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簡介:隨著集成電路工藝的不斷進(jìn)步以及處理器體系的發(fā)展,異構(gòu)多核處理器在嵌入式領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,片上通信設(shè)計是提高異構(gòu)多核體系性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,多核處理器的片上通信已經(jīng)形成了多種不同的設(shè)計,但是無法有效地解決處理核之間的協(xié)作問題、片上通信通道分享問題,特別是面向嵌入式異構(gòu)多核領(lǐng)域,由于芯片上的處理核種類、需求各異,對設(shè)計實(shí)現(xiàn)的代價有較高要求,因而需要進(jìn)一步的研究其片上通信以提高性能。針對這一現(xiàn)狀,本文主要從處理核間的協(xié)作方式及片上通信的互連組織層次兩個角度出發(fā),設(shè)計一種處理核間高效協(xié)作,并具有高性能數(shù)據(jù)傳輸?shù)那度胧疆悩?gòu)多核的片上通信。首先,本文提出了“主輔”控制模型,由主核將任務(wù)分配給輔助核,輔助核自行建立該任務(wù)的執(zhí)行環(huán)境并處理該任務(wù),以此為基本的核間協(xié)作方式。該協(xié)作控制模型的核心是一個通信控制單元,包含一個增強(qiáng)的信箱模塊和一個精簡的DMA模塊,用以完成主輔核間的通信以及輔助核中的本地存儲與系統(tǒng)內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換。其次,本文設(shè)計了兩條核間總線,分別為負(fù)責(zé)連接計算密集型核的計算總線與負(fù)責(zé)控制密集型核的控制總線。同時,內(nèi)存控制器被看作處理核連接在計算總線上,從而統(tǒng)一了片內(nèi)的處理核間、處理核與內(nèi)存間的控制通信與數(shù)據(jù)存取通信,形成了本文中的“統(tǒng)一通信”層次模型。通過硬件開發(fā)板和模擬器對本文的設(shè)計進(jìn)行了驗(yàn)證和測試分析。結(jié)果顯示,“主輔”控制模型相對于傳統(tǒng)“RISCDSP”設(shè)計中的協(xié)作架構(gòu)有23﹪的性能提升,“統(tǒng)一通信”層次模型的性能則分別是共享二級CACHE層次模型和共享總線層次模型的114倍和13倍。綜上所述,本文較好地分析了嵌入式異構(gòu)多核體系中片上處理核在核間通信以及存儲層次上的不同需求特性,提供了高效的核間協(xié)作以及數(shù)據(jù)傳輸性能。
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簡介:FLASH存儲器作為一類非易失性存儲器具有功耗低、讀寫快、容量大、成本低、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)它包括FLASH存儲芯片如NFLASH、NFLASH以及一些FLASH存儲卡如CF、MMC、SD卡等。本論文主要研究與實(shí)現(xiàn)NFLASH、NFLASH和MMC卡在一款32位微處理器平臺上的應(yīng)用與管理。本論文基于嵌入式LINUX平臺設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了以UNITY805微處理器為核心的FLASH存儲系統(tǒng)包括硬件接口設(shè)計、驅(qū)動和FLASH文件系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)其中UNITY805是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的基于UNICE架構(gòu)的32位移動終端應(yīng)用處理器。本文首先給出了嵌入式LINUX下FLASH存儲系統(tǒng)模型它包括LINUX虛擬文件系統(tǒng)、FLASH文件系統(tǒng)和LINUX塊設(shè)備驅(qū)動并對模型的各個層次進(jìn)行了分析其中重點(diǎn)分析了LINUX虛擬文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理;其次結(jié)合UNITY805的多媒體卡控制器、外部存儲接口控制器的特點(diǎn)分別設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了MMC卡、NFLASH和NFLASH驅(qū)動包括讀、寫和擦除操作等實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的LINUX塊設(shè)備驅(qū)動和LINUX內(nèi)存技術(shù)設(shè)備驅(qū)動接口并向系統(tǒng)注冊;最后在設(shè)備驅(qū)動的基礎(chǔ)上根據(jù)FLASH存儲器的擦除后才能寫入和擦除次數(shù)有限等存儲特性通過對NFLASH專用的YAFFS2文件系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)使之能應(yīng)用于多種FLASH存儲器主要從文件存儲方式、文件系統(tǒng)初始化、垃圾回收、掉電保護(hù)等方面進(jìn)行改進(jìn)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的文件系統(tǒng)格式化工具。本文所實(shí)現(xiàn)的FLASH存儲系統(tǒng)在基于嵌入式LINUX和UNITY805微處理器平臺的多媒體播放器上進(jìn)行了功能驗(yàn)證FLASH上文件的讀寫速度能達(dá)到播放器的要求系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠。
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簡介:現(xiàn)如今在控制領(lǐng)域軟件開發(fā)中,通過使用SIMULINKSTATEFLOW建模方法,以模型設(shè)計為基礎(chǔ)并結(jié)合REALTIMEWKSHOPRTW自動生成代碼的技術(shù)已日趨成熟,并日趨成為大型控制類嵌入式軟件開發(fā)的主流選擇。這種開發(fā)模式優(yōu)于傳統(tǒng)軟件開發(fā)模式的地方在于它在大大節(jié)省了人力、物力和財力的同時,更加提高了軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。它使得傳統(tǒng)的軟件開發(fā)人員將重心從軟件編碼轉(zhuǎn)移到軟件模型設(shè)計上來。目前,西方發(fā)達(dá)國家在飛行控制、航空航天類軟件開發(fā)中大都是以模型自動生成代碼,輔以少量人工代碼的方式進(jìn)行的。某些發(fā)達(dá)國家早已有了一套先進(jìn)的控制設(shè)計一體化平臺。而在國內(nèi)這方面目前仍然處于起步階段。所以本課題的主要目的是希望通對基于模型的嵌入式軟件開發(fā)平臺相關(guān)技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行較為深入的研究,在提供一整套平臺解決方案的同時為每個技術(shù)難點(diǎn)提供實(shí)現(xiàn)方案。本課題的研究屬于軟件工程中可行性技術(shù)預(yù)研部分,針對課題的相關(guān)技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行逐個深入研究和突破。在研究過程中會使用到測試、調(diào)試等相關(guān)理論,并在這些基礎(chǔ)上研究解決所遇到的技術(shù)問題,輔以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后將相關(guān)技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行整合,并提出實(shí)現(xiàn)這種基于建模的嵌入式軟件開發(fā)平臺可采用的整套方案。所以整個課題的研究方法是以理論為基礎(chǔ),和實(shí)際相結(jié)合的針對特定領(lǐng)域的探索性技術(shù)預(yù)研。研究的主要成果是為基于SIMULINKSTATEFLOW建模的一體化開發(fā)平臺所需要的各種相關(guān)技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行了深入分析,進(jìn)而提供整套解決方案,并為關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)提供了詳細(xì)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案,以及相關(guān)代碼。借助本文所提供的相關(guān)資源料,如有需要者可以此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況,將其應(yīng)用于不同的目標(biāo)平臺,并且產(chǎn)品化。通過此課題研究所取得的成果和相關(guān)分析資料,可以較容易地實(shí)現(xiàn)這樣一種開發(fā)平臺,并支持整個模型和代碼測試的自動化。本文所提供的技術(shù)方案包含了對模型級代碼調(diào)試,模型和代碼的測試用例自動生成,功能測試和覆蓋測試的一致性驗(yàn)證等。這樣的開發(fā)平臺可大大節(jié)約開發(fā)人員和測試人員的工作。如果這樣一套技術(shù)方案能夠被完美的產(chǎn)品化,它對于國內(nèi)大型控制類軟件的開發(fā)方式將起到革命性的變化
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上傳時間:2024-03-13
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簡介:由于人們對知識的渴求和學(xué)習(xí)方式的多樣化,學(xué)習(xí)機(jī)做為一種學(xué)習(xí)的輔助工具正大規(guī)模走入學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。并且隨著電子技術(shù)和嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展,其功能不再局限于電子詞典的范疇,正朝著多學(xué)科、多功能和專業(yè)化的方向發(fā)展。本課題是實(shí)驗(yàn)室與大連愛丁數(shù)碼有限公司的合作開發(fā)項目,主要研發(fā)針對職業(yè)教育的下一代“翰林提”學(xué)習(xí)機(jī)產(chǎn)品。本文采用以S3C2410嵌入式處理器為核心的硬件平臺。首先,搭建好了嵌入式LINUX平臺,包括交叉編譯環(huán)境的建立、BOOTLOADER的移植、內(nèi)核的配置以及根文件系統(tǒng)的制作,并且在對MINIGUI所需附加庫編譯及MINIGUI交叉編譯之后,成功地對其進(jìn)行了移植,為后續(xù)開發(fā)創(chuàng)造了條件。其次,基于MINIGUI實(shí)現(xiàn)了簡單的客戶服務(wù)器CLIENTSERVER,CS模型,用GNU工具搭建了學(xué)習(xí)機(jī)的軟件開發(fā)工程,實(shí)現(xiàn)了基于MAKE管理工具的可移植工程模塊的制作,完成了學(xué)習(xí)機(jī)軟件系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。之后詳細(xì)介紹了英語學(xué)習(xí)模塊的功能、MINIGUI應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序的開發(fā)以及基于SQLITE嵌入式數(shù)據(jù)庫的詞庫查詢技術(shù),實(shí)現(xiàn)了單詞、對話、專業(yè)詞匯練習(xí)以及詞典查詢等英語學(xué)習(xí)的功能。最后,設(shè)計了無線傳輸模塊的通信協(xié)議,無線通信設(shè)備使用串行通信方式與應(yīng)用端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互,采用NRF2401射頻收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)機(jī)無線傳輸?shù)墓δ?,并詳?xì)的介紹了發(fā)送與接收時數(shù)據(jù)幀的處理過程。本課題由實(shí)驗(yàn)室三位同學(xué)共同合作完成硬件與軟件的設(shè)計與開發(fā),在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對系統(tǒng)各個子模塊進(jìn)行了分別測試以及整合測試,測試結(jié)果表明,軟件系統(tǒng)達(dá)到了合作方的要求,具有較好的穩(wěn)定性和實(shí)用性。
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上傳時間:2024-03-12
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簡介:近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及和3C計算機(jī)、通信、消費(fèi)電子合一的加速,微型化和專業(yè)化成為發(fā)展的新趨勢,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)己經(jīng)成為了信息產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)。基于ARM硬件平臺及LINUX操作系統(tǒng)的嵌入式產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)已成為主流。而在嵌入式的開發(fā)過程中,針對目標(biāo)平臺的操作系統(tǒng)移植成為影響嵌入式產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度的一個關(guān)鍵因素。本文正是基于上述現(xiàn)狀,對基于ARM平臺的LINUX系統(tǒng)移植技術(shù)進(jìn)行了全面的分析,對系統(tǒng)引導(dǎo)、文件系統(tǒng)等諸多方面的移植進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)。主要工作包括1系統(tǒng)分析了LINUX內(nèi)核的結(jié)構(gòu)、各功能模塊及其對系統(tǒng)移植的影響,并總結(jié)分析了內(nèi)核對系統(tǒng)移植的支持和限制。2提出了在LINUX下進(jìn)行系統(tǒng)移植的內(nèi)容、重點(diǎn)及基本方法,分析了LINUX源代碼樹與ARM系統(tǒng)移植的相關(guān)性。3剖析了嵌入式LINUX系統(tǒng)引導(dǎo)、內(nèi)核啟動、設(shè)備驅(qū)動、文件系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)。4在此基礎(chǔ)上,對LINUX向目標(biāo)平臺的系統(tǒng)移植進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
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上傳時間:2024-03-12
頁數(shù): 87
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簡介:基于SOPCSYSTEMONPROGRAMMABLECHIP的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計把SOC設(shè)計、FPGA設(shè)計和當(dāng)前最流行的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來,使之具有廣泛的應(yīng)用前景。SOPC必將成為未來IC的發(fā)展趨勢,課題采用ALTERA公司推出的32位軟核處理器NIOSⅡ和嵌入式操作系統(tǒng)ΜCLINUX進(jìn)行嵌入式開發(fā)對未來嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義。論文首先介紹如何利用QUARTUSⅡ、SOPCBUILDER等軟件工具來構(gòu)建一個以NIOSⅡ處理器為核心硬件平臺;這個硬件平臺為ΜCLINUX提供了4M的FLASH,8M的SDRAM和DMA9000A以太網(wǎng)控制器等外圍設(shè)備。硬件平臺搭建成功,接著詳細(xì)介紹利用NIOSⅡIDE、和MICROTRONIX公司的LINUX開發(fā)包移植ΜCLINUX操作系統(tǒng)到硬件平臺的過程,ΜCLINUX操作系統(tǒng)的移植包括內(nèi)核定制和文件系統(tǒng)的生成和應(yīng)用三個部分。課題完成了以NIOSⅡ?yàn)楹诵牡奶幚砥飨到y(tǒng)定制,ΜCLINUX操作系統(tǒng)在NIOSⅡ處理器的移植,通過應(yīng)用程序驗(yàn)證了移植的操作系統(tǒng)ΜCLINUX在DE2開發(fā)平臺運(yùn)行的穩(wěn)定性,為后續(xù)在DE2平臺上進(jìn)行嵌入式開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。
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上傳時間:2024-03-11
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簡介:隨著微電子、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的高度發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)模式已越來越多的運(yùn)用到現(xiàn)代工業(yè)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)中,并扮演著不可替代的重要作用。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計算機(jī)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè),已成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。由于無網(wǎng)絡(luò)接口的嵌入式系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、設(shè)備管理、通訊等工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,人們對其提出了更高的要求。希望能通過它進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸,并遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行的設(shè)備,及時了解設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài),控制設(shè)備的操作。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程故障預(yù)報,甚至遠(yuǎn)程故障排除。本論文圍繞嵌入式LINUX在以ARM920T為核心的礦用本安型安全監(jiān)控分站的實(shí)現(xiàn)、與上位機(jī)軟件通信、以及開發(fā)流程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了討論和研究。論文首先介紹了ARM和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展概況,然后闡述了以ARM920T為核心的開發(fā)平臺的硬件組成及其實(shí)現(xiàn),再以此硬件平臺為基礎(chǔ),介紹了嵌入式LINUX系統(tǒng)的移植、驅(qū)動編程和LINUX下應(yīng)用程序的串口通信和與上位機(jī)軟件的SOCKET通信,并重點(diǎn)介紹了以此原理為基礎(chǔ)的分站產(chǎn)品的功能和485總線的在分站中應(yīng)用,最后介紹了上位機(jī)軟件的實(shí)現(xiàn)和與分站的SOCKET通信。
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上傳時間:2024-03-12
頁數(shù): 76
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簡介:自動語音識別系統(tǒng)的實(shí)用化研究是近幾年語音識別研究的一個主要方向,隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展,語音識別系統(tǒng)大量地從實(shí)驗(yàn)室的PC平臺轉(zhuǎn)向了嵌入式設(shè)備中。對于嵌入式系統(tǒng)而言,由于成本和體積的限制,必須要求有一個高度集成的軟硬件平臺。OMAP5912處理器是由TI應(yīng)用最為廣泛的TMS320C55XDSP內(nèi)核與低功耗、增強(qiáng)型ARM926EJS微處理器組成的雙核應(yīng)用處理器,并通過優(yōu)化處理器間的通信機(jī)制使設(shè)計者可同時享受這兩種處理器的最大優(yōu)點(diǎn)。文章以嵌入式語音識別為研究背景,以雙核處理器OMAP5912為核心進(jìn)行嵌入式語音識別系統(tǒng)軟硬件平臺的構(gòu)建。在硬件平臺的設(shè)計中,具體闡述了系統(tǒng)電源、系統(tǒng)譯碼電路、存儲器單元、音頻接口單元、外圍通信接口單元、顯示單元、鍵盤輸入單元、仿真單元和備用接口單元的設(shè)計過程及其原理。其中在存儲器單元設(shè)計中,又分別介紹了DDRSDRAM設(shè)計、NFLASH設(shè)計、NFLASH設(shè)計和CF卡接口設(shè)計;在外圍通信接口單元設(shè)計中,分別介紹了以太網(wǎng)接口設(shè)計、USB主從接口設(shè)計以及RS232接口設(shè)計。鑒于信號完整性問題對高頻電路設(shè)計的重要性,文章詳盡地闡述了硬件平臺設(shè)計過程中,在電路原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計中對信號完整性的考慮,并對DDRSDRAM的信號完整性設(shè)計做了單獨(dú)的描述。最后簡要介紹了對硬件平臺的測試過程。硬件平臺的設(shè)計是文章研究的核心內(nèi)容。在軟件平臺的設(shè)計中,依次介紹了UBOOT116的編譯過程、LINUX2625內(nèi)核的編譯過程和使用BUSYBOX制作JFFS2根文件系統(tǒng)的過程,最后介紹了軟件平臺向硬件平臺的部署過程。嵌入式語音識別系統(tǒng)能否正常工作,雙核之間能夠進(jìn)行大塊數(shù)據(jù)交換是關(guān)鍵。文章最后詳細(xì)闡述了由NOKIA公司開發(fā)的專門用在OMAP處理器上雙核之間進(jìn)行塊數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_源軟件DSPGATEWAY的工作原理及其應(yīng)用過程。
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上傳時間:2024-03-11
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簡介:隨著數(shù)碼相機(jī)的盛行,傳統(tǒng)相機(jī)逐漸退出歷史的舞臺。對于數(shù)碼相片的欣賞和擺設(shè),人們一般只能通過PC機(jī),極其不方便。數(shù)碼相框正是迎合這種需求,它體積小,能隨時更換相片,并具有USB主機(jī)功能,能夠即插即用,擁有較大的存儲空間。但是,目前的數(shù)碼相框價格比較昂貴,技術(shù)也有待改進(jìn)和完善。本設(shè)計采用了比較通用的ARM9系列處理芯片為主芯片、源代碼開放的嵌入式LINUX操作系統(tǒng)和用戶操作界面QTEMBEDDED共同建立的平臺設(shè)計了數(shù)碼相框系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)的功能有對多種格式相片在640480觸摸LCD上以幻燈形式播放、USB主機(jī)讀取功能、MP3播放、SD卡存儲等功能。該設(shè)計具有成本低,功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。主要工作包括1針對NFLASH啟動的支持,實(shí)現(xiàn)了啟動引導(dǎo)程序UBOOT的修改和移植,以及嵌入式LINUX內(nèi)核的裁剪和驅(qū)動的修改,包括NFLASH分區(qū)、YAFFS的支持、LCD驅(qū)動修改等;完成了文件系統(tǒng)的建立和修改,并在開發(fā)平臺上獲得調(diào)試成功;2完成了QT開發(fā)環(huán)境的建立,并在該環(huán)境下,通過QTEMBEDDED應(yīng)用程序的開發(fā)步驟,實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼相框產(chǎn)品應(yīng)用程序的開發(fā),并在開發(fā)平臺上獲得成功調(diào)試;3在軟件開發(fā)的同時,我們根據(jù)該項目設(shè)計需求,完成了電路原理圖和PCB版圖的設(shè)計,并通過制板和調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和接口的驅(qū)動,其電路主要包括SD卡,UDA1341TS音頻電路,LCD顯示電路,USB主機(jī)和串口電路等幾部分;從測試運(yùn)行的結(jié)果來看,S3C2410的處理能力能很好地滿足要求,外圍電路也能夠滿足一般的數(shù)碼相框所需的功能,硬件接口和驅(qū)動都能正常工作,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求和目標(biāo)。從軟件上看,LINUX系統(tǒng)也能很好地滿足數(shù)碼相框的要求,SD卡、USB和LCD等驅(qū)動能比較好地支持。用QTEMBEDDED開發(fā)的應(yīng)用程序,對比較流行的幾種圖片格式也能很好地支持。但QTEMBEDDED相關(guān)的庫文件偏大,不能將程序和運(yùn)行所需的文件固化在64M的FLASH存儲中。本設(shè)計還有很大的發(fā)展空間。在硬件上,首先可以再加一個DSP處理器,專門用來處理音視頻的解碼,實(shí)現(xiàn)視頻播放功能;也可以增加以太網(wǎng)絡(luò)或WIFI模塊,實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)獲取圖片的功能。
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簡介:氣動肌肉以其類似生物的驅(qū)動特征、良好的順應(yīng)性和安全性,使它在康復(fù)醫(yī)療設(shè)備的研制中受到了極大的關(guān)注。本文以應(yīng)用在上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人當(dāng)中的氣動肌肉驅(qū)動器作為研究對象,對氣動肌肉的驅(qū)動特性、氣動肌肉對拉驅(qū)動的關(guān)節(jié)剛度調(diào)節(jié)和位置控制等問題進(jìn)行研究和探討,并利用ARM最新架構(gòu)的CTEXM3微控制器搭建了適用于康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的嵌入式控制系統(tǒng)。由于氣動肌肉壓力-位移關(guān)系的非線性和時變性,研究者們很難從理論上建立一個在整個工作范圍非常準(zhǔn)確,而且適用于各種類型氣動肌肉的數(shù)學(xué)模型。本文從具體的使用條件出發(fā),建立了一種實(shí)用、簡單、有效的氣動肌肉驅(qū)動特性模型。單根氣動肌肉只能提供拉力,而且由于編織套和內(nèi)部橡膠氣腔的摩擦損耗,單根氣動肌肉驅(qū)動存在很大的回滯現(xiàn)象。因此在實(shí)際應(yīng)用中,多采用氣動肌肉對拉的形式驅(qū)動機(jī)器人關(guān)節(jié)。這種對拉的驅(qū)動方式借鑒的是生物骨骼肌的原理。本文以康復(fù)機(jī)器人的肘關(guān)節(jié)為模型,分析研究了肘關(guān)節(jié)剛度和位置關(guān)于氣動肌肉內(nèi)部氣壓之間的關(guān)系,提出了一種位置與剛度混合控制的策略。對氣動肌肉分析研究后,本文開始著手搭建適用于康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的嵌入式控制系統(tǒng)。首先分析了該控制器的功能需求,并以此為基礎(chǔ)完成了中央處理器的選型。采用CTEXM3微控制器作為系統(tǒng)的主芯片是本文的特點(diǎn)之一。然后分模塊具體討論嵌入式控制器的各主要功能,包括ADC模塊、DAC模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和以太網(wǎng)通信模塊等。ADDA轉(zhuǎn)換是本控制器的核心功能,本文也采取多種措施盡可能提高轉(zhuǎn)換精度。該控制器移植了FATFS文件系統(tǒng),因此能夠便利的與上位機(jī)共享文件。最后編寫了基于前后臺結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)軟件,并給出了主要程序的關(guān)鍵代碼。
下載積分: 5 賞幣
上傳時間:2024-03-12
頁數(shù): 72
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簡介:隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,各種視頻終端越來越廣泛地應(yīng)用于人們生活中,微電子技術(shù)和嵌入式操作系統(tǒng)的不斷發(fā)展,為多媒體化視頻終端的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、通信和多媒體技術(shù)的相互融合將成為視頻通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。高質(zhì)量的視頻信號在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時傳輸對視頻編碼提出了新的要求,而視頻采集是視頻終端不可或缺的部分,在這種背景下研究嵌入式系統(tǒng)中的視頻實(shí)時采集編碼就具有一定的實(shí)際意義和先進(jìn)性。本文設(shè)計了嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻采集編碼端。課題提出了基于ARMLINUX的視頻采集編碼設(shè)計方案,采用S3C2440作為主處理器,選用OV511OV7650構(gòu)造USB攝像頭進(jìn)行視頻采集。數(shù)據(jù)采集完成后通過USB口發(fā)送到S3C2440中進(jìn)行軟件編碼。由于嵌入式LINUX在各種視頻設(shè)備中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,故該設(shè)計具有一定的通用性。本研究在S3C2440的整體構(gòu)架下,進(jìn)行硬件設(shè)計,搭建了硬件開發(fā)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于硬件系統(tǒng)的操作系統(tǒng),研究了嵌入式LINUX操作系統(tǒng)移植包括啟動裝載器BOOTLOADER,LINUX2613內(nèi)核移植,YAFFS文件系統(tǒng)的安裝,遠(yuǎn)程調(diào)試環(huán)境的建立。在硬件系統(tǒng)設(shè)計和操作系統(tǒng)開發(fā)完成的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了LINUX系統(tǒng)下的實(shí)時視頻采集,利用多線程設(shè)計解決了采集編碼的同步問題。然后主要進(jìn)行了ARMLINUX下MPEG4視頻編碼的研究,對XVID編碼器進(jìn)行了移植,在閱讀XVID源代碼的基礎(chǔ)上,提出了在ARM構(gòu)架下,面向應(yīng)用的嵌入式實(shí)時視頻壓縮編碼的優(yōu)化方法,對編碼器進(jìn)行了編譯級和代碼級優(yōu)化,達(dá)到了實(shí)時應(yīng)用要求。本文完成了從系統(tǒng)設(shè)計、硬件平臺的建立、嵌入式操作系統(tǒng)移植、到應(yīng)用軟件開發(fā)整個過程。視頻采集編碼系統(tǒng)運(yùn)行正常,基本達(dá)到了設(shè)計要求。本文實(shí)現(xiàn)的視頻實(shí)時采集編碼模塊既可應(yīng)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中,也可作為獨(dú)立模塊應(yīng)用于其它系統(tǒng)中。
下載積分: 5 賞幣
上傳時間:2024-03-11
頁數(shù): 96
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簡介:隨著嵌入式技術(shù)的普及和發(fā)展,嵌入式軟件的開發(fā)規(guī)模也日益擴(kuò)大,其開發(fā)周期越來越長開發(fā)成本也越來越高。為了在規(guī)定的成本和進(jìn)度內(nèi)完成項目,只有在開發(fā)過程中采用創(chuàng)新的方法。為應(yīng)對新的需求帶來的困難和挑戰(zhàn),業(yè)界提出了一系列現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)和方法,其中以模型驅(qū)動結(jié)構(gòu)方法MODELDRIVENARCHITECTURE最引人注目,并已有不少廠商提供模型驅(qū)動的開發(fā)工具,使其逐漸成為軟件領(lǐng)域的主流發(fā)展方向。這為解決復(fù)雜、高可靠嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)提供了有效的解決辦法。有了全新的開發(fā)模式,還需要有新的測試手段來保證軟件的質(zhì)量,特別是在高可靠領(lǐng)域。本論文針對上述背景,設(shè)計了一種基于模型驅(qū)動開發(fā)的嵌入式軟件自動化測試平臺。論文首先介紹模型驅(qū)動開發(fā)嵌入式軟件的基本情況,論述了國內(nèi)外在自動測試平臺、自動化測試框架和平臺集成化方面的發(fā)展,分析比較了一些主流商用軟件的情況。在此基礎(chǔ)上,提出了集成化的設(shè)計基本思路,并加以了初步論證。然后,按照軟件工程的要求,結(jié)合實(shí)際情況,分析了模型驅(qū)動開發(fā)嵌入式軟件自動測試平臺的實(shí)際需求。針對需求,提出了自動測試平臺的設(shè)計。平臺實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)手段,是集成業(yè)界主流的測試管理,執(zhí)行及分析軟件,對測試過程中的各個方面加以管理,通過技術(shù)手段將他們整合起來。調(diào)用平臺各個集成組成部分的外部接口,自動驅(qū)動各個組成,共同來完成自動測試需求。最后,簡要描述了設(shè)計的具體實(shí)現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用情況。測試平臺在開發(fā)完成后,已作為某型號飛行器飛行安全控制系統(tǒng)嵌入式軟件開發(fā)一體化平臺的測試環(huán)境。與以往的測試過程相比較,整個測試過程得到了有效的管理,分析測試結(jié)果方便,快捷,查找問題也很高效。并且,測試的每一個環(huán)節(jié)都具有可追溯性。在做回歸測試等大量的測試工作時,腳本驅(qū)動的自動方法,節(jié)約了大量的人力,并且在這些過程中,不易出現(xiàn)人為的一些失誤,提高了測試質(zhì)量。
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上傳時間:2024-03-12
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簡介:隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和革新,三維渲染技術(shù)由于其卓越的視覺效果和娛樂功能而成為近年來的研究熱點(diǎn)。由于三維渲染需要大量較為復(fù)雜的運(yùn)算,目前其應(yīng)用主要被局限在個人電腦和圖形工作站等配備有專門針對三維圖形渲染的圖形加速卡的高端設(shè)備上。隨著嵌入式設(shè)備的不斷普及,如何在嵌入式平臺環(huán)境下實(shí)現(xiàn)三維渲染功能以及對性能進(jìn)行優(yōu)化具有重要的實(shí)用意義。為了進(jìn)一步研究三維渲染技術(shù),構(gòu)建了一個以三角索引網(wǎng)格為核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的輕量級三維渲染圖形庫DWARFGL。以攝像機(jī)視錐為基準(zhǔn),DWARFGL在渲染初期使用可見性檢測技術(shù)對其外的物體進(jìn)行剔除,以便在保證渲染效果的同時提高對數(shù)量較多的物體渲染的效率,使用了深度緩沖技術(shù)解決遮擋檢測問題,并對開平方和三角函數(shù)等運(yùn)算進(jìn)行性能優(yōu)化,為上層提供了法向量插值著色、GOURAUD插值著色和紋理映射三種渲染方式。為有效驗(yàn)證該三維渲染模塊對系統(tǒng)的表現(xiàn)效果,對圖形庫的渲染功能和性能進(jìn)行了測試,測試結(jié)果表明三種渲染方式中GOURAUD插值著色的效率最高,紋理映射次之,效率最低的是法向量插值著色。應(yīng)用層應(yīng)根據(jù)不同情況選擇合適的渲染方式來渲染圖形。測試數(shù)據(jù)還表明渲染每個物體的平均渲染時間會隨著物體數(shù)量的增加而有所降低,說明深度緩沖技術(shù)在渲染工作中具備較強(qiáng)的實(shí)用性。
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上傳時間:2024-03-12
頁數(shù): 60
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