X射线衍射仪目前被广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学、材料生产等诸多领域。而X射线管是X衍射仪的关键部件之一,X射线被激发时会产生两种谱线:特征谱线和连续谱线。X射线管的工作状态决定能否产生符合实验要求的X射线特征谱线和连续谱线,这就要求我们对X射线管的工作状态进行精确控制。 本文根据X射线管工作状态和衍射仪相关功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射仪高压控制系统的设计方案,并在分析和研究的基础上,实现并验证了该方案。该系统以ARM为主控制芯片,结合CPLD芯片,完成对X射线管工作状态的控制和其它相关功能的控制。由于多任务的需要,在ARM的基础上引入了嵌入式操作系统uCOS-Ⅱ。具体的,本文完成了相应原理图和印刷电路板的设计。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系统uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系统上,通过对ARM芯片编程,实现了对X射线管的工作状态进行精确控制,以及光闸、水循环等相关功能的控制。 上述系统已通过实际的安装调试。测试结果表明,该系统能够满足设计要求,实现全部的预期功能,可完成对X射线管的工作状态的精确控制,和衍射仪相关功能的控制。
上传时间: 2013-04-24
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随着现代计算机技术和互联网技术的飞速发展,嵌入式系统成为了当前信息行业最热门的焦点之一。ARM以其高性能低功耗的特点成为目前主流的32位嵌入式处理器而在数码产品中广泛使用,随着数码相机的普及,数码相框产品得到推广,数码相框通过一个液晶的屏幕显示数码照片而非纸质照片,数码相框比普通相框更灵活多变,也给现在日益使用的数码相片一个新的展示空间。在嵌入式操作系统方面,uC/OS—Ⅱ凭借其小内核、多任务、丰富的系统服务、容易使用以及源码公开等特点被嵌入式系统开发者广泛用在各种嵌入式设备开发中。uC/FS嵌入式文件系统由于稳定性,可移植性以及与uC/OS—Ⅱ内核的相兼容被广泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系统开发中。NAND Flash存储器由于其大容量数据存储、高速存取速度、易于擦除和重写、功耗小等特点被广泛应用于便携式电子设备的数据存储、嵌入式系统的程序存储载体中。 本论文的硬件工作平台是艾科公司研发的数码相框芯片方案ARK1600,该平台集成了嵌入式系统设计所需的相关硬件模块。本论文的主要设计目标是在该平台上实现NAND Flash存储设备驱动的系统级方案,即在ARK1600平台上通过构建uC/OS—Ⅱ操作系统以及uC/FS文件系统来实现NAND Flash设备驱动挂接。本论文是在Windows环境下通过ARM ADS实现代码的编译,通过Multi—ICE进行前期调试以及USB—Debug进行后期的系统整合调试。 本论文的主要研究工作具体涉及以下三个的方面:首先研究了ARM相关构架以及uC/OS—Ⅱ操作系统的特点,并在此基础上移植uC/OS—Ⅱ操作系统到ARK1600平台,分析ARK1600硬件体系结构的基础上详细分析了BootLoader的相关概念,并重点阐述了NAND BootLoader程序设计与实现过程;其次在文件系统方面,本论文成功移植uC/FS嵌入式文件系统到ARK1600平台,在移植的过程中采用了动态文件缓冲区算法提高了该文件系统的数据传输效率;最后重点讨论了NAND Flash驱动在ARK1600的实现,主要分析了NAND Flash的数据存储结构,并从物理层,逻辑层和文件系统接口层三个方面具体分析了NAND Flash驱动程序的实现,并在NAND Flash逻辑层驱动实现时通过采用坏块处理表算法实现了NAND的磨损均衡问题。
上传时间: 2013-07-31
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随着科学技术的飞速发展,各科学领域对测试技术提出了越来越高的要求。调速器试验台是调试、校验调速器性能的一种试验工具,是船舶修造厂、尤其调速器修造专业厂必须具有的试验设备。基于ARM嵌入式平台和uC/OS-II实时操作系统的嵌入式控制调速器试验台是基于国内外调速器测试技术的发展趋势和工作的实际要求。本调速试验台充分利用了嵌入式单片机技术和传感器技术,通过采用多种传感器采集系统所需要的数据,例如直流电机的转速、调速器的齿条位移等等,经过单片机系统处理并输出结果来实现调速器试验台的功能,并运用新型的全彩液晶显示屏将各种试验数据显示出来。 本文主要是针对调速试验台控制系统的研究,在分析了嵌入式软硬件可实现模块化设计的基础上,借鉴了“开发平台”的设计思想,首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上架构通用的硬件平台,对测控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,针对不同的应用,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uC/OS-II在ARM上可移植的基础上,架构了通用的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计。最后,研究了基于参数实时可变型的一种新型的PID控制算法,并将此PID算法作为调速试验台的控制算法。 通过对本系统的研究开发,提高了调速器试验台的测试精度,也使性能更加稳定可靠,实现了整个测试过程的自动化,从而减轻了试验人员的劳动强度,提高了工作效率,降低了试验成本,也同时消除了安全隐患,因此对本课题的研究具有较大的现实意义。
上传时间: 2013-07-20
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随着对高处理能力、网络通信、实时多任务,超低功耗这些需求的增长,传统8位处理器已经不能满足新产品的要求了,高端嵌入式处理器已经得到了普遍的重视和应用.ARM是目前嵌入式领域应用最广泛的RISC微处理器结构,该文研究了基于ARM处理器的嵌入式系统的开发,介绍了利用一款ARM微处理器和FPGA设计的四路E1中继板卡的硬件结构和工作原理,并在这个硬件平台上进行软件开发的过程.该四路E1收发器能够提供四条E1链路,把带宽从2Mbps提高到8Mbps,能够同时负载120个用户的通信,解决了数字环路系统中卡槽数目限制的问题.目前,建立在G. 703基础上的El接口在分组网、帧中继网、GSM移动基站及军事通信中得到广泛的应用,传送语音信号、数据、图像等业务.文中首先分析了当前数字环路系统的发展现状和趋势,随着网络通信的用户数目及信息量的猛增,拓宽数据传输的通道是一项研究热点,这是开发四路E1收发器的一个目的.接着叙述了数字环路系统的结构和工作原理,即四路E1收发器的应用环境,着重介绍了四路E1板卡在整个系统中所扮演的角色和嵌入式处理器ARM的体系结构和特点,鉴于数据传输中对时钟的要求比较严格,该文还介绍了FPGA技术,应用它主要是为系统提供各个精确的时钟.然后,在分析了四路E1收发器的工作原理和比较了各类处理器特点的基础上,提出了四路E1收发器的硬件设计,分别介绍了时钟模块、系统接口电路、存储系统模块、四通道E1合成器模块、CPU模块以及时隙交换模块.接着,在研究分析了G.703和G.704等通信协议后,再根据系统要求提出了四路E1收发器的软件设计.先介绍了实时操作系统RTXC,详细阐述了ARM处理器启动代码程序的设计,然后给出了在此操作系统下软件设计的整体结构,分四个任务分别阐述此软件功能,其中详细介绍了信令处理模块、接口中断处理模块、系统运行监测模块和RC消息LC消息处理模块.最后介绍了软件和硬件的调试方法以及设计过程中的调试开发过程,整个系统设计完成后,经过反复调试、测验已达到了预期的效果,现正投入使用中.
上传时间: 2013-04-24
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遥感图像是深空探测和近地观测所得数据的重要载体,在军事和社会经济生活领域发挥着重要作用。由于遥感图像数据量巨大,它的存储和传输已成为遥感信息应用中的关键问题。图像压缩编码技术能降低图像冗余度,从而减小图像的存储容量和传输带宽,它的研究对于遥感图像应用具有重要的现实意义。CCSDS图像压缩算法是空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出的图像数据压缩算法。该算法复杂度较低,并行性好,适合于硬件实现,能实现对空间数据的实时处理,从而广泛应用于深空探测和近地观测。对于直接关系到军事战略、经济建设等方面的遥感图像的传输,必须对它进行加密处理。AES加密算法是由美国国家标准和技术研究所(NIST)于2000年发布的数据加密标准,它不但能抵抗各种攻击,保证加密数据的安全性,而且易于软件和硬件实现。本论文对CCSDS图像压缩算法和AES加密算法进行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS图像压缩算法的原理和结构,用C语言实现了算法的编解码器,并与SPIHT算法和JPEG2000算法的性能进行了比较。 (2)研究了AES加密算法的原理和结构,用C语言实现了算法的加解密器。 (3)介绍了实现CCSDS图像压缩算法和AES加密算法的FPGA设计所选择的软件开发工具、开发语言和硬件开发平台。 (4)给出了CCSDS编码器的FPGA实现方法和实现性能。 (5)给出了AES加密器的FPGA实现方法和实现性能。 本文设计的CCSDS图像压缩和AES加密FPGA系统运用了流水线设计、高速内存设计、模块并行化设计和模块串行化设计等技术,在系统速度和资源面积上取得了较好的平衡,达到了预期的设计目的。
上传时间: 2013-07-15
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提出了一种基于ARM9 和uC/OS-II 的嵌入式数字示波器的设计方法。硬件上采用ARM9+FIFO 的结构实现4 通道数据同步。软件上采用uC/OS-II 实现多任务运行及实时处理。整机测试表明:
上传时间: 2013-05-30
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一种基于单片机和SA4828芯片的变频变压电源:摘要:介绍了一种三相变频变压电源的设计方法。电源采用单片机和SPWM发生器SA4828专用芯片控制,使得控制系统简单可靠,使用灵活,适用性强,具有
上传时间: 2013-07-26
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高精度电压表、电流表和电阻表的制作:一、研究目的1.学习和掌握万用表电路设计的思路。2.学习掌握电压表、电流表和电阻表测量中不同量程的构成方式。3.学习和掌握采用含运算放大器的
上传时间: 2013-07-22
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雷达显控终端作为对雷达数据的直观表述,是各种雷达系统中的重要组成部分。该文对Direct3D 和雷达显示器进行介绍,并在此基础上,提出一种新的基于VC++和Direct3D 的雷达P 型显示器仿真模型
上传时间: 2013-06-19
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采用多功能终端构成一种小型卫星通信网,要求各个终端能够像计算机一样支持多种各样的外部设备,并能实现组网功能。采用能支持嵌入式Linux操作系统的ARM处理器可很好地满足这种需求。本文重点研究这种智能终端中基于ARM处理器的嵌入式软件及其实现,主要内容有: (1)在分析嵌入式系统、ARM处理器、Linux操作系统特点的基础上,论证了这种基于ARM处理器和Linux操作系统实现组网多功能终端方案的可行性和优越性。 (2)介绍了嵌入式系统的组成、开发流程和步骤,搭建了嵌入式系统开发和调试平台,包括软件开发工具、硬件调试工具,软件组件等。 (3)分析了该卫星通信网终端的需求,并详细阐述了本系统的硬件配置,包括ARM处理器、存储器和输入/输出接口。 (4)论证了本系统软件部分设计的目标,提出了一种软件结构方案,包括Bootloader、LinuX内核、文件系统、图形用户界面、网络应用程序这几个方面的选型和开发目标。 (5)完成ARM嵌入式软件平台的设计与实现,包括U-Boot的修改和移植、Linux系统内核的移植和剪裁、嵌入式Linux文件系统的制作、图形用户界面的安装和编程基础,以及Linux系统中驱动程序的设计。关键词:卫星通信网,地面终端,嵌入式系统,ARM,Linux
上传时间: 2013-04-24
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