作量小,精度較高。
上傳時間: 2013-04-24
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數字視頻監控系統是一門集計算機技術、通信技術和數字視頻技術于一體的綜合系統,它充分利用大規模集成電路和網絡的科技成果,體積小巧、性能穩定、通訊便利,被廣泛應用于交通、銀行、醫院、視頻會議、無人監控等諸多領域。 本系統基于ARM微處理器平臺,移植嵌入式Linux操作系統,并完成視頻采集、壓縮、傳輸等任務。為降低產品成本,系統采用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,用軟件對視頻數據進行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數字視頻監控系統的總體設計方案,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,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,完成USB數碼攝像頭的驅動。在應用程序開發過程中,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提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現視頻數據流的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編碼優化測試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺實現數字視頻監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控系統的設計有著積極的意義。
上傳時間: 2013-06-10
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