传统的数控系统采用的大多是专用的封闭式结构,它能提供给用户的选择有限,用户无法对现有数控设备的功能进行修改以满足自己的特殊要求;各种厂商提供给用户的操作方式各不相同,用户在培训人员、设备维护等方面要投入大量的时间和资金。这些问题严重阻碍了CNC制造商、系统集成者和用户采用快速而有创造性的方法解决当今制造环境中数控加工和系统集成中的问题。随着电子技术和计算机技术的高速发展,数控技术正朝向柔性化、智能化和网络化的方向发展。针对数控系统已存在的问题和未来发展的趋势,本文致力于建立一个适合现场加工特征的开放结构数控平台,使系统具备软硬件可重构的柔性特征,同时把监控诊断和网络模块融入数控系统的框架体系之内,满足智能化和网络化的要求。 本文在深入研究嵌入式系统技术的基础上,引入可重构的设计方法,选择具体的硬件平台和软件平台进行嵌入式可重构数控系统平台的研发。硬件结构以MOTOROLA的高性能32位嵌入式处理器MC68F375和ALTERA的现场可编程门阵列(FPGA)芯片为核心,配以系统所需的外围模块;软件系统以性能卓越的VxWorks嵌入式实时操作系统为核心,开发所需要的应用软件,将VxWorks嵌入式实时操作系统扩展为一个完整、实用的嵌入式数控系统。该系统不仅具有可靠性高、稳定性好、功能强的优点,而且具有良好的可移植性和软硬件可裁减性,便于根据实际需求进行功能的扩展和重构。 本论文的主要研究工作如下: (1)深入研究了以高性能微处理器MC68F375为核心的主控制板的硬件电路设计,以及存储、采集、通讯和网络等模块的设计。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重构设计方法,设计出基于FPGA的电机运动控制、机床IO控制、键盘阵列和液晶显示控制等接口模块电路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式实时操作系统在硬件平台上的移植和任务调度原理,合理分配控制系统的管理任务,开发系统的底层驱动程序和应用程序。 最后,本文总结了系统的开发工作,并对嵌入式可重构数控系统的进一步研究提出了自己的一些想法,以指引后续研究工作。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:gcs333
嵌入式系统(Embedded System)是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统最典型的特点是与人们的日常生活紧密相关,任何一个普通人都可能拥有各类形形色色运用了嵌入式技术的电子产品,小到MP3、PDA等微型数字化设备,大到信息家电、智能电器、车载GIS。 虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了,从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段:
标签: Windows_CE 嵌入式系统
上传时间: 2014-12-29
上传用户:wangzeng
今天,嵌入式系统几乎遍布在人类社会的每个角落。嵌 入式系统可以简单定义为属于大型系统或机器一部分的 一种专用计算机系统,其目的是为该系统或机器提供监 测和控制服务。典型的嵌入式系统在开机时会开始运行 某些专用应用,直到关闭时才会停止。当前设计和生产 的几乎每个电子设备都是嵌入式系统。
上传时间: 2013-10-11
上传用户:13691535575
嵌入式系统是一种应用范围非常广泛的系统。可以说除了桌面计算机和服务器外所有计算设备都属于嵌入式系统,例如从便携式音乐播放器到航天飞机上的实时系统控制都属于嵌入式系统。 大多数商用的嵌入式系统都设计成专用任务的低成本的产品。大多数的嵌入式系统都具有实时性的要求。有些功能需要非常快的主频,但其他大多数功能并不需要高速的处理能力。这些系统通过特定的器件和软件来满足实时性的要求。 简单地通过速度和成本来定义嵌入式系统是困难的,但对于大批量的产品而言,成本常常对系统设计起决定作用。通常,一个嵌入式系统的很多部分相对系统主要功能来说需要较低的性能,因此嵌入式系统和通用PC相比,能够使用一个满足辅助功能的合适的CPU,从而简化了系统设计,降低了成本。例如,数字电视的机顶盒需要处理每秒以百万兆位计的连续数据,但这些数据处理大部分是由定制的硬件来实现的,如解析、管理和编解码多个频道的数字影像。 对于大批量生产的嵌入式系统,如便携式音乐播放器或手机等,降低成本就成为最主要的问题。这些系统通常只具有几个芯片:一个高度集成的CPU,一个定制的芯片用于控制其他所有的功能,还有一个存储芯片。在这种设计中,每部分都设计成使用最小的系统功耗。 对于小批量的嵌入式应用,为了降低开发成本,常常使用PC体系结构,通过限制程序的执行时间或用一个实时操作系统来替换原先的操作系统。在这种情况下,可以使用一个或多个高性能的CPU来替换特殊用途的硬件。 嵌入式系统的软件通常运行在有限的硬件资源上:没有硬盘、操作系统、键盘或屏幕。软件一般都没有文件系统,如果有的话,也会采用Flash驱动器。如果有人机交互接口的话,也是一个小键盘或液晶显示器。硬件是计算机的物理部分,和存储在硬件中的计算机软件程序和数据区分开来。 嵌入到机械中的嵌入式系统需要长期无故障连续运行,因此它的软件需要比PC中的软件更加仔细地开发和更加严格地测试。 那么,到底什么是嵌入式系统呢? 根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”(原文为devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants)。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。 目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础,软件 硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 可以这样认为,嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 本书是按照人事部、信息产业部全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试要求编写,内容紧扣《嵌入式系统设计考试大钢》。全书共六章,分别对嵌入式系统基础知识、嵌入式微处理器与接口设计、嵌入式软件与操作系统、嵌入式软件程序设计、嵌入式系统设计与维护等知识进行了详细的讲解。最后介绍了一个典型的嵌入式系统设计案例。 本书内容丰富,结构合理,概念清晰。既可作为全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试中嵌入式系统设计师级别的考试用书,供有关考生学习使用,也可作为本科生嵌入式系统相关课程教材或培训书使用。
上传时间: 2013-10-29
上传用户:dongqiangqiang
本文主要介绍了一个通用多目标的单片机/嵌入式系统模拟软件的研究与开发过程,该软件可以以较高的精度(时序上可精确到机器周期,信号上可精确到引脚)模拟各种类型的嵌入式硬件(包括MCU、CPU以及各种外设),从而在通用计算机系统(比如PC)上精确地模拟出一个嵌入式系统环境,嵌入式操作系统和应用软件可以不加修改地在这个环境中运行和调试,并可得到和在真实硬件上完全相同的结果。
上传时间: 2016-04-08
上传用户:ommshaggar
基于嵌入式操作系统VxWorks的战车虚拟仪表显示技术研究.pdf 本文研究在嵌入式实时操作系统VxWorks及其图形系统WindML上实现战车虚拟仪表图形系统的技术难点问题,并研究如何应用设计模式提高嵌入式计算机软件代码可复用性和系统可维护性
上传时间: 2014-01-19
上传用户:小宝爱考拉
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。广义定义:任何一个非计算机的计算系统。
标签: 嵌入式系统
上传时间: 2014-12-02
上传用户:Altman
嵌入式系统基础知识总结,这篇太全面了!(上)[摘要]1、嵌入式系统的定义 1.1定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 1.2嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 1.3知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。 1.4IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。
标签: 嵌入式
上传时间: 2021-10-28
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计算机技术和通讯技术的发展推动着控制系统由集散控制系统和分布式现场总线控制系统向着开放的嵌入式网络控制系统方向发展。嵌入式系统是以应用为目的,辅以计算机技术,其软件、硬件可以根据需求进行裁剪,对功能、成本及体积有特殊需求的专用计算机系统非常适用。嵌入式系统包括嵌入式微处理器、操作系统、外围硬件接口电路和应用程序等,能够对其他设备进行监控、管理和操作等功能。人机界面是一个功能高度自治的典型的嵌入式系统。人机界面具有显示单元、控制单元、数据存储单元等。能够对对象进行操作控制,状态监控,数据存储以及网络传输等多种功能,在各行各业中应用非常广泛。本文以嵌入式控制系统的人机界面为具体的研究对象,利用S3C2440处理器作为硬件平台核心,以Linux嵌入式操作系统为软件平台,运用软件和硬件相结合的设计理念,形成了一个嵌入式人机界面的开发平台。本论文介绍了嵌入式系统的发展概况以及无纸记录仪的现状及发展趋势,对硬件电路进行设计,然后又给出了基于Linux操作系统的嵌入式人机交互系统平台的搭建方法,最后详细介绍了无纸记录仪的人机交互系统研究。自lntel在1971年推出了第一款微处理器Intel4004以来,各厂家陆续推出了许多8位,16位和32位的处理器。传统的微处理器难以满足市场监控平台系统的要求,而能够结合操作系统的嵌入式处理器得到了广泛地应用。在计算机技术发展的初期,计算机的价格高,运行速度不快且可靠性低,交互性能差,用户只有调整自己的行为去适应机器。所以,与在使用计算机的其他问题而言,界面问题只是一个小的方面。随着计算机的不断发展,系统能够用一部分资源来处理人一计算机界面,用户界面设计开始引起人
上传时间: 2022-06-18
上传用户:XuVshu
近年来,随着多媒体技术、计算机网络与通信技术的的快速发展,传统的监控系统也不断向着新的发展方向进行着不断的更新与发展。进而随着嵌入式技术的出现以及人们对降低监控系统成本和提高可靠性的迫切需求,基于嵌入式系统的网络视频监控系统将成为新的研发热点。 本文的目的是把嵌入式技术与计算机网络技术相结合,构造一个性能稳定且具有较强处理能力的数字化远程视频监控系统。该监控系统以嵌入式Linux系统平台作为服务器端,服务器程序在其上以后台方式运行,等待监控系统环境中的客户机使用浏览器向其发送访问请求,实现在局域网乃至Internet网上对摄像头的远程控制。 文中把系统设计分为三大部分:系统硬件设计、嵌入式Linux在硬件平台的实现和系统软件设计。硬件设计部分首先提出了整个硬件系统的实现方案,接着详细介绍了S3C2410处理器与存储器、以太网控制器芯片以及USB和串口的接口电路设计;第二部分详细叙述了嵌入式Linux在本系统硬件平台的移植实现及应用程序的开发特点,重点讲述了本系统平台上Linux的引导加载程序Bootloader的设计过程;系统软件部分首先介绍了USB接口摄像头驱动在嵌入式Linux下的实现,重点讲述了Video4Linux下视频采集的实现,接着论述了如何实现图像的JPEG压缩,最后针对基于B/S模式的网络通信系统结构,详细阐述了网络通信的具体实现过程和方法。 最后在办公室局域网通过对系统测试,显示了系统运行结果,实现了利用局域网或Internet网对远程环境进行监控的功能。
上传时间: 2013-07-04
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