随着电子设备的迅猛发展,“让全部设备接入网络”已经成为一种发展趋势。通过嵌入式串口服务器,可以让现有的串行设备拥有联网功能,避免了投资大量人力、物力,有利于对传统串行设备进行更换或者升级。 本文设计的串口服务器采用嵌入式处理器和Linux操作系统,把现有的基于串行接口的数据转化成以太网数据,然后进行数据存取,将传统的串行数据送往网络。 论文主要研究了以下内容: 第一,在研究串口服务器网关工作机理的基础上,分析高性能串口网络服务器的功能需求。 第二,基于AT91ARM9200微处理器及LXT971ALE网络接口芯片等构建嵌入式系统,完成RS232-TCP/IP转换网关的软硬件设计,实现最多32路串行终端同时接入以太网的高性能串口服务器。 第三,在RH Linux 9.0为ARM处理器提供的交叉开发工具下移植Linux,为嵌入式串口服务器设计服务器端与客户端工作模式,同时设计实现系统参数的在线配置功能。 第四,在客户端和服务器端分别设计串口服务器的基本API函数,为系统二次开发打下良好的基础。
上传时间: 2013-04-24
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基于ARM的嵌入式网络电能计量系统的研究电力电子与电力传动专业随着市场经济的不断发展,人们生活水平的日益提高,用电量也持续上升。电能的计量是否公平、公正已成为人们十分关心的问题。作为电能量的计量工具电能表已成为各行各业用电不可缺少且非常重要的仪表。由于传统的电能表有计量不精确、人工抄表费时费力、统计繁琐等缺点,因此,研究开发高精度、低功耗、网络化、智能化的电能表是明显的趋势。 嵌入式系统技术是近几年电子产品设计领域最为热门的技术之一,目前已广泛应用于工业控制、智能交通、信息家电、公共服务等领域。嵌入式系统正对人类的后PC时代产生着深远的影响。 本文针对传统的机电式电能表的缺点和不足,结合当前的嵌入式系统技术和网络技术,研究并设计了一套基于ARM处理器、CAN总线和以太网传输的嵌入式网络电能表系统。此系统主要由网络中继模块和电能量采集终端两部分组成。网络中继模块硬件采用了PHILIPS的LPC2290作为中央处理器。LPC2290是一款16/32位RISC微处理器,采用ARM公司的ARM7TDMI-S内核,提供了两路CAN总线和其它一些片上通用外设接口。采用L2C2290处理器,不但降低了整个系统的设计成本,而且也大大减少了额外的接口电路。网络中继模块软件是通过μCLinux操作系统内嵌的BOA实现嵌入式WEB服务器,并应用CGI接口程序完成了动态网页程序的编制。电能量采集终端采用专用电能芯片、单片机和CAN控制器实现。网络中继模块和电能量采集终端之间通过CAN总线进行通信,保证了信息的可靠性。当客户端通过网络浏览器访问WEB服务器时,CGI程序就将电能量采集终端所采集的电能量数据上传给客户端,实现网络自动抄表。
上传时间: 2013-06-23
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随着科学技术的不断发展,嵌入式系统得到了广泛的应用。在当今的工业控制领域,控制逻辑和功能变得越来越复杂,简单的嵌入式系统己经不能满足工业生产需求,而带有高性能处理器以及完整操作系统的嵌入式系统的引入将逐渐成为工业控制自动化发展的方向。 本文对用于工业供水设备测控的工业供水测控系统展开研究。首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上建立通用的硬件平台,对平台的硬件结构进行设计,特别是对于关键的接口电路进行了比较深入的研究,针对供水设备测控的不同要求,集成了多种接口电路。其次,在实现嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基础上,建立了测控系统的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计。最后,在研制出的测控平台上,加入了电力参数与传感器数据监测电路以及开关量输入/输出电路,特别是对工频交流信号有效值的测量进行了较深入的硬件设计以及软件算法研究,并对测控系统的无线通讯部分进行了设计。 在上述工作的基础上,开发出嵌入式无线工业供水测控系统样机。工业现场近半年来试运行的结果表明:该基于ARM的嵌入式无线工业供水测控系统设计合理,性能稳定可靠,达到了设计的要求。
上传时间: 2013-06-23
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在数字化推进速度加快的大背景下,全球农业也由传统农业向现代农业方向转变,而实现农业信息与数字化则是现代化农业的重要标志与核心技术。我国农业具有地域分散、对象多样、生物自身变异大、环境因子不确定等特点,也是受环境影响最明显的领域,因此对环境与生物信息的监测显得十分重要。同时现代无线网络信息技术和计算机应用等技术近几年得到了长足的发展,广泛的应用于工业的各个领域。因此,将这些最新的技术应用于相对发展较慢的农业各领域显得迫在眉睫。 本文根据农业对象具有偏远、分散、易变、多样等特点,提出了一种针对农业环境信息远程监测的系统设计方案,并从软件和硬件二方面详细介绍了系统方案的设计和实现方法。本研究通过采用μC/OS-Ⅱ系统的嵌入式技术,实现了数据采集系统底层网络与信息发布上层网络的无缝连接为建立基于WEB的农业环境远程监测系统奠定了基础,同时也为农业网络通信“最后一公里”问题的解决提供了一种解决方案。 该系统的设计充分利用了网络技术。通过INTERNET,用户可以随时了解农业环境的实时情况以采取措施。系统中嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的应用提高了系统的实时性、可靠性和可扩展性:减少了对系统硬件的依赖,增加了系统安全性;降低了成本。特别是自主开发的核心板卡,经连续的调试运行稳定、数据可靠。 本文首先介绍了高速实时数据采集系统的发展和现状。由于传统的设计方式的欠缺而考虑到将嵌入式操作系统引入到该系统中,很好的解决了多传感器的接入,使得本系统具有巨大的灵活性和可扩展性。 本文以源码开放的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为核心,以LPC2210微控制器为载体,充分利用GPRS无线网络传输技术,实现了高速实时信息监测系统的关键设计。 考虑到该系统以后的可扩展性,在设计的过程中硬件部分预留了一部分接口电路以备后续开发使用;软件的设计过程中应该注意的问题和实际操作中出现的一系列问题以及解决办法在文中都有详细的说明,并且软件的基本构架在文章中也有所体现,文章结尾给出了一些系统经实验后在WEB上发布显示的数据。
上传时间: 2013-05-17
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嵌入式系统是为了专用目的内建到产品内部,实现控制、管理、通信等功能的计算机电路与软件的集合体。随着Internet的发展和后PC时代的到来,嵌入式系统的应用越来越广泛。目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一,嵌入式产品已经在IT产业中占有很大的比重,同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求。 随着国内嵌入式应用的发展,ARM因其高性能、低功耗、低成本而成为移动通信、便携设备、消费与图像应用等嵌入式产品的首选。Linux是使用最广泛的操作系统,它能运行在包括ARM在内的所有主要处理器架构上。清晰的结构与开放的源码使Linux成为一个非常具有活力,节奏明快的操作系统。近年来对嵌入式Linux的研究正进行得如火如荼,并获得了长足的进步。基于ARM与IJnux的嵌入式技术已经成为当前嵌入式领域研究的一个亮点,应该被广泛重视和应用。 本设计的目的正是建立一个完整的基于ARM9核心处理器和嵌入式IJnux操作系统的嵌入式开发平台,为嵌入式系统开发提供一个完整的软硬件环境。 论文的背景是教研室的嵌入式图像处理应用项目。作者在项目中承担嵌入式系统主板、LCD驱动板、BootLoader软件、LCD及键盘驱动程序设计任务。因此本论文将研究如何构建一个完整的、性能优良的ARM嵌入式系统。论文首先介绍了嵌入式系统的基本概念、嵌入式系统的发展过程,然后进行功能分析和总体设计,分析嵌入式系统设计关键性问题,包括系统框架的设计、开发流程和开发原则以及对于嵌入式处理器和操作系统的选择,这对基于嵌入式平台的嵌入式应用系统设计具有普遍意义。随后我们将重点论述基于ARM的嵌入式硬件平台的设计、Linux操作系统内核的定制和交叉编译、BootLoader、Linux驱动程序的开发过程。最后,总结了本文的主要研究工作,并结合当今信息产业的先进技术对该开发平台做了展望。 论文提出的基于嵌入式平台的应用系统潜力非常巨大,有待进一步的研究和探索。
上传时间: 2013-06-18
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基于ARM的嵌入式运动控制器是集计算机数字控制技术、ARM技术、运动控制技术以及嵌入式操作系统技术等技术为一体的技术含量高的运动控制器;是对低成本、高性能运动控制器研究的一个新的尝试。本论文的研究重是点基于双端口RAM上下位机通讯的数控系统总体软件架构设计、嵌入式运动控制器轨迹规划算法的研究、嵌入式系统软件的构建以及运动控制器外设驱动程序的开发,其主要工作及成果如下: 1.针对数控系统上下位机信息交互频繁,提出了一种基于双端口RAM通讯结构的上下位机交互方式,实现了上下位机信息的高速、稳定通讯;且完成了基于双端口RAM上下位机通讯结构的数控系统总体软件架构设计。 2. 针对目前高速数控加工轨迹规划中存在的一些关键问题进行深入的探讨。提出一种轨迹拐角的速度平滑方法,当高速加工不在同一直线方向而形成拐角的加工段时,在拐角过渡时能获得很好的速度响应和较小的轮廓误差;还提出了一种高速数控加工小线段的前瞻平滑算法,当高速加工多段微小直线段时,能够优化规划多段微小线段的加工速度,有效避免了频繁的加减速给系统带来较大冲击以及加工效率低的问题。 3. 构建了适合本运动控制器系统的系统软件;研究了嵌入式运动控制器引导程序的移植、嵌入式Linux内核的优化配置以及根文件系统的构建。 4.探讨了Linux驱动程序开发的原理以及流程;并以双端口RAM为例介绍了运动控制外设驱动程序开发的方法。
上传时间: 2013-07-02
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生物识别技术代表了未来身份验证技术的发展方向,而指纹识别技术又是最可靠、最有效的生物识别技术之一。目前,指纹识别技术是优于其它生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为人的指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认,特别是现有的指纹识别算法已达到识别迅速、准确可靠的水平,是完全可以商业化的生物识别技术。 传统的指纹识别系统多是基于PC平台,这种系统将指纹图像处理和指纹匹配甚至指纹采集控制都放在PC平台上,在获得了较高速度和开发效率的同时,缺点也是显而易见的,其体积庞大,成本较高。而已有的嵌入式指纹识别系统多是基于单片机和DSP的,不是在运算速度上受到硬件限制,就是在系统的扩展性、可维护性及用户交互上有诸多不足。 近年来指纹识别应用的普及对自动指纹识别系统的便携性和易用性提出了更高的要求,指纹识别技术正向着小型化和嵌入式的方向发展。在微电子领域,以ARM、DSP、FPGA为代表的嵌入式微处理器的性能飞速提高,为构建嵌入式系统提供了硬件保证。 ARM是当前最为流行的32位RISC处理器架构,目前ARM占RISC处理器市场的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T内核的通用32位微处理器,它具有高性能和低功耗的特性,被设计用于手持设备和通用嵌入式系统。 嵌入式系统对操作系统和其上运行的软件有特别的要求。针对本课题所采用的ARM硬件平台,详细介绍了嵌入式操作系统Arm-Linux的移植。分别说明了交叉编译工具链的安装、引导装载器的移植和Linux内核的裁减和交叉编译过程。为了运行应用程序,还介绍了文件系统的构建。 指纹识别系统需要指纹采集设备。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半导体指纹传感器,是一款专为嵌入式系统设计的高性能、低成本、低功耗的电容式固态指纹传感器。本文详细阐述了基于FPS200的USB接口指纹采集卡的设计与实现。 指纹图像处理与匹配是整个系统的重要环节,论文介绍了图像处理与匹配的一般概念,并提出了新的指纹匹配方法。指纹匹配是自动指纹识别中的一个难点。现有的指纹匹配方法大致可以归结为图形匹配和人工神经网络匹配两大类,本文提出的基于线段的特征点匹配算法属于图形匹配。 嵌入式系统需要完善的软件支持。随着嵌入式技术的飞速发展,用户交互界面也由传统的字符界面向图形界面转变,图形用户界面系统得到了长足的发展。MiniGUI 是一个非常适合于工业控制实时系统以及嵌入式系统的可定制的、小巧的图形用户界面支持系统。本文介绍了基于MiniGUI的可视化指纹识别软件设计。 综上所述,本文针对特定硬件条件,构建了定制的嵌入式操作系统;设计了支持USB数据传输的指纹采集卡;指纹图像的滤波、提取特征和指纹特征匹配均针对嵌入式系统的实际情况进行了优化;利用MiniGUI图形支持库完成了界面美观友好的可视化指纹识别程序。系统具有安全可靠、易于扩展、性价比高等优点。
上传时间: 2013-08-02
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传感器是测控系统的重要组成部分,但有些传感器,如增量式或绝对式旋转编码器,因无配套的二次仪表,给使用带来不便。有些传感器虽然可以买到配套的仪表,但价格昂贵,功能单一且功能无法扩展。为此,本课题以设计一种通用性强,功能扩展方便的测量仪表为目的,将计算机技术与嵌入式微处理器技术用于测量仪表当中,设计一种基于ARM的嵌入式智能仪表。课题主要研究工作包括: 1.在分析比较各种二次仪表功能的基础上,提出了基于ARM的嵌入式智能仪表设计方案。搭建了仪表的硬件平台。 2.软件设计实现了μC/OS-Ⅱ嵌入式系统在ARM7微控制器上的移植。在此基础上,对嵌入式系统进行了一定的扩展,编写了LCD驱动程序,调用了串口通信,A/D转换等模块的API函数,建立了多任务环境,使仪表兼具PWM脉宽调制功能、数据采集、显示和传输功能。 3.通过增量式、绝对式旋转编码器实验、转矩转速传感器实验、输出模拟信号的角度传感器实验和PWM输出实验验证仪表的功能。 RTOS平台的构建,降低了软件设计的复杂度,提高了系统的实时性和灵活性,缩短了开发周期。经过实验验证,该仪表能够准确测定频率信号、模拟信号及数字信号。
上传时间: 2013-04-24
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嵌入式C&C++语言相关文章基于ARM的嵌入式的Linux移植
上传时间: 2013-07-19
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随着生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,如何获取实时、可靠的环境数据已经成为一个迫在眉睫的问题,特别是在人迹罕至的地方或者危险区域,传统的环境监测手段已经无法满足需要。无线传感器网络具有低功耗、自组织、可靠性高等优点,非常适合野外环境监测。 本文介绍了环境监测无线传感器网络中的网关设计。从低功耗和可靠性出发,网关的ZigBee通信模块采用CC2430,负责组建管理无线环境监测网;GPRS模块采用TC35,实现了环境监测网络与监控系统的无线数据传输;主控制器采用嵌入式处理器LPC2210,通过与ZigBee模块和GPRS模块的通信,实现两种网络的协议转换。在硬件设计方面,介绍了主控制器模块的电源电路、串口电路、存储器电路、人机交互电路、与ZigBee通信模块的接口设计、与GPRS模块接口设计;在软件设计方面,提出了基于需时中断的软件设计方法,移植了μC/OS-II操作系统,设计了串口驱动、ARM与ZigBee通信、ARM发送短消息、人机交互以及监控中心软件等;对ZigBee网络中的组网、数据传输等进行了研究,设计了星型无线传感器网络,介绍了系统的测试情况。结果表明,星型ZigBee环境监测网络能通过GPRS网络实现对ZigBee网络的监测,整个系统具有实时、可靠、低功耗、监测范围广等优点。
上传时间: 2013-06-13
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