軟開關技術是電力電子裝置向高頻化、高功率密度化發(fā)展的關鍵技術，已成為現(xiàn)代電力電子技術研究的熱點之一。微處理器的出現(xiàn)促進了電力電子變換器的控制技術從傳統(tǒng)的模擬控制轉向數(shù)字控制，數(shù)字控制技術可使控制電路大為簡化，并能提高系統(tǒng)的抗干擾能力、控制靈活性、通用性以及智能化程度。本文提出了一種利用耦合輸出電感的新型次級箝位ZVZCS PWM DC/DC變換器，其反饋控制采用數(shù)字化方式。 論文分析了該新型變換器的工作原理，推導了變換器各種狀態(tài)時的參數(shù)計算方程；設計了以ARW芯片LPC2210為核心的數(shù)字化反饋控制系統(tǒng)，通過軟件設計實現(xiàn)了PWM移相控制信號的輸出；運用Pspice9.2軟件成功地對變換器進行了仿真，分析了各參數(shù)對變換器性能的影響，并得出了變換器的優(yōu)化設計參數(shù)；最后研制出基于該新型拓撲和數(shù)字化控制策略的1千瓦移相控制零電壓零電流軟開關電源，給出了其主電路、控制電路、驅動電路、保護電路及高頻變壓器等的設計過程，并在實驗樣機上測量出了實際運行時的波形。 理論分析與實驗結果表明：該變換器拓撲能實現(xiàn)超前橋臂的零電壓開關，滯后橋臂的零電流開關；采用ARM微控制器進行數(shù)字控制，較傳統(tǒng)的純模擬控制實時反應速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好、外圍電路更簡單、設計更靈活等，為實現(xiàn)智能化數(shù)字電源創(chuàng)造了基礎，具有廣泛的應用前景和巨大的經濟價值。
上傳時間： 2013-08-03
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嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具在開發(fā)過程中所起的作用日益突出，相關研究、技術也隨之不斷更新。隨著硬件性能不斷提升，很多智能家電、智能手機、甚至高端游戲機都采用了嵌入式系統(tǒng)作為平臺進行開發(fā)。作為嵌入式開發(fā)的關鍵，調試環(huán)節(jié)成為嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的主要瓶頸。在嵌入式硬件性能不斷提升的同時，嵌入式軟件規(guī)模也不斷擴大，因此調試難度也與日俱增。 本文首先簡要說明了嵌入式軟件的開發(fā)過程，回顧嵌入式交叉調試技術發(fā)展的各種技術。然后分析調試器整個框架和核心，介紹了調試器相關理論和設計思想，并分別研究、對比幾種調試技術實現(xiàn)途徑和方法，并對調試器中關鍵流程進行詳細闡述。 然后，針對GDB所提供i386和SPARC架構下遠程調試環(huán)境代碼進行分析，抽象出調試樁GDB進行遠程調試的核心流程，并根據具體硬件平臺差異在ARM處理器上進行代碼和遠程調試協(xié)議移植。本文編寫過程中所使用的硬件平臺是由使用ARM7處理器的S3C4510b開發(fā)板。進入測試階段，又在S3C4480開發(fā)板上進行了測試，對這套模式的可用性進行了驗證。
上傳時間： 2013-08-04
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隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術的快速發(fā)展，基于嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)可視電話、視頻點播、視頻會議等功能已經成為當前的熱點研究領域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關技術，基于ARM9處理器平臺實現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺以32位高性能ARM9處理器為核心進行規(guī)劃，在此基礎上，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術和流媒體網絡傳輸技術進行設計。 本文的主要貢獻體現(xiàn)在以下六個方面： l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術特點，對嵌入式流媒體播放器的總體實現(xiàn)方案進行設計。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設計方法，基于ARM處理器平臺構建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標準，基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結構以及基于ARM平臺的嵌入式軟件優(yōu)化方法，對所移植的MPEG-4視頻解碼器進行平臺相關優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯誤隱藏技術，針對錯誤隱藏過程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性，提出了一種改進的基于時域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網絡傳輸?shù)南嚓P技術協(xié)議，基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實現(xiàn)了一個基本的MPEG-4視頻流實時傳輸系統(tǒng)。
上傳時間： 2013-05-16
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隨著計算機技術的發(fā)展，機器視覺在工農業(yè)生產和國防等領域已得到成功的應用，利用機器視覺進行檢測更是其典型應用。根據運行環(huán)境的不同，機器視覺系統(tǒng)可分為PC-BASED系統(tǒng)和PLC-BASED系統(tǒng)。由于這兩種系統(tǒng)成本都相對較高、軟硬件系統(tǒng)相對復雜、體積相對較大，因此，在應用中受到一定的限制。嵌入式系統(tǒng)是當前發(fā)展迅速的熱門技術，具有體積小、價格低、開發(fā)環(huán)境簡單、運用靈活、現(xiàn)場運行可靠等優(yōu)點。因此，將機器視覺技術建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上不僅是機器視覺的發(fā)展趨勢，同時也實現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補。 在現(xiàn)代工程領域，常常需要檢測各種振動。相對傳統(tǒng)方法而言，視覺測振技術具有明顯優(yōu)點。本文主要研究了在ARM平臺上利用機器視覺技術進行振動檢測的相關技術及方法。 根據嵌入式機器視覺系統(tǒng)的特點，本文分析了攝像系統(tǒng)標定的方法，建立空間物體的實際位置與圖像上點的對應關系，并改進數(shù)據處理的方法，提高標定的精度。分析了目前常用的圖像處理方法，根據系統(tǒng)平臺實際工作能力，設計了有針對性的處理算法，提高圖像處理的效率；為了方便對被測對象的識別和跟蹤，采用基于顏色閾值的分割技術，從而有效地降低了對系統(tǒng)測量環(huán)境、光照條件等的要求，提高了系統(tǒng)的適應性。 本文以二維振動物體為被測對象，利用機器視覺技術，對低頻小振幅的二維振動進行了檢測，并對振動信號進行分析。實驗證明利用視覺技術檢測振動的可行性和可靠性。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國民經濟和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，使得對電力系統(tǒng)自動化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統(tǒng)作為電網的重要基本環(huán)節(jié)，其自動化水平的高低直接影響著電網安全穩(wěn)定運行水平，于是變電站綜合自動化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應用，成為衡量電力企業(yè)自動化水平的重要依據。而安全可靠的網絡通信技術又是實現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié)，它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測控單元是其非常重要的組成部分，它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動化系統(tǒng)整體的高效、安全的運行。 隨著電壓等級和電網復雜程度的提高，供電半徑和輸配電容量的加大，采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設備已越來越難以同時滿足：“降低變電站造價，提高變電站的安全和經濟運行水平”這兩方面的要求。為此，很有必要研制和開發(fā)以計算機技術為基礎的各種電壓等級的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設備。 本論文以變電站綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術為參考，提出并研究了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元。文中從當前各種模式的變電站綜合自動化系統(tǒng)結構出發(fā)，結合計算機技術發(fā)展的趨勢，詳細介紹了該現(xiàn)地測控單元的原理與構成及其特點；著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網絡系統(tǒng)的軟件硬件設計原理，給出了硬件原理圖；對于該系統(tǒng)的關鍵技術：操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設計等問題本文作了系統(tǒng)、細致的論述，并給出了相關的設計程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元提供了更快的通信速度以及更強的處理能力，它的應用必定會提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信能力，而且使變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性更高，經濟性方面也具有更強的優(yōu)勢。
上傳時間： 2013-06-21
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由于全球定位系統(tǒng)在航天、航空、航海、海洋上程、大地測量、陸地導航以及軍事上的大量運用及其廣闊的應用前景，使得GPS接收機系統(tǒng)成為國內外相關領域競相研究的對象。GPS系統(tǒng)的用戶部分主要是各種型號的GPS接收機。所以GPS接收機中的微處理器的運算能力和功耗直接影響整機的性能。 本文所研究的是基于ARM微處理器和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及其在GPS接收機中的應用。介紹了OPS接收機設計原理，分析了接收機硬件模塊的組成和功能，設計了由FPGA和ARM完成基帶信號處理及導航解算的接收機，建立了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機嵌入式硬件開發(fā)平臺。研究了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ，分析了其內核的組成結構：與處理器無關代碼、處理器相關代碼、與應用相關代碼，并重點分析和配置了其中與處理器相關和與應用相關的代碼部分，最終將其成功移植到ARM LPC2290微處理器上。建立了基于ARM LPC2290和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)軟件編譯和調試的交叉環(huán)境，設計了運行在此環(huán)境下的中斷和多任務來實現(xiàn)接收機信號處理、導航解算及顯示等功能，最終完成了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機軟應用件設計。 總之，本文從研究嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件設計及其應用著手，掌握了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的核心技術，研制了基于ARM嵌入式開發(fā)平臺的GPS接收機。
標簽： ARM GPS 嵌入式系統(tǒng) 收機設計
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)已成為新的行業(yè)熱點，將嵌入式應用于工業(yè)控制類產品中，并開發(fā)出優(yōu)秀的人機交互界面，是嵌入式發(fā)展的趨勢，擁有廣闊的市場前景。近年來的市場需求顯示越來越多的嵌入式系統(tǒng)包括PDA、機頂盒、DVD/VCD播放機、WAP手機等均要求提供一個方便簡潔的可視化操作界面，而這些都要求有一個高性能穩(wěn)定可靠的GUI(GraphicalUser Interface)來提供支持。友好的圖形人機界面為嵌入式系統(tǒng)的人機交互提供豐富的圖形圖像信息、直觀的表達方式。嵌入式GUI作為人機界面的軟件系統(tǒng)，具有簡潔、美觀、方便好用且更具人性化的特點，采用嵌入式GUI進行人機界面設計能夠提高設備開發(fā)效率、節(jié)省維護成本、豐富人機交互信息，因而，已經被越來越多的領域所采用。 本文研究設計了一種基于ARM微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的嵌入式GUI應用平臺的方案。以SmartARM2200開發(fā)板為硬件平臺(基于PHILIP公司的微處理LPC2210)，在ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境下，首先對嵌入式實時操作系統(tǒng)μ/OS-Ⅱ的特點、移植條件、性能等方面進行應用研究，重點分析了μ/OS-Ⅱ的移植過程，給出了移植的思路，總結了移植過程中應注意的問題，提出了簡潔高效的移植方法；其次詳細講述了如何利用圖形用戶界面開發(fā)工具MiniGUI進行圖形用戶界面的開發(fā)，包括鼠標、鍵盤、菜單、繪圖等功能的實現(xiàn)。該嵌入式GUI應用平臺既可以滿足用戶對應用系統(tǒng)實時性和快速處理的要求，又能夠給用戶提供生動、直觀的圖形人機交互界面，具有廣泛的應用前景。
標簽： ARM GUI 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-06
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大圓機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域，比較復雜的典型機電一體化產品。近幾年來，伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展，大圓機的需求日益加大，傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機控制系統(tǒng)已經無法滿足需求。隨著微處理器技術的發(fā)展，嵌入式技術以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價比在工控領域有著廣闊的應用前景。 近幾年，隨著嵌入式技術的發(fā)展，對人機界面的要求越來越高，友好的圖形人機界面為嵌入式系統(tǒng)的人機交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實現(xiàn)快速開發(fā)，而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面，完成各種應用程序的開發(fā)。因此已經被越來越多的領域所采用。 本文在對大圓機系統(tǒng)的功能和控制要求進行分析的基礎上，提出了一個以ARM微處理器和CPLD器件為中心構建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應用系統(tǒng)電路、人機交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內核的S3C44BOX處理器，人機交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器，為了解決閉環(huán)控制的問題，采用了CPLD作為協(xié)處理器，進行外圍擴展構成控制電路，軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設備驅動程序、人機界面和主控制應用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動,程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機界面和主控制應用程序則基于設備驅動程序實現(xiàn)了對于大圓機系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機的大圓機控制系統(tǒng)相比，基于此設計方案實現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點，具有較大的實用價值和廣闊的應用前景。
標簽： CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-13
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ARM微處理器的應用已經遍及工業(yè)控制、消費類電子產品、通信系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產品市場，占領了32位RISC微處理器75％以上的市場份額。 本文設計的基于JTAG接口的ARM編程器，以ARM微處理器作為CPU，利用其JTAG接口對Flash在線編程的技術，給以ARM為內核的應用板(數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺)進行快速軟件升級。在分析相關技術的基礎上，給出了系統(tǒng)的總體設計方案，設計了系統(tǒng)的硬件和軟件。 首先詳細分析了JTAG技術、USB技術和Modem通信原理。編程器以USB口和RS-232口作為通信接口，以JTAG接口作為調試接口和編程接口。 其次，在分析編程器需求的基礎上，給出了系統(tǒng)的總體設計方案，選擇了主要的部件。系統(tǒng)硬件的核心部件采用了Philips LPC2144ARM芯片，擴展了JTAG接口、USB接口、Modem接口，同時又構造出了一個JTAG接口。該芯片具有SPI總線，采用與SPI兼容的外部Flash作為存儲器。編程器軟件在ADS集成開發(fā)環(huán)境下開發(fā)調試。 最后，對編程器技術實現(xiàn)上的不足作了分析和編程器設計的不完善之處作了總結，并對編程器的發(fā)展趨勢作了探討和展望。
上傳時間： 2013-06-16
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領域的不斷滲入，進入21世紀之后，基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向，ARM芯片不僅體積小，功耗低，而且功能強；Linux由于其開源，穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點，在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 本文研究的主要內容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現(xiàn)。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設備，整個系統(tǒng)體積小，結構精簡，并有很高的執(zhí)行效率。它根據特定的工業(yè)控制對象定制特定的模型與控制算法。另外，該設備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法，實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應用于工業(yè)控制領域中的各類被控設備，以及為高校自動化控制實驗和工業(yè)應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)，Qt是基于C++的針對構造圖形用戶界面（程序）所使用的GUI工具包，它速度塊，易于使用，并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)進行選型，然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構和系統(tǒng)的啟動流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建，包括啟動加載器的設計和實現(xiàn)，Linux內核的移植，設備驅動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現(xiàn)。最后，詳細介紹了一個具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應用前景，并且其設計和實現(xiàn)過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間： 2013-07-27
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