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  • 基于ARM处理器的喷油泵试验台控制系统研究与应用

    喷油泵是柴油机燃油喷射系统中燃油的控制、供给单元,其性能的好坏直接决定着柴油机的加速性能、油耗大小、尾气的排放质量等。准确测试喷油泵的各种技术参数对提高柴油机的各项技术性能具有十分重要的意义。嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一。基于ARM的嵌入式技术己经成为当前嵌入式领域研究的一个亮点。ARM公司的32位RISC处理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能强等诸多优异性能,应用越来越广泛。uCLinux操作系统是从Linux衍生出来的一种操作系统,它是专为无MMU的微控制器开发的嵌入式Linux操作系统。它支持众多嵌入式处理器类型,具有完善的各类驱动支持。 本文从喷油泵试验台控制系统总体结构入手,在详细分析了系统所要检测和控制的参数的基础上,设计出喷油泵试验台控制系统总体架构。喷油泵试验台控制系统由两个模块组成:以80C196KB单片机为中心的喷油泵控制及数据采集系统,以S3C44BOX为中心的上位机监控及管理系统。下位机通过RS232串口接收上位机的命令并执行喷油泵试验台的电机转速控制、燃油温度控制、喷油次数计数、提前角监控及燃油压力显示。上位机是整个试验台控制系统的管理者,主要完成给下位机发送特定的操作命令,完成实验数据的显示、收集和存储,它有友好的中文显示界面,可以完成简单的数据管理操作。 文中详细阐述了上位机的操作系统uCLinux的特点和移植过程。同样对上位机的界面设计及运行环境MiniGUI进行了全面分析并给出移植和界面编程方法。在文章的最后,对喷油泵控制系统采用模糊控制算法进行优化设计。详细描述了模糊控制器设计所包含的三个主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制规则及算法及模糊量的清晰化接口。 通过试验证实,本文设计的喷油泵试验台控制系统技术路线正确合理。相信该可靠实用的控制系统配合喷油泵试验台使用将具有良好的市场潜力。

    标签: ARM 处理器 喷油 试验台

    上传时间: 2013-06-04

    上传用户:2814413580

  • 基于ARM的GPRS无线数据传输监控系统

    远程监控系统是许多重要场所诸如电力、邮电、银行、交通、商场等需要信息广泛交流企业的生产与管理的必备系统。传统远程监控系统的实现方式一般都需要自己建设并维护有线或无线网络,维护费用高,通信距离有限。随着通信技术的发展,原有的远程监控系统已经日益不能满足多方面的要求,我们需要实时性更高,通信距离更远,成本更低的通信方式,本文就此提出了一种基于GPRS的远程数据监控系统。 本文的创新点是采用了GPRS技术中的TCP传输方式来传输监控系统采集的图像数据,相比传统有线网络,在维护成本,通信距离上有了很大的提高,相比传统无线网络在实时性,传输速率,可靠性上有了明显的改善。 本论文分几个部分详细介绍了课题的研究内容。第一部分主要介绍了课题背景和监控系统的发展历史及各类监控系统的比较。第二部分描述了本监控系统中远程终端硬件系统搭建工作,包括各部分器件的选取以及在S3C4480为核心的开发板上扩展出LM9617接口。第三部分描述了以uC/OS操作系统为核心的远程终端软件设计流程,包括uC/OS操作系统和FAT16文件系统的移植,LCD显示驱动, Nand-flash底层驱动的编写等工作。第四部分详细说明了本系统图像采集的具体软件实现,包括根据实际情况配置CMOS图像传感器LM9617的寄存器以及从LM9617中读取图像数据然后将数据写入Nand-flash存储器的具体过程。第五部分详细说明了本系统图像数据传输的具体软件实现,采用的是GPRS企业公网组网方式,包括远程终端程序设计和监控中心服务器搭建两部分工作。远程终端程序设计包括初始化串口通信,将Nand-flash中的图像数据读出并通过GPRS模块GM862发送到监控中心服务器上;监控中心服务器程序设计包括启动建立并启动Socket监听,以及收到连接请求后GPRS通信链路的建立。最后分别用TCP和UDP两种传输方式对监控系统进行了测试,证明了GPRS的TCP传输方式确实更适合于监控系统。

    标签: GPRS ARM 无线数据传输 监控系统

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:liuwei6419

  • WiMAX网络终端基带算法与FPGA实现

    随着全球经济不断增长和信息技术持续发展,越来越多用户提出了对数据、语音和视讯等宽带接入业务的需求。传统的接入网技术己成为新一代宽带通信网络建设的瓶颈,通信网络的宽带化成为一个必然的趋势。在众多新兴的接入技术中,宽带无线接入技术以其特有的优势成为近年来通信技术市场的最大亮点。基于IEEE802.16e的WiMAX技术作为一种面向无线城域网(WMAN)的宽带接入方案,正以其优异的性能和广阔的市场前景而倍受关注。 本文是基于WiMAX技术的网络终端的设计,根据IEEE802.16e协议,物理层需要对收发信息进行编解码、调制解调等的处理,其中包含很多运算密集的算法;这些处理有些适合硬件逻辑实现,有些适合数字信号处理器实现,所以设计采用了FPGAs+DSPs的实现方式。考虑对接收和发送数据的不同处理,在详细分析上行和下行链路的工作过程的基础上,对模块的进行了详细划分,并对系统的FPGA部分进行了详细设计。 设计中本文充分考虑了FPGA和DSP之间处理的优缺点,并注意避免器件之间通信的复杂化,在满足器件之间数据流量的同时,尽量使数据流向简单化,避免了延时增加和接口带宽调度的复杂化。最终整个设计完成完整的802.16e网络终端的物理层基带处理功能。

    标签: WiMAX FPGA 网络终端 基带

    上传时间: 2013-06-01

    上传用户:123456wh

  • 基于FPGA的信道均衡器的设计与实现

    在无线通信系统中,信号在传输过程中由于多径效应和信道带宽的有限性以及信道特性的不完善性导致不可避免地产生码间串扰(Intersymbol Interference).为了克服码间串扰所带来的信号畸变,则必须在接收端增加均衡器,以补偿信道特性,正确恢复发送序列.盲均衡器由于不需要训练序列,仅利用接收信号的统计特性就能对信道特性进行均衡,消除码间串扰,成为近年来通信领域研究的热点课题.本课题采用已经取得了很多研究成果的Bussgang类盲均衡算法,主要因为它的计算复杂度小,便于实时实现,具有较好的性能.本文探讨了以FPGA(Field Programmable Gates Array)为平台,使用Verilog HDL(Hardware Description Language)语言设计并实现基于Bussgang类型算法的盲均衡器的硬件系统.本文简要介绍了Bussgang类型盲均衡算法中的判决引导LMS(DDLMS)和常模(CMA)两种算法和FPGA设计流程.并详细阐述了基于FPGA的信道盲均衡器的设计思想、设计结构和Verilog设计实现,以及分别给出了各个模块的结构框图以及验证结果.本课题所设计和实现的信道盲均衡器,为电子设计自动化(EDA)技术做了有益的探索性尝试,对今后无线通信系统中的单芯片可编程系统(SOPC)的设计运用有着积极的借鉴意义.

    标签: FPGA 信道 均衡器

    上传时间: 2013-07-25

    上传用户:cuibaigao

  • 基于ARM的无线餐饮服务终端系统开发及研究

    随着我国经济建设的快速发展,人们的生活消费水平也越来越高,对餐饮业的服务质量和服务方式也不断地提出新的要求。基于计算机处理和无线通信技术的餐饮服务系统应运而生,本文就基于ARM9的无线餐饮服务终端系统进行了研究和开发,通过对终端的操作,实现无线点菜功能。 在参考阅读了大量信息资料的基础上,确定了以嵌入式系统为终端、基于微功率短距离无线通信技术进行无线通信的整体设计方案。嵌入式系统成本低、体积小、功耗低且可靠性高,是开发餐饮服务终端系统的绝佳选择,而微功率短距离无线通信技术开发容易,成本低廉。所以本课题选择ARM嵌入式开发板和短距离RF无线数据传输模块作为开发餐饮服务终端的硬件。 本文配置了适合嵌入式系统开发的交叉编译环境,在此环境下,通过对系统引导程序的配置、对Linux内核的裁减和对root文件系统的定制,开发了基于本平台的嵌入式Linux操作系统;用C语言编写了基于无线数据传输模块的无线通信应用程序,通过数据发送和数据接收,实现了点菜数据在餐饮服务终端和服务器之间的无线传输;设计了点菜终端的图形用户界面,操作者可在此界面上进行点菜操作,实现点菜功能。 在开发过程中,对Linux操作系统的内核源码、运行和管理机制进行了深入研究,就启动代码的更改和内核的裁减进行了探讨和开发;应用程序采用共享内存的Linux多线程技术进行功能处理,就线程管理问题的进行了分析探讨。

    标签: ARM 无线 服务 终端系统

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:坏坏的华仔

  • 基于ARM的智能家居控制系统的研究

    Internet现已成为社会重要的信息流通渠道。嵌入式系统能够连接到 Internet上面将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。嵌入式设备与Internet的结合代表着嵌入式系统和网络技术的真正未来。随着IPv6的应用,设备都可能获得一个全球唯一的IP地址,通过IP地址和互联网相连成为一个网络设备。因此随着电子技术和Internet技术的发展使的家用电子电器产品步向智能化网络化的智能家居方向。智能家居是集成微电子技术与控制技术当前嵌入式系统典型的代表。 本文将嵌入式技术与电力载波通信协议X-10技术结合起来来实现智能家居控制系统,着重研究智能家居控制系统的核心一基于ARM核的智能家居网关软硬件设计。智能家居网关是一个嵌入式WEB服务器,用户通过登陆智能家居网关进而实现对智能家居网关的远程控制操作,智能家居网关将接收到的用户命令进行“翻译”之后向家庭电力线发送X-10指令,实现对家庭设备的控制。 本文首先分析基于ARM的智能家居控制系统的原理及X-10技术;然后给出具体基于ARM平台的硬件电路设计,本文在以LPC2210为处理器实现智能家居控制系统的设计中,给出详细设计步骤与过程。本系统主要电路包括有电源电路、键盘电路、LCD显示电路、存储电路、网口电路、及X-10电力载波电路等等;其次ARM平台软件实现是本文的一个重点。本文主要分三步来实现:第一步实现了在LPC2200系列处理器上的嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ的移植、第二步实现TCP/IP协议栈LWIP在嵌入式操作系统上的移植、第三步实现WEB服务器的组建以及应用软件设计。最后系统在搭建完软硬件平台之后,进入调试结果环节。系统运行后本人使用本地示波器观看波形,然后通过对波形的解析与X-10指令的对照来验证基于ARM的智能家居控制系统的可行性,进而实现了X-10信息家电与Internet的互连控制。

    标签: ARM 智能家居控制系统

    上传时间: 2013-06-04

    上传用户:WS Rye

  • 基于ARM和GPRS技术的第二代身份证无线手持阅读器的研究

    按照公安部规定,我国从 2004 年开始换发第二代居民身份证,预计到 2008 年基本完成第二代居民身份证的换发工作。第二代身份证与第一代身份证最大的区别在于:它的内部嵌入了一枚指甲盖大小的非接触式 IC 芯片,该芯片内存储有姓名、性别等9项信息。本课题设计出一款基于 ARM 和 GPRS 技术的第二代身份证无线手持阅读器,该阅读器能读出第二代身份证内 IC 卡信息,并可通过 GPRS 网络将信息进行无线传输。 本文以该阅读器的设计为主线,论述的主要内容如下: 1.介绍了课题背景及意义。全国 9 亿第二代身份证的换发,必然带来各行业对阅读器的大量需求,而现有阅读器的弊端促使了对阅读器做更深入的研究。 2.介绍了相关概念及技术,包括:无线射频识别技术、ISO/IEC14443 协议、嵌入式系统、ARM、GPRS技术等。 3.详细介绍了该阅读器的硬件设计方法,并给出主要硬件模块电路原理图及其 PCB 板设计方法,同时也简单介绍了硬件的焊接和调试过程。 4.详细介绍了该阅读器的软件设计方法,包括:读卡模块驱动程序、GPRS 模块驱动程序、人机对话模块驱动程序、I/O 口驱动程序的流程图和部分代码。 5.为使该阅读器安全可靠地运行,对阅读器进行了各种功能测试,包括:读卡功能、GPRS 数据传输功能、人机接口功能。 通过功能测试,该阅读器能准确读取第二代身份证内信息并通过GPRS 网络成功将信息发送出去。该阅读器与市面上现有的阅读器相比,具有可脱机操作、无线传输、小巧灵便的优点。由于该阅读器软件采用模块化的设计方法,可以方便移植到其他非接触卡阅读器中,因此本阅读器具有非常广泛的应用前景。

    标签: GPRS ARM 身份证 无线

    上传时间: 2013-06-10

    上传用户:爺的气质

  • 高清视频编解码系统控制模块设计

    在航空航天,遥感测量,安全防卫以及家用影视娱乐等领域,要求能及时保存高清晰度的视频信号供后期分析、处理、研究和欣赏。因此,研究一套处理速度快,性能可靠,使用方便,符合行业相关规范的高清视频编解码系统是十分必要的。 本文首先介绍了高清视频的发展历史。并就当前相关领域的发展阐述了高清视频编解码系统的设计思路,提出了可行的系统设计方案。基于H.264的高清视频编码系统对处理器的要求非常高,一般的DSP和通用处理器难以达到性能要求。本系统选择富士通公司最新的专用视频编解码芯片MB86H51,实时编解码分辨率达到1080p的高清视频。芯片具有压缩率高,功耗低,体积小等优点。系统的控制设备由三块FPGA芯片和ARM控制器共同完成。FPGA芯片分别负责视频输入输出,码流输入输出和主编解码芯片的控制。ARM作为上层人机交互的控制器,向系统使用者提供操作界面,并与主控FPGA相连。方案实现了高清视频的输入,实时编码和码流存储输出等功能于一体,能够编码1080p的高清视频并存储在硬盘中。系统开发的工作难点在于FPGA的程序设计与调试工作。其次,详细介绍了FPGA在系统中的功能实现,使用的方法和程序设计。使用VHDL语言编程实现I2C总线接口和接口控制功能,利用stratix系列FPGA内置的M4K快速存储单元实现128K的命令存储ROM,并对设计元件模块化,方便今后的功能扩展。编程实现了PIO模式的硬盘读写和SDRAM接口控制功能,实现高速的数据存储功能。利用时序状态机编程实现主芯片编解码控制功能,完成编解码命令的发送和状态读取,并对设计思路,调试结果和FPGA资源使用情况进行分析。着重介绍设计中用到的最新芯片及其工作方式,分析设计过程中使用的最新技术和方法。有很强的实用价值。最后,论文对系统就不同的使用情况提出了可供改进的方案,并对与高清视频相关的关键技术作了分析和展望。

    标签: 高清视频 编解码 系统控制 模块设计

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:shanml

  • 基于FPGA的蓝牙HCIUART控制接口设计

    通用异步收发器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是广泛使用的串行传输协议。串行外设用到异步串行接口一般采用专用集成电路实现。但是这类芯片一般包含许多辅助模块,而时常不需要使用完整的UART的功能和辅助功能,或者当在FPGA上设计时,需要将UART功能集成到FPGA内部而不能使用芯片。蓝牙主机控制器接口则是实现主机设备与蓝牙模块之间互操作的控制部件。当在使用蓝牙设备的时候尤其是在监控场所,接口控制器在控制数据与计算机的传输上就起了至关重要的作用。 论文针对信息技术的发展和开发过程中的实际需要,设计了一个蓝牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模块。使用VHDL将其核心功能集成,既可以单独使用,也可集成到系统芯片中,并且整个设计紧凑、稳定且可靠,其用途广泛,具有一定的使用价值。 本设计采用TOP-DOWN设计方法,整体上分为UART接口和蓝牙主机控制器接口两部分。首先根据UART和蓝牙主机控制器接口的实现原理和设计指标要求进行系统设计,对系统划分模块以及各个模块的信号连接;然后进行模块设计,设计出每个模块的功能,并用VHDL语言编写代码来实现模块功能;再使用ISE8.2I自带的仿真器对各模块进行功能仿真和时序仿真;最后进行硬件验证,在Virtex-II开发板上对系统进行功能验证。实现了发送、接收和波特率发生等功能,验证了结果,表明设计正确,功能良好,符合设计要求。

    标签: HCIUART FPGA 蓝牙 控制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:tianyi223

  • 基于FPGA的路径识别图像传感器的设计

    基于彩色路径识别的视觉导航方法是当前自动导航小车领域的研究热点和方向。视觉导航是指根据地面路径和被控对象之间的位置偏差控制其运行的方向,因此,地面彩色路径图像的摄取及其识别处理就成为视觉导航系统中的基础和关键。在当前的视觉导航系统设计中,图像处理的硬件平台都是基于通用微处理器,嵌入式微处理器或者DSP进行设计的。这些处理器一个共同的特点就是数据串行处理,而图像处理过程涉及大量的并行处理操作,因此传统的串行处理方式满足不了图像处理的实时性要求。 鉴于微处理器这方面的不足,作者提出一种使用FPGA实现图像识别的并行处理方案,并据此设计一个智能图像传感器。该传感器采用先进的FPGA技术,将图像采集及其显示,路径的识别处理以及通信控制等模块集成在一个芯片上,形成一个片上系统(SOC)。其主要功能是对所采集的彩色路径图像进行识别处理,获得彩色路径的坐标及其方向角,并将处理结果发送给上位机,为自动导航提供控制依据。 本文将彩色路径的识别处理过程划分为三个阶段,第一阶段为颜色聚类识别,以获得二值路径图像,第二阶段为数学形态学运算,用于对第一阶段中获得的二值图像进行去斑处理,第三阶段为路径中心线的定位及其方向角的测量。图像传感器与上位机的通信采用异步串行方式,由于上位机需要控制该传感器执行多种任务,作者定义一种基于异步串行通信的应用层协议,用于上位机对传感器的控制。在图像的显示中,为了弥补图像采集的速率和VGA显示速率的不匹配,作者提出一种基于单端口存储器的图像帧缓冲机制,通过VGA接口将采集的图像实时地显示出来。 根据上述思想,作者完成了系统的硬件电路设计,并对整个系统进行了现场调试。调试结果表明,传感器系统的各个模块都能正常工作,FPGA中的数字逻辑电路能够实时地将路径从图像中准确地识别出来,.充分体现了FPGA对路径图像的高速处理优势,达到了设计预期目标,在一定程度上丰富了路径图像识别处理的技术和方法。

    标签: FPGA 路径识别 图像传感器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ghostparker