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虚拟总线驱动

  • 基于ARM和CAN总线的汽车仪表设计

    由于汽车排放、节能、安全和舒适性等使用性能不断提高,使得汽车电子控制程度也越来越高。汽车电子控制装置必须迅速、准确地处理各种信息,并通过仪表显示出来,使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态,妥善处理各种情况。 本文以上海汽车荣威550的仪表盘为研究对象,对车速表、燃油表和水温表进行了改进,提出了ARM+Linux+MiniGUI这样一种系统设计方案,并对其进行了详细的分析与设计。 首先,论文给出了选题的背景与意义,讨论了汽车仪表目前的状况和发展趋势,并给出了本文的研究内容。通过分析改进后仪表盘的特点,给出了系统的总体设计方案。 其次介绍了仪表系统的软硬件平台,其中硬件包括主控制器的选择,存储器电路等外围电路的设计;软件包括嵌入式Linux开发平台的构建以及驱动程序的开发。 最后详细讲解了改进后仪表盘的用户界面设计,包括对几种常用的嵌入式GUI进行介绍,宿主机开发环境的建立以及使用MiniGUI开发应用程序,并简单介绍了几种软硬件抗干扰技术。 本文采用传感器技术、CAN总线和嵌入式技术,对荣威550汽车仪表进行合理化和人性化设计,结果表明,改进后的汽车仪表这不仅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、扩展性好等优点。

    标签: ARM CAN 总线 汽车仪表

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:wanghui2438

  • PCI总线接口控制器的FPGA设计

    本论文采用TOP-DOWN设计方法对PCI总线接口控制器的设计与实现进行了研究,对PCI总线协议做了比较深刻的理解和分析.本论文以PCI总线接口控制器的设计和实现为线索,阐述了PCI总线接口控制器设计、仿真及综合、验证的各个步骤,以及PCI板卡驱动程序的编写和调试.作为PCI接口控制器下一步发展的前瞻性研究,还介绍PCI接口控制器DMA传输方式的实现思路及功能模块划分.在本论文的研究中,重点分析了PCI总线接口控制器的设计、对PCI总线协议的分析理解是进行PCI总线接口控制器设计的前提,而对PCI总线接口控制器的功能分析和结构划分是设计的关键.本论文在对PCI总线接口控制器的功能分析和结构分析的基础上,对PCI总线接口控制器的整体设计和子模块的划分和实现进行了详细的分析阐述.通过本论文的研究,完成了PCI总线接口控制器的设计,并且通过编写测试激励程序完成了功能仿真,以及布局布线后的时序仿真,并设计了PCB实验板进行了测试,证明所实现的PCI接口控制器完成了要求的功能.

    标签: FPGA PCI 总线接口 控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:stvnash

  • 基于ARM的μCOSⅡ移植及其CAN总线应用研究

    基于删的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN总线应用研究流体机械及工程专业近年来,嵌入式系统受到科学与工程各个领域研究者的密切关注,成为研究的一个热点。随着嵌入式系统的复杂性不断增加,嵌入式操作系统成为嵌入式系统中最重要的组成部分。在嵌入式系统中,μC/OS-Ⅱ凭借其结构清晰、源代码开放和实时性好等优势,成了监控系统等领域的技术热点。嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ与模块化硬件相结合,共同构成一个可以重复利用的软硬件系统平台,不但可以提高开发效率,还可以提高系统的可靠性和实时性,满足日益复杂的应用需求。 在国内监控领域中,大多采用了集散式监控系统,虽然克服了集中式监控系统的缺点,但还存在着效率较低,错误处理能力不强等缺点。而且设备的兼容性不好,系统实时性、可靠性也不高。采用CAN现场总线可很好的克服上述一些缺点,具有很强的抗干扰能力。CAN总线把所有挂接在总线上的智能设备联接成网络,构成自动化系统,实现对现场设备的实时监控。 基于这些考虑,本文选择了以IPC2290芯片(内部集成了CAN模块)为微控制器的MagicARM2200教学实验开发板作为学习和研究的开发平台,把μC/OS-Ⅱ这个实时微内核操作系统嵌入到该芯片中。在深入研究CAN通信模块特点和驱动的基础上,把其驱动移植到μC/OS-Ⅱ操作系统中。并在实时操作系统μC/OS-Ⅱ上通过设计—个带A/D转换的CAN智能模块来阐述智能模块软硬件设计方法,这些工作为搭建基于CAN总线的实际测控系统方案提供了理论基础。 本文使用的CAN通信方案具有极大的灵活性,能方便和简洁的运用到各种测控系统中。实验结果证明了该方案的有效性和正确性,并且具有实际的应用价值。最后,本文作者在CAN智能模块的基础上搭建了基于CAN总线的多相流动实验台的测控系统方案。

    标签: ARM COS CAN 移植

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:cngeek

  • 基于ARM的嵌入式闪存文件系统与FLASH驱动的研究与实践

    本文以一个PDA项目为依托,在项目中,主要是开发该设备的软件。其工作包括:上层应用程序的开发、引导程序的编写、Linux操作系统的移植和各种外设驱动程序的编写以及文件系统的改进。 本文首先分析了Linux操作系统的虚拟文件系统、高速缓冲区、MTD以及驱动程序模块。接着,本文分析了JFFS2文件系统的不足,以及在大容量闪存设备中挂载速度过慢的原因。然后,本文结合JFFS2文件系统在开发过程中所出现的各种问题,以及在大容量闪存芯片上进行挂载时的性能要求,对JFFS2文件系统作了一些实际的改进。文中的创新性贡献包括以下几个方面: (1)在扫描一个擦除块之前,首先把擦除块中的所有内容读进内存。然后,在内存中进行所有的判断操作以及拷贝,这样就可以减少I/O操作。另外,由于所有的拷贝操作都在内存中进行,所以挂载速度就可以有所提升。 (2)通过加入“空闲区域管理节点”对闪存中的空闲区域进行管理。这样,在扫描的过程中,一旦发现该节点就可以跳过它所描述的空闲区域,从而加快挂载的速度。 (3)在扫描的阶段中对有效数据实体进行硬链接数的计算,因此,临时目录节点就不需要创建了,这样也免除了临时目录的删除步骤,所以对挂载速度也有明显的提高。 最后,基于以上的研究与改进,结合本项目的实际要求,对大容量闪存设备的JFFS2文件系统的挂载过程进行了改进的实践。

    标签: FLASH ARM 嵌入式闪存 实践

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:damozhi

  • 基于ARM的无线通信平台开发及USB驱动程序设计

    随着计算机技术的发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分,并成为近年来新兴的研究热点。ARM9TDMI是一种高效、低功耗的RISK处理器,以该内核为核心的S3C2410X是一款基于以太网应用的高性价比16/32位微控制器,非常适合嵌入式产品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式产品平台,完成了系统的硬件和软件设计、实现了操作系统的裁减和移植。并且系统充分利用ARM处理器高性能、低功耗、低成本的优点,扩展平台通用接口,为今后开发基于该平台的应用系统提供了捷径。 Linux由于其代码开放性以及强大的网络功能等特点,在许多的嵌入式网络设备中有着广泛应用,与其他的嵌入式操作系统相比,具有着更多的优势。因此本课题将其作为硬件平台的操作系统,并在这个系统中实现Linux的一些基本操作。论文中介绍的硬件和软件平台也可以为实际应用提供很好的开发起点。 USB作为一种总线技术,已经得到快速的普及和应用,本文实现了Linux操作系统下USB驱动程序的编程设计;此外,本文将嵌入式技术与无线通信技术结合起来,实现了基于ARM-9处理器的无线通信平台的开发。 归纳起来本课题具体工作如下: 1)调研了国内外嵌入式系统开发的现状和发展趋势。并且详细论述了基于ARM-9处理器的硬件结构、嵌入式操作系统以及开发流程。 2)详细研究了Linux在ARM-9硬件平台上的移植。包括移植环境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁减和移植、根文件的制作等。 3)详细分析并开发了Linux下USB驱动,包括主机控制器驱动以及设备驱动等内容。 4)基于ARM-9嵌入式微处理器,利用其性价比高,功能丰富,接口完善,可扩展性强等优点将移动通信技术与嵌入式系统融合在一起。实现基于ARM-9处理器的无线通信平台的开发。

    标签: ARM USB 无线通信 平台开发

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lwt123

  • 步进电机控制驱动系统的设计

    LAMOST(Large Sky Area Multi-Obiect Fiber Spectroscopy Telescope,大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)需要对焦而上的4 000个光纤定位单元进行精确定位,一个光纤定位单元需要两个步进电机来驱动,即需要对8 000个电机进行驱动控制。如何对这8 000个电机进行有效的控制,是本文主要的研究内容。 本义引入EDA(Electronic Design Automation),技术,以FPGA和CAN总线为硬件载体来进行设计。FPGA相比较于DSP,单片机而言,具有10管脚多,资源丰富,使用灵活等优点,可以存片内集成多个电机的摔制,这样对于提高系统的集成度,节约成本无疑有着很大的帮助。 在电机的控制当中,其失步和过冲会直接影响到系统的精度,所以需要对电机脉冲频率加以控制,对于在平稳状态下能正常工作的电机,失步往往发生在启动停止等脉冲频率突然发生改变的时刻。具体实现方法是通过实验找出一条理想的加减速曲线,再将曲线离散化,并把离散化后的加减速分频系数存储在FPGA片内ROM里而,当电机运行到对应的步数时,取出分频系数来获取对应的运行频率。 在LAMOST观测中,光纤定位单元的零位是个很重要的基准,在每次观测之前,电机都要回零,理论上电气零位和机械零位在同一点上,如果电气检测到达零位则认为已经到达机械零位位置。但是实际中由于装配等一些原因,可能会出现零位短路和零位断路的情况。零位断路是指电机处于机械零位,但是电气不能检测到;零位短路是指电机不在机械零位,但是电气已经检测到处于零位。这两种情况会造成越界和机械零位一直被挤压的后果,有可能会损坏光纤定位单元,为了防止这些情况出现,软件程序中加入了计数器,从而从有效地保护了光纤定位单元,同时将这些状况向上反馈,以便维护和检修。 在本文完成之时,能够控制驱动336个光纤定位单元的小系统已经在北京天文台兴隆观测站实际投入运行,并于2007年5月28日获得首条光谱,取得了不错的效果。

    标签: 步进电机控制 驱动系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:afeiafei309

  • 基于FPGA的PCI总线接口控制器的设计

    为了满足外围设备之间、外围设备与主机之间高速数据传输,Intel公司于1991年提出PCI(Peripheral Component Interconnect)总线的概念,即周边器件互连。因为PCI总线具有极高的数据传输率,所以在数字图形、图像和语音处理以及高速数据采集和处理等方面得到了广泛的应用。 本论文首先对PCI总线协议做了比较深刻的分析,从设计要求和PCI总线规范入手,采用TOP-DOWN设计方法完成了PCI总线接口从设备控制器FPGA设计的功能定义:包括功能规范、性能要求、系统环境、接口定义和功能描述。其次从简化设计、方便布局的角度考虑,完成了系统的模块划分。并结合设计利用SDRAM控制器来验证PCI接口电路的性能。 然后通过PCI总线接口控制器的仿真、综合及硬件验证的描述介绍了用于FPGA功能验证的硬件电路系统的设计,验证系统方案的选择,并描述了PCI总线接口控制器的布局布线结果以及硬件验证的电路设计和调试方法。通过编写测试激励程序完成了功能仿真,以及布局布线后的时序仿真,并设计了PCB实验板进行测试,证明所实现的PCI接口控制器完成了要求的功能。 最后,介绍了利用驱动程序开发工具DDK软件进行软件设计与开发的过程。完成系统设计及模块划分后,使用硬件描述语言(VHDL)描述系统,并验证设计的正确性。

    标签: FPGA PCI 总线接口 控制器

    上传时间: 2013-07-15

    上传用户:1134473521

  • PCI总线图像采集卡的设计与实现

    图像采集系统是数字图像信号处理过程中不可缺少的重要部分,它将前端相机所捕获的模拟信号转化为数字信号,或者直接从数字相机中获取数字信号,然后通过高速的计算机总线传回计算机,凭借计算机的强大的运算、数据存储与处理等操作能力,可以方便快捷地对信号进行分析处理,具有人机友好、功能灵活、可移植性强等优点。随着对数据传送速度要求的提高,PCI总线以其高的数据传输率,即插即用,低功耗等众多优点,得到广泛的应用。本文针对PCI总线接口电路使用的广泛性,介绍了PLX公司桥接芯片PCI9054主模式的工作原理和中断机制,采用可编程逻辑器件FPGA实现与PCI9054的本地接口的信号转换,给出了逻辑实现方案和仿真图。本文针对FPGA中各功能模块的逻辑设计进行了详细分析,并对每个模块都给出了精确的仿真结果。同时,文中还在其它章节详细介绍了系统的硬件电路设计、并行接口设计、PCI接口设计、PC端控制软件设计以及用于调试过程中的SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪的使用方法,并且也对系统的仿真结果和测试结果给出了分析及讨论。最后还附上了系统的PCB版图、FPGA逻辑设计图、实物图及注释详细的相关源程序清单。在文章的软件设计部分介绍了WinDriver驱动开发工具,利用WinDriver工具,在WindowsXP系统下实现设备的驱动程序开发,完成主模式数据传输和设备中断的功能。

    标签: PCI 总线 图像采集 卡的设计

    上传时间: 2013-06-03

    上传用户:com1com2

  • 基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑

    随着信息技术的发展,数字信号的采集与处理在科学研究、工业生产、航空航天、医疗卫生等部门得到越来越广泛的应用,这些应用中对数字信号的传输速度提出了比较高的要求。传统的基于ISA总线的信号传输效率低,严重制约着系统性能的提高。 PCI总线以其高性能、低成本、开放性、软件兼容性等众多优点成为当今最流行的计算机局部总线。但是,由于PCI总线硬件接口复杂、不易于接入、协议规范比较繁琐等缺点,常常需要专用的接口芯片作为桥接,为了解决这一系列问题,本文提出了一种基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑的实现方案,支持PCI突发访问方式,突发长度为8至128个双字长度,核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8,容量为6000个逻辑宏单元,速度为-8,编译后系统速度可以达到80MHz,取得了良好的效果。 基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑的核心是PCI接口模块。在硬件方面,特别讨论了PCI接口模块、地址转换模块、数据缓冲模块、外部接口模块和SRAM DMA控制模块等五个功能模块的设计方案和硬件电路实现方法,着重分析了PCI接口模块的数据传输方式,采用模块化的方法设计了内部控制逻辑,并进行了相关的时序仿真和逻辑验证,硬件需要软件的配合才能实现其功能,因此设备驱动程序的设计是一个重要部分,论文研究了Windows XP体系结构下的WDM驱动模式的组成、开发设备驱动程序的工具以及开发系统实际硬件的设备驱动程序时的一些关键技术。 本文最后利用基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑中的关键技术,对PCI数据采集卡进行了整体方案的设计。该系统采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA实现。

    标签: FPGA PCI 总线接口 桥接

    上传时间: 2013-05-22

    上传用户:彭玖华

  • 高性能数据采集系统设计与实现

    数据采集系统是将传感器输出的模拟信号进行采集,转换成数字信号,然后送入计算机进行处理,并按需要的形式输出处理结果的系统。随着计算机技术和电子信息技术的高速发展,数据采集结合先进的电子技术,已经能利用软件来处理大量测量数据。近年来,对于数据采集系统的要求与日俱增,数据采集系统有着非常良好的应用前景。如今的数据采集技术已渗透到分析仪器、医疗器械、雷达、通讯、等技术领域。 本论文在研究了USB总线技术的基础上,详细介绍了一个基于USB和FPFA技术的数据采集系统,包括硬件设计、固件设计、设备驱动程序设计和主机应用程序设计。在硬件设计部分,本文先介绍了数据采集芯片、FPGA以及USB2.0接口芯片FX2 CY7C68013的性能和特点,然后给出了具体的硬件设计方案;在固件设计部分,本文先介绍了FX2的固件架构,随后详细地介绍了CY7C68013GPIF接口模式的固件设计;在驱动程序开发部分,先引入了WDM驱动程序开发模型,然后介绍了本数据采集系统的USB设备驱动程序的设计;最后结合驱动程序完成了基于虚拟仪器LabVIEW的主机应用程序。

    标签: 性能 数据采集 系统设计

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:zjt20011220