生化分析儀是醫(yī)療機構進行臨床診斷所必須的儀器之一。它通過對血液等人體體液的分析來測定諸如葡萄糖、膽固醇等生化指標，這些常規(guī)生化指標可以幫助醫(yī)生診斷疾病。生化分析儀在臨床診斷和化學檢驗中具有重要作用。 目前的半自動生化分析儀多以8位單片機為中央處理器，限制了儀器的性能。本文將嵌入式技術應用于生化分析儀的研制當中，選用了32位的ARM9處理器$3C2410A，嵌入Linux操作系統(tǒng)，搭建ARM+Linux的平臺，設計了智能型半自動生化分析儀。 本文介紹了生化分析儀的原理——朗伯．比爾定律及其核心部件——光電比色計。對半自動生化分析儀的整體架構進行了說明。 半自動生化分析儀硬件結構上由電源、時鐘、復位電路，存儲器系統(tǒng)，液路控制系統(tǒng)，光路控制系統(tǒng)，恒溫控制系統(tǒng)(包括溫度測量和溫度控制)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，人機交互系統(tǒng)(包括鍵盤、觸摸屏、液晶顯示器LCD和微型打印機)和其他一些接口等組成，對于這些外圍硬件模塊本文給出了詳細設計。 在半自動生化分析儀軟件設計方面，本文詳細介紹了交叉編譯調試環(huán)境的建立，引導裝載程序U-Boot的移植，Linux內核的裁減與移植，設備驅動程序的設計，文件系統(tǒng)的建立與移植，應用程序的編寫與移植。 本生化分析儀的功能包括MiniGUI圖形用戶界面、運動控制、溫度控制、數(shù)據(jù)處理、打印功能及SQLite數(shù)據(jù)庫管理等。該新型半自動生化分析儀使用方便，性價比高，適用于國內的中小型醫(yī)療機構。
上傳時間： 2013-04-24
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自上世紀90年代Linux首次應用于嵌入式系統(tǒng)，至今已過了近10年。10年間，隨著芯片技術、總線技術以及計算機技術的發(fā)展，嵌入式處理器也從8位單片機時代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時代。32位、16位處理器的價格不再是那么高不可攀。在這種背景下，本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的，低成本的，具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今，很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺，以單片機、PLC、DSP等作為DDC控制器，通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短，但成本總體較高，通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進行比較，確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺的處理器和操作系統(tǒng)；其次研究了Linux在ARM上的移植以及運行過程，包括引導加載程序vivi、Linux2.6內核、根文件系統(tǒng)、各種外設(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅動程序的移植，以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā)；最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機上的應用進行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺以S3C2410處理器為核心，以Linux2.6內核為操作系統(tǒng)，以觸摸屏為主要人機界面，具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式，其成本較低，體積較小，功能較為靈活；其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉換板組成，其控制功能更加強大，通訊方式也更加多樣化；另外，監(jiān)督平臺與DDC控制器均可在線更新程序，降低了系統(tǒng)維護難度。 經(jīng)過實踐調試，本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常，實現(xiàn)了預期目標。本監(jiān)控系統(tǒng)可應用于電力、化工、機電等多個領域的現(xiàn)場，具有較強的通用性。
標簽： Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-08
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本文是四川省教育廳重點項目“經(jīng)濟型網(wǎng)絡同步課堂關鍵技術研究與裝備開發(fā)”關鍵技術的一部分，主要內容是實現(xiàn)嵌入式視頻采集與存儲。通過構建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統(tǒng)的平臺，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的通用USB移動存儲設備存儲，達到經(jīng)濟型的目標。 本文詳細介紹了整個系統(tǒng)平臺研究開發(fā)和設計實現(xiàn)的過程。論文討論了ARM微處理器在嵌入式系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)了SDRAM存儲系統(tǒng)、Flash存儲系統(tǒng)、串口、USB接口、IIC接口等模塊的原理設計；分析了高速印制電路板設計中的難點并予以克服，實現(xiàn)了印制電路板設計。 論文介紹了Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢，實現(xiàn)了將其完整移植到一個新硬件平臺；論文同時還實現(xiàn)了引導代碼、根文件系統(tǒng)、驅動程序等內容；視頻采集與存儲應用，設計采用緩沖區(qū)的方法保證其銜接，采用Linux線程機制進行多任務調度，最終實現(xiàn)了視頻采集存儲功能。 本系統(tǒng)充分結合了計算機科學、嵌入式技術和數(shù)字視頻技術等前沿領域的眾多理論和成果，體現(xiàn)了學科交叉與技術集成的創(chuàng)新。
標簽： Linux ARM 嵌入式 存儲系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-02
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嵌入式系統(tǒng)是一種將底層硬件、實時操作系統(tǒng)和應用軟件相結合的專用計算機系統(tǒng)，在經(jīng)濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應用。嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)已成為現(xiàn)代電子領域的重要研究方向之一。嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應用軟件開發(fā)的支撐平臺，網(wǎng)絡化是主要趨勢之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實時操作系統(tǒng)，以其免費公開源碼、面向中小型應用、可搶占、多任務以及較好的移植性等突出特點，在各類嵌入式設備中得到廣泛應用。然而，μC/OS-Ⅱ內核中不支持TCP/IP協(xié)議棧，因而無法適應嵌入式設備網(wǎng)絡化的需要。本文的主要目標是：在計算資源嚴重受限的條件下，研究使嵌入式系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議的策略及其實現(xiàn)方法。 本課題以實驗室現(xiàn)有的Samsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開發(fā)板作為硬件平臺，分析了ARM7TDM[內核的特點及S3C44BOX的結構。在詳細分析實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ及其內核原理的基礎上對其進行適當?shù)母倪M并成功移植到ARM硬件平臺上。針對μC/OS-Ⅱ內核不支持TCP/IP協(xié)議棧的問題，引進了嵌入式TCP/IP協(xié)議uIP，將其應用到μC/OS-Ⅱ上，成為μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡服務模塊，實現(xiàn)了對μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡功能的擴充，并在uIP基礎上編寫了相關的網(wǎng)絡驅動程序。最后，本課題設計了基于HTTP協(xié)議的嵌入式Web服務器和基于TFTP協(xié)議的遠程文件傳輸，從而使網(wǎng)絡遠程監(jiān)控測量和在線程序的更新下載成為現(xiàn)實。 本課題經(jīng)過數(shù)月的軟硬件的設計和調試，已實現(xiàn)了最初的設計目標。測試結果表明：移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內核可以成功實現(xiàn)對任務的調度；對μC/OS-Ⅱ內核擴充的TCP/IP協(xié)議——uIP可正常運行：嵌入式Web服務器和遠、程文件傳輸在實驗室局域網(wǎng)中的穩(wěn)定運行，更加證明了本課題的成功性。
標簽： TCPIP ARM 協(xié)議 網(wǎng)絡測控
上傳時間： 2013-05-17
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目前嵌入式系統(tǒng)中的GUI 的開發(fā)已經(jīng)成為研究的熱點，本文以Intel 公司Xscale PXA255 為內核的XSBase255嵌入式平臺，以ARM-Linux 為操作系統(tǒng)，接著介紹對GUI 嵌入式系
標簽： ARM-Linux GUI 嵌入式系統(tǒng) 開發(fā)研究
上傳時間： 2013-07-18
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以嵌入式計算機為技術核心的嵌入式系統(tǒng)是繼網(wǎng)絡之后，又一個IT領域新的技術發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高等特點，目前已經(jīng)廣泛的應用在國防、消費電子、信息家電、網(wǎng)絡通信、工業(yè)控制等領域。其中具有代表意義的是32位的控制器和嵌入式操作系統(tǒng)的應用。 本文是以弧焊機器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)為例，研究了基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ和32位ARM微處理器的嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn)。該焊縫跟蹤應用系統(tǒng)實例實現(xiàn)的功能是使弧焊機器人能及時檢測并自動糾正當前焊接點與焊縫之間出現(xiàn)的偏差，以提高弧焊機器人的智能化水平。 論文首先介紹了32位的ARM控制器工作原理，然后介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的工作原理以及焊縫信號的處理原理，在此基礎上設計了弧焊機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的硬件電路，最后完成了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植工作，并且編寫和調試了控制軟件。基本上達到了控制要求。
標簽： ARM COS 嵌入式 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著人們物質文化生活水平的提高和科學技術的快速發(fā)展，智能家居已成為一個發(fā)展趨勢。智能家居系統(tǒng)采用傳感技術、計算機技術和信息傳輸與處理技術，能給用戶提供全方位的服務，同時對住房內的情況進行遠程監(jiān)控和實時管理。安防系統(tǒng)是智能家居中的一個重要的組成部分。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)都是基于單片機設計實現(xiàn)的，它難以滿足現(xiàn)代家居中網(wǎng)絡家電功能，針對這些問題，設計并實現(xiàn)了一種基于ARM和藍牙的安防系統(tǒng)。 (1) 深入研究了安防系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點以及選擇內核版本為Linux2.6的原因，指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網(wǎng)絡拓撲結構和幾種重要協(xié)議這兩個方面入手，闡述了智能家居中的重要技術——藍牙。 (3) 根據(jù)智能家居的功能要求，設計了一種智能家居中的安防系統(tǒng)，論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能，闡述了安防系統(tǒng)中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網(wǎng)模塊、USB、USB藍牙、USB攝像頭的組成原理以及設計與實現(xiàn)方法。 (4) 根據(jù)系統(tǒng)軟件環(huán)境的需求，構建了嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺，論述了交叉編譯環(huán)境和NFS開發(fā)調試環(huán)境的建立，移植S3C2410下啟動引導程序VIVI，移植嵌入式操作系統(tǒng)Linux(內核版本為2.6.14)，闡述了系統(tǒng)相關設備驅動的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍牙)、文件系統(tǒng)的使用，分析了Linux下藍牙無線通信的實現(xiàn)過程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺上，論述了在Windows XP下遠程登錄到Linux操作系統(tǒng)的方法，闡述了在Linux下使用V4L編程來截取攝像頭圖象，使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內PC機上，遠程監(jiān)控電腦登錄到此PC機上，利用IE瀏覽器來實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控。 (6) 結合實驗測試環(huán)境和測試數(shù)據(jù)，進行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能測試，分析了測試結果并針對出現(xiàn)的問題給出了改進措施。 通過對安防系統(tǒng)的實驗測試表明，系統(tǒng)能夠很好地檢測不法分子的入侵，并通過遠程視頻監(jiān)控方式來告知用戶，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，達到了預期的設計目標。
標簽： ARM 藍牙 安防系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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近幾年來，旅游業(yè)在國內迅速發(fā)展，已成為規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)之一，在拉動內需，刺激消費，發(fā)展經(jīng)濟，推動城市化進程中正發(fā)揮著極其重要的作用。然而旅游服務和旅游咨詢跟不上社會的發(fā)展需求，游客在旅途中存在各種不便。把嵌入式技術和嵌入式GIS技術結合的電子導游系統(tǒng)，能給游客提供各種旅途服務，方便游客出門旅游。 本文依托浙江省科技計劃重點項目開展研究，在開源軟件基礎上開發(fā)電子導游系統(tǒng)，以有效降低產(chǎn)品價格，適應社會需要。以廣州斯道S3C2410 ARM開發(fā)板為底層硬件，采用Linux嵌入操作系統(tǒng)為軟件平臺，利用QT/Embedded GUI為圖形界面，對MapInfo文件格式進行轉換，使之適應嵌入式系統(tǒng)。通過C/C++編程開發(fā)嵌入式GIS模塊和電子導游應用軟件模塊；把硬件、軟件相結合，使電子地圖顯示在觸摸屏上；最終實現(xiàn)了景點查詢和介紹、景區(qū)路徑規(guī)劃、距離測量、GIS操作等功能。 本文的主要研究工作有：第一在ARM S3C2410開發(fā)板上移植Linux內核及驅動程序。第二在自由軟件Linux平臺下研究和開發(fā)嵌入式GIS模塊。第三在QT/Embedded GUI圖形界面下開發(fā)電子導游應用軟件。第四研究和設計基于模擬退火算法的景區(qū)路徑規(guī)劃算法。 最后，將本文的研究成果在西湖景區(qū)電子導游原型系統(tǒng)中實現(xiàn)，并取得良好效果。
上傳時間： 2013-08-02
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隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各類建設工程越來越多，這導致了國家對工程機械的需求越來越大，要求也越來越高。在機械和液壓技術已發(fā)展成熟的今天，信息化和智能化成了工程機械進行產(chǎn)品性能提升的新的突破口。而無線遙控技術是信息化的一個重要方面。 鑒于工程機械設備對無線遙控設備的需求，本文研制了用于工程機械的無線遙控器。因為工程機械對遙控通信的可靠性、抗干擾性和通信距離都有比較高的要求，所以本文沒有選擇紅外、藍牙等技術作為通信手段，而是選用高性能的射頻芯片ADF7020來搭建射頻模塊。在控制器方面，考慮到通信過程中需要進行非常復雜的編解碼運算，所以本文選用了運算速率較快的32位ARM核微控制器LPC2119。 論文首先在對上述兩塊主芯片進行深入研究的基礎上介紹了它們的功能特點和參數(shù)性能，與此同時還介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關知識。接著基于這兩塊芯片對遙控器的實施方案進行了設計，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩方面的內容，這構成了論文的主體內容之一。然后論文詳細深入的研究和討論了對遙控器通信性能起關鍵作用的差錯控制系統(tǒng)。研究內容包括循環(huán)碼、CRC碼、RS碼和交織技術等一系列的信道編碼理論，并且給出了各種編解碼的實現(xiàn)方法。基于這些理論，論文設計了一種CRC碼、RS碼以及交織技術相結合的差錯控制方法并將其應用在遙控器中，實際測試證明該方法從很大程度上提升了遙控器的通信性能。此外，還實現(xiàn)了遙控器的跳頻功能，可以有效的抵抗同頻干擾。論文的最后簡要介紹了系統(tǒng)開發(fā)調試環(huán)境以及仿真工具，并總結了軟件實現(xiàn)過程中對一些關鍵問題的處理辦法。
上傳時間： 2013-05-18
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USB2．0接口和基于ARM核的SOC系統(tǒng)的應用已經(jīng)非常廣泛，特別在電子消費類領域。包含USB2,0接口的ARM系統(tǒng)則更是市場的需求。本文介紹一種基于ARM核的USB2,0接口IP(AHB_USB2.0)的設計，主要對其中的串行接口引擎(SIE)的設計進行討論。 該 AHB_USB2.0 IP核支持USB2.0協(xié)議，并兼容USB1.1協(xié)議；支持AMBA2.0協(xié)議和UTMI 1.05協(xié)議。該IP核一側通過UTMI接口或ULPI接口的PHY與USB2.0主機端進行通信；另一側則通過AHB總線與ARM相連。 AHB_USB2.0 IP核在硬件上分為三個大模塊：ULPI模塊(ULPI)、串行接口引擎(SIE)模塊和AHB總線接口模塊(AHB)。ULPI模塊實現(xiàn)了UTMI接口轉ULPI接口。串行接口引擎(SIE)模塊為USB2.0的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議處理模塊，為整個IP核的核心部分，進一步分為四個子模塊——GLC(全局控制模塊)，PIE(PHY接口處理引擎)，SIF(系統(tǒng)接口邏輯)和EPB(端點緩沖模塊)。GLC模塊負責整個IP的復位控制，IP時鐘的開關提示等；PIE模塊負責處理USB的事務級傳輸，包括組包解包等；SIF模塊負責協(xié)議相關寄存器組和端點緩沖區(qū)的讀寫，跨時鐘域信號的處理和PIE所需的控制信號的產(chǎn)生；AHB模塊負責IP核與ARM通信和DMA功能的實現(xiàn)。 該IP核的軟件設計遵循USB協(xié)議，Bulk Only協(xié)議和UFI協(xié)議，由外掛ARM實現(xiàn)USB設備命令和UFI命令的解析，并執(zhí)行相應的操作。設計了IP核與ARM之間的多種數(shù)據(jù)傳輸方法，通過軟件實現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)讀寫訪問、內部DMA或外部DMA等多種方式的切換。 本IP已經(jīng)通過EDA驗證和FPGA測試，并且已經(jīng)在內嵌ARM核的FPGA系統(tǒng)上實現(xiàn)了多個U盤。這個FPGA系統(tǒng)的正確工作，證明了AHB_USB2.01P核設計是正確的。
上傳時間： 2013-05-17
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