刀具状态的精确监测是保证金属切削加工过程顺利进行的关键,因此研制准确、可靠且成本低廉的刀具状态监测系统一直是研究人员所追求的目标。在众多刀具状态监测方法中,声发射监测技术,以其信号直接来源于切削区,具有灵敏度高、响应快,能有效避开低频干扰等优点,非常适用于刀具状态监测。 围绕如何获取高信噪比的刀具状态信号特征,拟结合嵌入式技术,构建准确、稳定、低成本的实时刀具状态监测与辨识系统。给出了基于ARM& WinCE平台的刀具状态监测系统数据处理平台软硬件初步解决方案。作为课题的前期研究本文主要进行了以下工作: (1)分析了声发射信号与刀具磨损状态的相关性,验证了利用声发射信号进行刀具状态监测的可行性; (2)确定刀具状态监测系统的整体方案,包括系统整体架构、软硬件设计方案。ARM& WinCE构成本系统的数据处理与显示平台,EVC为图形界面应用程序开发工具; (3)构建了数据处理与显示平台。选用MagicARM2410实验开发平台,简化了硬件设计;根据系统的功能需求,进行ARM平台的接口设计、操作系统和必要的驱动程序的剪裁及移植; (4)完成了数据处理与显示应用软件设计。系统软件包括界面模块、数据管理模块、数据处理模块、图形及结果显示模块、参数设置模块等,其中数据处理模块主要包括小波消噪、小波包分解特征提取等算法; (5)实现了ARM& WinCE平台与PC机的实时可靠通讯。
上传时间: 2013-04-24
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ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统为核心的嵌入式技术,已在很多领域得到了越来越广泛的应用。由于网络在未来计算中将发挥非常重要的作用,因此连通性、网络化正逐渐成为嵌入式设备的发展方向,嵌入式设备的网络化已经成为网络发展的必然趋势。美国贝尔实验室预测未来数年内所能想到的任何有用信息都是由嵌入式设备通过网络供给信息的需求者。 本文设计和实现了基于ARM处理器的嵌入式系统硬件和软件解决方案,将Linux移植到LH79520,并且实现了嵌入式系统的网络通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作为处理器,采用高度集成的以太网芯片DM9000A作为网络接口,并且扩展了LCD、UART接口。使用APEX作为系统的Bootloader,选择Linux操作系统进行裁剪和移植,编写了网络芯片驱动程序,使得2.6.22版本内核在硬件上稳定运行;同时实现了嵌入式平台和Linux系统之间的网络的数据传输。对影响TCP网络数据传输速率的因素进行了研究,通过对比和测试优化了ARM嵌入式系统的网络传输性能。最后,在ARM平台和Linux主机端分别实现了采用IPMSG协议的网络传输应用程序。 通过测试表明,本文所设计的嵌入式系统在可用性及操作方便性方面都达到了预期的目标,使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本,具有实际的应用价值。
上传时间: 2013-07-14
上传用户:axxsa
工厂底层的信息绝大部分都是通过现场总线进行传递的,但基于现场总线的工业设备网络无法实现与企业的Internet/Intranet无缝连接从而实现远程监控。所以本文就此问题展开研究,提出了一种基于S3C2410的嵌入式工业网络控制器的平台的设计方案,设计了一个具有网络通信功能的控制器平台。 1.针对网络控制器的特点与要求,通过对比分析,选取了具体的硬件和软件,以确保网络控制器平台的稳定可靠。 2.具体设计了控制器相关硬件电路。包括存储电路、以太网电路、串口电路、I/O口电路等。 3.建立了嵌入式Linux软件开发平台;对网络通信的理论进行了研究,编写了CGI外部扩展程序,实现了动态Web技术,使用户可以通过浏览器对控制器进行远程监控。同时,开发了嵌入式数据库SQLite应用程序,使历史数据、实时数据和技术参数的管理更加方便有序;开发了对应的驱动程序确保了网络控制器的的正常运行。 4.在完成嵌入式网络控制器硬件与软件设计的基础上,将控制器平台应用于智能加药控制系统中,通过测试表明本网络控制器平台稳定可靠。 总之,本文在深入研究嵌入式网络控制器的基础上搭建了一个嵌入式的硬件和软件平台,确保了网络控制器稳定可靠并高效地运行,为第二次开发嵌入式网络控制器准备了一个比较理想的嵌入式平台。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:lingduhanya
大多数现在的PCL打印机驱动程序都是将需要打印的文件(包括图形或者文本)处理成JPEG文件发送到打印机进行打印,因为这样一方面可以减少发送给打印机的数据量,一方面可以极大的简化驱动程序的开发。而在打印机内部,这些JPEG文件又被解码成BMP文件进行进一步的处理。采用这种方式工作的打印机JPEG解码的工作占据了其CPU时间的一半以上,所以JPEG文件解码引擎是打印机的核心之一,提高JPEG的解码速度对于提高打印机的处理能力至关重要。 同时,JPEG文件解码工作是一个计算密集型的作业,主要有两个办法提高它的速度:一个是设计更高效的算法,一个是采用性能更加强劲的CPU设备。在单核CPU的嵌入式环境中,JPEG编解码速度已经几乎到了极限,难有提升的空间,然而近两年多核嵌入式芯片的出现,为大幅度提升它的性能提供了可能。 本文基于嵌入式的Linux平台,采用ARM11 MPCore4核处理器,针对PCL,XL打印机控制语言的JPEG文件解码设计和实现了一个高速引擎,主要内容为: 分析和解码PCL,XL文件,提取出其中的JPEG文件。 对JPEG文件实现并行化解码,在多个处理器核上并行处理,并针对多核处理器构架进行内存读取等方面的优化。 针对多核处理器的特点和优势,设计和实现多线程调度算法。 总结和提取数据,分析多核处理器相对于单核处理器的性能提升。 另外,为便于读者理解,文中简要介绍了ARM(SIMD)指令集,嵌入式汇编以及与硬件相关的一些概念。
上传时间: 2013-06-16
上传用户:scorpion
随着人们安防意识的增强,视频监控系统应用越来广泛,许多公共场所,如学校、工厂、政府、银行都设有视频监控系统。网络技术、图像处理技术及嵌入式技术的快速发展,使得视频监控系统技术有了很大的进步,功能也越来越丰富,单纯的视频画面的监控已经不能满足人们的要求。兼容丰富的通信协议、强大的系统控制管理功能和智能化的监测能力的视频监控系统就成了当今视频监控系统的研究开发的热点。 现在流行的视频监控的构架大致分为两类,一种基于数字信号处理器,一种基于通用微处理器。数字信号处理器擅长复杂的计算、音视频处理,而通用微处理器适用于系统控制、管理。两种方案可以满足简单的视频监控的要求,各自功能也相对单一。如果把两种方案结合在一起,必定可以达到易于扩展多种功能的满意的效果。 本文分析了现有的数字视频监控系统的几种方案,为了满足视频监控系统功能越来越丰富全面的要求,设计了一款基于ARM和DSP的双处理器的视频监控平台,该平台易于进行功能的扩展和升级。系统采用三星公司的S3C2410 ARM9处理器和TI公司的TMS320DM642数字信号处理器,ARM负责视频的传输和外围控制,DSP负责视频的采集和压缩。本文主要着眼于平台的软件方面。硬件电路方面,主要介绍了视频采集电路和ARM与DSP的通信电路。软件方面,搭建了ARM嵌入式Linux操作系统平台,开发了主机口(HPI)驱动程序,以及基于实时传输协议RTP的服务器端和客户端程序。DSP部分,基于DSP/BIOS实时操作系统和RF5参考框架,开发了多任务的上层应用程序。移植并优化了MPEG-4编码器,依据DSP/BIOS的类/微驱动开发模型,开发了SAA7111视频编码器的驱动程序。 经过实验测试,ARM端搭建的嵌入式Linux软件平台运行良好。DSP端视频采集效率基本达到了25帧/秒的采集要求,经过优化的MPEG-4编码器对CIF格式的图像的压缩编码率为13帧/秒,视频服务器可满足视频传输的实时性需要。该设计的基于ARM和DSP双处理器架构视频监控平台在视频监控领域将会有很好的应用前景。关键词:视频监控;嵌入式系统;Linux;驱动程序;视频压缩
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zmy123
针对仪器仪表向高端产品的发展趋势,课题提出并设计实现了一种基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统和ARM7微处理器为核心的控制平台,使仪表的使用更加方便、智能。系统融合了嵌入式系统、USB通信、LAN通信、显示等多项快速发展的技术,通过USB模块和LAN网络的数据传输,实现了高端仪表与外部设备的通信,整个平台具有高速、实时传输数据等特性,能够广泛地应用于多种行业的现场测量中。 硬件方面,课题采用具有ARM7TDMI核的LPC2220微处理器作为系统的控制平台,并结合应用设计出了显示模块、USB通信模块、LAN通信模块。控制平台通过USB通信模块和LAN通信模块,建立与外部设备的数据处理通道,将与SPI接口连接的仪表数据进行传输处理。USB接口电路采用了Cypress公司的CY7C68001芯片,LAN通信模块则采用了CIRRUSLOGIC的以太网控制器CS8900实现底层驱动。 软件方面,首先将μC/OS-Ⅱ操作系统移植到ARM7上,并在嵌入式μC/OS-Ⅱ环境下编写了各硬件模块的驱动程序。在驱动程序的基础上设计了VFD显示程序、USB通信和网络通信等应用模块,验证了数据处理平台具有的各项功能。网络通信模块中,WEB SERVER在控制平台实现,在上位PC上输入服务器的固定IP地址,实现控制命令的发送、数据包的接收等功能。 经测试,系统运行正常,较好的实现了各项设计目标,从而证明了本文的方法是可行的。本系统为高端仪表的数据处理提供了一个有效的解决方案,具有良好的应用前景。
上传时间: 2013-06-06
上传用户:cooran
射频识别技术(RFID,RadioFrequencyIdentification)是目前自动识别技术发展的趋势所在,更被誉为21世纪最重要的十大技术之一。当成本这一始终阻碍RFID得到全面发展的问题在全球各国政府政策的支持下得到解决后,RFID得到了前所未有的广泛发展和应用。在条形码逐步被RFID标签取代的今天,作为RFID系统核心组成部分的RFID阅读器,有着极其广泛的技术开发空间和市场前景。如何根据应用的需要,设计出性能良好、使用方便并且具有相当通用性的RFID阅读器产品,是众多企业和单位在应用中会遇到的课题。 本文首先简单介绍了RFID基本原理和RFID阅读器系统结构,然后结合工程项目的要求,介绍了一个基于ARM嵌入式平台的便携式RFID阅读器的设计实现的实例。在设计和实现过程中,首先进行了系统需求和特点的分析,结合系统便携化和功能复杂性方面的特点以及ARM嵌入式系统的优势制定了系统方案并进行了功能模块划分。然后在此基础上设计了各模块的硬件电路,编写了相应的驱动和测试程序。并且利用这些驱动和测试代码在ADS环境下通过JTAG接口对电路进行了调试和功能验证。接着采用802.11b/g方案对阅读器进行了无线组网的设计。此后在硬件系统的基础上,简述了Linux嵌入式操作系统下阅读器软件的开发。文章最后还介绍了将所设计实现的样机投入实际应用环境下的测试情况,详细描述了测试的内容、方法和结果。 文章试图通过对一个阅读器开发实例的详细介绍,提出一套完整的阅读器设计思路和流程,为学习和开发人员提供帮助。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:hmr0452
随着21世纪的到来,计算机技术,信息处理技术,半导体技术和网络技术不断发展,人类社会进入了信息化时代。与此同时,无线视频传感器网络也得到了突飞猛进的发展,成为当今国际上备受关注的热点研究领域。无线视频传感器网络有着很多的优点和十分广泛的应用前景。在军事,工业,城市管理和监控系统等重要领域都有潜在的使用价值。 无线视频传感器网络有着显著的特征,例如:网络节点能源有限;网络带宽有限;对处理速度要求较高等。由此可见,传统的视频编码标准无法应用于无线视频传感器网络。MPEG-4,H.263,H.264等视频编码标准,全是基于运动估计补偿实现的,计算量十分巨大,在能量,存储空间和处理能力均有限的节点难以实现这类高复杂度的编码算法。 本文针对无线视频传感器网络对视频编码算法的具体需求,提出一种基于运动检测的低复杂度视频编码算法。该算法只对当前编码帧中的运动对象进行编码,并且以面向对象的结构输出码流。实验结果表明,与H.264全I帧编码相比,本文提出的算法编码速度提高了约3倍,编码性能提高了约2dB。与H.264基本档次相比,虽然编码性能略有下降,但是编码速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在编码效率和编码速度之间获得很好的折衷,在一定程度上可以满足无线视频传感器网络的需求。 本文选用ALDVK_270作为硬件实验平台。在分析算法结构的同时,结合嵌入式系统的特点,从算法,内存,高级语言和汇编语言等几个方面提出优化方案,最终在ARM嵌入式平台下实现了面向无线视频传感器网络的低复杂度视频编码算法。测试结果表明,与优化前相比,优化后的编码速度有了很大的提高,对于CIF格式的监控视频序列能够满足实时处理的要求。
上传时间: 2013-07-26
上传用户:小小小熊
以电子计算机为中心,以最佳统计理论为方法,将载体上的某些或全部的导航设备综合在一起,形成一个有机的统一整体,提高导航信息精度,扩大单一导航设备或系统的功能,这样的系统通称为组合导航系统。 本文以某校研制的综导显控台为工程背景,在对综导显控台进行需求分析的基础上提出了基于ARM-Linux平台的综导显控台的设计方案。在对系统软硬件平台给出了详细分析的基础上阐述了系统应用软件设计的思想和基本原则,然后对应用软件的任务进行了详细的划分并完成了系统的相关软件设计。研究了基于ARM-Linux平台的综合导航显控台的CAN总线、串口通信、以太网接口通信技术并完成了相应的软件。 本文对嵌入式系统软硬件开发技术作了详细而深入的研究,介绍了嵌入式系统的组成原理及特点。深入研究了嵌入式实时操作系统Linux及linux环境下应用程序的开发,包括linux下设备驱动程序的开发、符合硬件环境的系统引导程序Bootloader和文件系统的、Linux内核的裁剪和移植、嵌入式GUI的开发。依照软件工程学的一般流程对综导显控台从分析、设计、实现进行完整的论述。最后从系统运行的情况来看本论文所设计的基于ARM-Linux的综导显控台基本上满足了用户系统的要求,提高了组合导航系统的实时性。
上传时间: 2013-07-05
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嵌入式测控系统和测控装置在工业生产过程控制、仪器仪表及自动化系统、智能楼宇监控等方面得到广泛的应用。由于嵌入式测控系统监控对象的多样性,因此通用性不是很强,传统的设计方法都是从底层的硬件设计开始,再设计专用的软件,导致设计周期长,重复工作多,成本增加。微电子技术和计算机技术的飞速发展,使得微处理器的性能和功能得到极大的提高,为通用型测控平台的构建奠定了基础。 本文提出了一种嵌入式测控平台的设计思路。采用主板和扩展板相结合的模块化设计,使嵌入式测控系统可以在一个标准化平台上进行构建。平台主板选用基于32位ARM7TDMI-S内核的微控制器LPC2292作为核心,加上以太网芯片、CPLD以及其它外围电路,构成了一个维持系统正常运行的最小系统。扩展功能模块包括ZigBee无线通信、USB、A/D、D/A、液晶触摸屏等模块,通过层叠式结构与主板连接。测控开发平台在功能、电路、结构上实现了可裁剪、可扩展,能满足大多数嵌入式测控系统的需求。 在实现嵌入式测控开发平台硬件设计的基础上,嵌入式测控平台引入了Nucleus Plus实时操作系统来完成系统资源的管理和任务的调度。文中提出了启动代码模版的概念,简化了移植操作系统的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式测控开发平台为开发各种智能化、小型化现代测控系统提供了可重用、高性能、图形化、网络化软硬件基础平台和高效的开发模式。从而,大大缩短了软、硬件开发的周期,具有十分重要的意义。 作为在测控开发平台的基础上构建测控系统的实例,研制了气门弹簧负荷计算机自动分选系统的现场级控制器。
上传时间: 2013-06-16
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