嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,在经济社会和人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。嵌入式系统的研究与开发已成为现代电子领域的重要研究方向之一。嵌入式实时操作系统是嵌入式系统应用软件开发的支撑平台,网络化是主要趋势之一。 μC/OS-Ⅱ作为一种新兴的嵌入式实时操作系统,以其免费公开源码、面向中小型应用、可抢占、多任务以及较好的移植性等突出特点,在各类嵌入式设备中得到广泛应用。然而,μC/OS-Ⅱ内核中不支持TCP/IP协议栈,因而无法适应嵌入式设备网络化的需要。本文的主要目标是:在计算资源严重受限的条件下,研究使嵌入式系统支持TCP/IP协议的策略及其实现方法。 本课题以实验室现有的Samsung S3C44BOX芯片为核心的ARM开发板作为硬件平台,分析了ARM7TDM[内核的特点及S3C44BOX的结构。在详细分析实时操作系统μC/OS-Ⅱ及其内核原理的基础上对其进行适当的改进并成功移植到ARM硬件平台上。针对μC/OS-Ⅱ内核不支持TCP/IP协议栈的问题,引进了嵌入式TCP/IP协议uIP,将其应用到μC/OS-Ⅱ上,成为μC/OS-Ⅱ的网络服务模块,实现了对μC/OS-Ⅱ的网络功能的扩充,并在uIP基础上编写了相关的网络驱动程序。最后,本课题设计了基于HTTP协议的嵌入式Web服务器和基于TFTP协议的远程文件传输,从而使网络远程监控测量和在线程序的更新下载成为现实。 本课题经过数月的软硬件的设计和调试,已实现了最初的设计目标。测试结果表明:移植到ARM处理器上的μC/OS-Ⅱ内核可以成功实现对任务的调度;对μC/OS-Ⅱ内核扩充的TCP/IP协议——uIP可正常运行:嵌入式Web服务器和远、程文件传输在实验室局域网中的稳定运行,更加证明了本课题的成功性。
上传时间: 2013-05-17
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随着集成电路频率的提高和多核时代的到来,传统的高速电互连技术面临着越来越严重的瓶颈问题,而高速下的光互连具有电互连无法比拟的优势,成为未来电互连的理想替代者,也成为科学研究的热点问题。目前,由OIF(Optical Intemetworking Forum,光网络论坛)论坛提出的甚短距离光互连协议,主要面向主干网,其延迟、功耗、兼容性等都不能满足板间、芯片间光互连的需要,因此,研究定制一种适用于板级、芯片级的光互连协议具有非常重要的研究意义。 本论文将协议功能分为数据链路层和物理层来设计,链路层功能包括了协议原语设计,数据帧格式和数据传输流程设计,流量控制机制设计,协议通道初始化设计,错误检测机制设计和空闲字符产生、时钟补偿方式设计;物理层功能包含了数据的串化和解串功能,多通道情况下的绑定功能,数据编解码功能等。 然后,文章采用FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)技术实现了定制协议的单通道模式。重点是数据链路层的实现,物理层采用定制具备其功能的IP(Intellectual Property,知识产权)——RocketIO来实现。实现的过程中,采用了Xilinx公司的ISE(Integrated System Environment,集成开发环境)开发流程,使用的设计工具包括:ISE,ModelSim,Synplify Pro,ChipScope等。 最后,本文对实现的协议进行了软件仿真和上扳测试,访真和测试结果表明,实现的单通道模式,支持的最高串行频率达到3.5GHz,完全满足了光互连验证系统初期的要求,同时由RocketIO的高速串行差分口得到的眼图质量良好,表明对物理层IP的定制是成功的。
上传时间: 2013-06-28
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针对实时型相机对系统小型化、通用化及数据高速率可靠传输的需求,文中在研究高速串行器/解串器(SerDes)器件TLK2711工作原理的基础上,提出了高速串行全双工通信协议总体设计方案。文章以TLK2711为物理层、FPGA为链路层设计了高速串行全双工通信协议,对协议的实现进行了详细的描述。协议的在定制中力求做到了最简化,为上层用户提供简单的数据接口。试验中通过两块电路板的联调,完成了数据率为2.5Gbps的点对点高速传输,采用发送伪随机码测试,系统工作2小时,所测误码率小于10-12。
上传时间: 2014-12-28
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针对目前工控领域,现场数据采集分散管理的不足,该文采用了Modbus RTU通信协议和串口通信技术,设计了主从式通信的采集系统,实现对各个现场的远程集中监控,即集散控制系统。详细阐述了在C#环境下基于Modbus RTU通信协议的上位机和DAM-3504系列三相多功能电量采集模块经过GPRS网络的主从式串行通信的实现。经过现场测试验证,表明该方案运行稳定,操作简便,能够对采集的数据进行实时显示,解决了对现场的统一监控和分布式管理的问题,为工业控制现场提供了一套可行性方案。
上传时间: 2013-10-29
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随着信号速率的不断提升,只对高速信号的发送端物理层测试已经不能够完全反应系统的特性,因此接收机测试也已成为了高速信号的必测项目,尤其是对于信号速率高于5Gbps以上,规范均会规定要求产品必须通过接收机一致性测试。接收端测试的基本原理是测试仪器(通常使用误码分析仪或者信号源和能分析误码的专用协议分析仪来完成)发出特定的码型给被测接收端,接收端在环回(Loopback)模式下再将数据接收、恢复后通过其Tx端发送回测试仪器,由测试仪器完成其发出去的数据和接收到的数据的对比,从而分析出误码的数量。
上传时间: 2013-10-22
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由于无线传感网络是一种能量和资源都有限的网络,为了更好的延长无线传感网络的生命周期,本文对无线传感网络路由协议中的leach协议进行了深入的分析,探讨和仿真。并在这个协议的基础上,对簇头的选择提出了改进。在OMENT++平台上进行了多次的仿真测试,对不同的基站位置这个参数进行了仿真且对比。通过仿真对比发现,新改进的LEACH协议能够很好降低功耗,延长网络寿命,达到了设计的要求。
上传时间: 2014-05-26
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长期演进技术(LTE)是新一代无线移动通信系统核心技术,如何不断地完善和增强LTE系统的功能成为当前的研究热点之一。相对于LTE系统的开发,测试更是必不可少的阶段。在完成LTE系统网络层层三的协议开发后,利用有限的设备资源及仿真工具,搭建一个小规模系统集成测试平台以检验代码中的漏洞和缺陷,从而对于提高LTE的系统性能和完善LTE系统的功能具有重要的意义。
上传时间: 2013-11-02
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本文设计了一种基于CC2530的Zigbee2007/PRO协议无线温湿度监控系统,以网状网的组网方式有效解决现在市场上的各种问题,如检测系统监控范围小,监测节点数少等缺陷。该系统还具有自组织及自修复网络的能力,在受干扰后可以动态切换到另一个信道工作。测试表明本系统能够实现对多个分散位置同时进行温湿度测试,并具备实时监控功能,不仅接收数据的准确率高,而且功耗低,具有很强的实用价值。
上传时间: 2013-11-15
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主机控制器接口是蓝牙系统中软硬件之间的接口。HCI的实现对于在具体硬件基础上自主灵活地构建蓝牙协议栈、开发蓝牙应用起着决定性作用。文章对蓝牙的体系结构、主机控制器接口(HCI)层进行了简要介绍,并分析了蓝牙主机控制器接口的工作原理。针对HCI协议进行了流程分析与接口设计,描述了蓝牙协议的设计架构,并对所设计的协议进行了测试,达到了预期的效果。
上传时间: 2013-11-25
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当前机动平台上广泛使用的1553B 协议越来越不适应数据传输的需求增长, 需要找到一个1553B 协议在光纤通道上实现的方法, 以获得光纤通道所具有的优势性能; 1553B 协议原设计实行在线缆上, 因此就必须实现其到光纤通道的转换接口; 1553B 协议使用的是命令/ 响应模式, 并以消息、字为传输单位, 而光纤通道则是以交换、序列、帧为传输单位, 对两者传输单位的映射和传输机制进行设计, 完成1553B 协议在光纤通道上的实现; 最终通过测试验证了设计的正确性, 经过转换的协议可以支持原有协议的功能, 并且在性能上达到光纤通道提供的传输速率。
上传时间: 2013-11-01
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