随着网络、通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高,视频监控系统以其直观、方便和信息内容丰富的特点而被广泛的应用。本文利用ARM+DSP的双核结构,对基于ARM+DSP嵌入式的视频监控系统进行了设计和研究。 本系统大致分成两部分-DSP图像采集处理部分和ARM实时控制应用部分两部分。子系统分别选用TMS320DM642和AT91RM9200作为两部分的主控芯片,利用它们各自的优势在系统中发挥不同的功能。 DSP的图像采集处理部分通过CCD摄像头对特定的区域采集视频图像,并由视频解码芯片进行视频解码处理。处理后的数字视频信号放入DSP内通过视频运动检测算法进行图像处理,以掌握是否有异常的情况发生。如果有异常情况发生,则立刻由DSP向ARM实时控制应用部分施加中断信号,并将识别处理后的结果全部发送过去。 ARM的实时控制应用部分实现对DSP图像采集处理部分的实时控制,实现支持Linux平台的硬件架构,实现网口、串口和USB等接口用于数据传输,实现图像的显示和友好的人机界而等等。ARM实时控制应用部分本身不参与图像识别和处理相关的算法实现,而只是配合DSP将图像处理的结果显示出来,并在恰当的时机触发外部控制器实现一定的对外控制功能。 基于ARM+DSP架构的视频监控系统的设计思想与实现原理,本系统分为控制模块和视频处理模块,二者独立开发和调试,通过HPI并行方式连接,提高了软硬件任务的模块化程度,增加了系统的稳定性、可靠性和灵活性,符合嵌入式视频监控的功能要求,可以面对日益复杂的视频应用。本文还介绍了基于AT91RM9200处理器子系统开发板的底层BootLoader程序的开发和对Linux操作系统移植的过程。最后论文在设计并实现的基础上对系统的改进提出了一些新的方法和建议。
上传时间: 2013-06-19
上传用户:金宜
TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器内嵌的异步串行口(SCI)支持CPU与其它使用标准格式的异步外设之间的数字通讯,通过RS-232接口可以方便地进行DSP之间或与PC机之间的异步通信。而串行外设接口(SPI)是一个高速同步串行输入/输出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器间的通讯。本设计正是通过TMS320LF2407所带有的SCI模块进行两台DSP的数据传输通信。同时还利用了DSP2407的SPI模块和I/O口作了显示以及键盘扩展电路,以便能实时监控数据的收发。此实例电路结构简单易懂,非常适合刚接触DSP的初学者使用,具有很好的参考价值。
上传时间: 2013-07-01
上传用户:huyanju
随着工业技术的不断发展,以及人对安全防范意识的逐渐加强,视频监控系统已经成为人们在生产、生活中必不可少的一个部分。特别是近年来,随着计算机技术的发展、宽带的普及、图像处理技术的提高,视频监控在越来越广泛地渗透到教育、娱乐、医疗、运动等各个领域。视频监测系统已经成为当今可视化领域的一个新的开发热点。许多应用领域对于视频监控系统提出了更高更新的要求,如何经济有效地实现特定环境所需的监控功能,给我们提出了新的课题。 本文设计和实现了基于ARM9和Linux操作系统的嵌入式视频监控系统,实现视频图像的采集、压缩和传输。文章结合嵌入式技术、图像压缩技术和网络技术,设计了一种基于嵌入式的网络视频监控系统。 本文首先研究了视频监控系统的发展现状及今后发展趋势,详细分析了嵌入式监控系统的基本原理和性能要求,提出了系统的设计的总体方案。在硬件设计方面,系统采用三星公司的S3C2410A作为嵌入式处理器,配合外围硬件电路构成嵌入式核心板。系统采用模块化设计方案,将硬件划分为三大模块:主控器与储存器模块;电源时钟复位电路模块;外围接口电路模块。在论文中对各个部分进行了详细的介绍。完成了核心板的硬件设计后,接下来介绍如何构建嵌入式监控系统的软件平台,包括成功的移植Linux操作系统;嵌入式Linux下USB接口摄像头驱动的接口和实现。最后在基于嵌入式Linux系统的平台上完成应用程序的设计,完成视频图像的采集、压缩、传输,这部分主要完成的工作有:如何使用Video4Linux API库函数实现图像采集;如何实现视频流的软件压缩;如何保证视频流数据的实时传输。 本文实现了一种体积小、成本低廉、数字化的监控解决方案。该系统可满足监控系统对数据传输可靠性和实时性的要求,具有广泛的应用价值。
上传时间: 2013-07-10
上传用户:TRIFCT
无线数据传输是指终端和监控中心通过无线网络的方式进行数据通信。本文以ARM处理器S3C2440A为核心搭建硬件平台,选用Linux作为嵌入式操作系统,实现了基于CDMA网络的无线数据传输系统。 系统以ARM920T微处理器芯片S3C2440A和CDMA模块Q2438F为实现核心。论文首先研究了基于S3C2440A微处理器的嵌入式系统硬件平台的架构,详细分析了ARM最小系统中各个功能组成模块;然后建立了嵌入式系统开发的arm-linux-gcc交叉编译环境,重点研究了Bootloader和Linux内核的配置与编译,并且在硬件平台上移植了Linux操作系统。在ARM嵌入式Linux开发平台上,研究了基于Video4Linux的USB摄像头采集图像的解决方案,即在Linux内核中加载Video4Linux模块,通过V4L模块提供的编程接口,操作USB摄像头设备文件/dev/video0,并且采用内存映射方式截取视频,完成了图像采集的软件设计。此外,论文还研究了在Linux环境下PPP协议拨号上网的实现方法,即通过AT指令初始化CDMA模块,使之附在CDMA网络上,通过编写脚本程序的方法建立PPP连接,获得网络运营商ISP动态分配给数据传输终端的IP地址,从而实现了无线模块拨号上网功能。在无线终端通过PPP拨号上网后,采用了客户端/服务器端模式,运行套接字(Socket)应用程序,将设备采集到的图像数据通过CDMA网络后再经过Internet传送到监控中心,实现了传输终端和监控中心之间的数据的发送与接收。 论文研究和实现的基于ARM嵌入式Linux和CDMA网络的无线数据传输系统满足设计要求,达到了预期目标。终端内嵌TCP/IP协议,可以通过CDMA网络连接到互联网,数据传输实时性强,为用户提供透明的数据传输通道。相比于传统的传输系统,它具有高可靠性、组网方便、可远程控制等特点,因此在电力自动化、环保、交通监控等领域有着广泛的应用,特别适用于移动环境、难于布线的场所和边远地区。
上传时间: 2013-06-11
上传用户:gaojiao1999
在电力现代化建设中,提高发电机发电效率是其中重要的一环,氢气作为导热性冷却介质广泛的应用于发电设备,作为冷却剂,它可以有效地提高其发电效率,但它又是一种易燃易爆气体,所以使氢气参数处于正常范围,保证发电机高效、安全正常工作就变得至关重要,因此对氢气参数进行实时监测有着重要的意义。 本论文研究和开发了基于ARM和CPLD的氢气参数监测系统,首先简要的分析了氢冷发电机系统对氢气参数进行监测的必要性以及当前电力系统氢气参数监控系统的发展情况。然后提出了一种利用无线通信手机短消息业务SMS、工控总线Modbus通信协议和RR485总线、SD卡海量存储等技术实现发电机系统多氢气参数的现场实时监测系统的设计方案。该方案以功能强大的ARM处理器作为系统的核心。采用高精度的16位AD转换芯片,并使用两种滤波算法的结合对信号进行数字滤波,满足系统对氢气参数采集精度的要求。同时系统结合CPLD技术,用于解决系统内微控器I/O口不足以及SD卡驱动的问题,本论文采用一片CPLD扩展I/O口,每一个扩展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通过外部总线控制扩展I/O口的输出电平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻译为安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,具有低成本,大容量的特点,系统的历史数据存储使用了SD卡作为存储介质,系统并没有直接使用ARM处理器读写SD卡,而是使用了拥有1270个逻辑单元的MAXⅡ1270 CPLD来驱动SD卡,在CPLD中使用VHDL语言设计了SD卡的总线协议,外部总线接口,SRAM的读写时序等,这样既可以提高微处理器SD卡的读写速度,增强微处理器程序的移植性,又可以简化微处理器读写SD卡的步骤并减少微处理器的负担。 本论文的无线数据传输采用GSM无线通信技术的SMS业务远传现场数据,设计了GSM模块的软件硬件,实现了报警等数据的无线传输,系统的有线传输采用了基于Modbus通信协议的RS485总线通信方式,采用这两种通信方式使系统的通信更加灵活、可靠。本论文最后分析了系统的不足并且提出了具体的改进方向。
上传时间: 2013-05-26
上传用户:emouse
UHF(Ultra High Frequency,超高频)RFID(Radio Frequency Identification,射频身份识别)技术是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术。该技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。但是,基于超高频频段读写器的研制在我国尚处于起步阶段,传统的超高频读写器都是在单片机的基础上实现的,这类读写器很难实现复杂的多任务功能;随着经济的飞速发展,能够与网络互联并且带有操作系统的超高频读写器越来越受人们的青睐与追求。针对这些问题,本文设计并实现了一种基于ARMS3C2410微处理器和Linux操作系统的超高频读写器,主要内容有: (1)分析了射频识别技术的发展历程和前景,以嵌入式技术为研究背景,结合软硬件开发平台,给出了一种基于ARM和Linux的超高频读写器设计思路,指出了选题研究的目的和意义。 (2)阐述了超高频读写器的原理及其应用,分析了读写器和标签之间进行数据传输时所用到的相关技术;在给出超高频读写器主要技术性能指标及功能要求的基础上给出了基于ARMS3C2410和Linux超高频读写器系统的总体设计,同时对系统构建过程中所用到的软硬件进行了器件选型。 (3)实现了超高频读写器系统硬件电路的模块设计,主要包括主控电路模块、存储电路模块、电源模块、以太网模块、液晶显示模块以及射频收发模块;阐述了各模块的组成原理与实现方法,完成了硬件电路的原理图绘制及PCB制板。 (4)根据系统的软件需求,构建了一个进行嵌入式开发所需的软件平台。建立了交叉编译环境以及NFS开发调试环境;移植了系统启动所需的引导程序bootloader;实现了嵌入式Linux操作系统内核、文件系统的配置与移植;给出了Linux系统下典型设备(触摸屏、网络接口、LCD)驱动程序的移植方法。 (5)结合实验测试环境,对超高频读写器输出功率,读写器发送命令以及标签应答波形进行了测试与分析;对读写器的整机性能进行了联机测试,给出了读写器系统的实际运行效果图,同时对测试结果进行了总结。 实际应用结果表明,基于ARMS3C2410微处理器和Linux操作系统的超高频读写器能够实现接入网络的功能,其读写速度、识别率以及识别距离等技术性能指标均达到或优于设计标准要求,该读写器在与PC机连接的情况下能进行数据处理,样机系统运行稳定可靠,达到了预期的设计目标。
上传时间: 2013-07-25
上传用户:saharawalker
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
上传用户:xcy122677
随着人们对于数字视频和数字图像的需求越来越大,数字电视广播和手机电视迅速发展起来,但是人们对于数字图像质量的要求也越来越高。对于观众来讲,画面的质量几乎是最为重要的,然而由于信道传输特性不理想和加性噪声的影响,不可避免地会产生误码,导致图像质量的下降,甚至无法正常收看。因此,为了保障图像质量就需要采用纠错编码(又称信道编码)的方式来实现通信。在数字视频广播系统(DVB)中,无论是卫星传输,电缆传输还是地面传输都采用了信道编码。 本文首先深入研究DVB标准中的信道编码部分的关键技术;然后依照DVB-T标准技术要求,设计并硬件实现了数字视频传输的信道编解码系统。在该系统中,编解码器与信源端的接口利用了MPEG-2的视频传输接口同步并行接口(SPI),这种接口的应用让系统具有很强的通用性;与信道端接口采用了G.703接口,具有G.703接口功能和特性的数据通信设备可以直接与数字通信设备连接,这使得应用时对于信道的选择具有较大的灵活性。 在深入理解RS编解码算法,卷积交织/解交织原理,卷积编码/VITERBI译码算法原理的基础上,本文给出了解码部分的设计方案,并利用Xilinx公司的SpartanⅢ系列XC3S2000芯片完成方案的硬件实现。在RS解码过程中引入了流水线机制,从而很大程度上提高了解码效率。解交织器部分采用了RAM分区循环法,利用对RAM读写地址的控制实现解卷积交织,这种方法控制电路简单,实现速度比较快,代价小。VITERBI译码器采用截尾译码,在几乎不影响译码准确度的基础上大大提高了解码效率。
上传时间: 2013-07-16
上传用户:372825274
音频管理组件(Audio Management Unit,AMU)是先进客舱娱乐与服务系统(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的组成部分,应用于飞机上音频资源的管理与控制。飞机运营对航空机载电子系统准确性、复杂性和安全性的高要求,使得其维修维护工作极大地依赖于自动测试设备(Automatic Testing Equipment,ATE)。本课题来源于实际工程项目, FPGA技术具备多种优点,将其与民航测试设备结合研制一个用于检测AMU故障的自动测试系统,该系统将对AMU自动完成部件维修手册(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所规定的全部功能、性能方面的综合测试。 本文首先概述音频管理组件、自动测试系统及其在民航领域的应用,并阐述了课题的背景、研究目标和相关技术要求;文章对可编程逻辑器件CPLD/FPGA的结构原理、硬件描述语言VHDL的特点以及MAXL+plusⅡ软件的设计流程进行了说明,重点阐述了基于FPGA的DDS信号发生器以及数据采集卡的设计实现、并着重阐述了ARINC429总线的传输规范,和基于FPGA的ARINC429总线接口的设计与实现。在ARINC429接口设计中采用自顶向下,多层次系统设计的方法,用VHDL语言进行描述。在发送器中利用了FPGA内部的分布式RAM创建异步FIFO,节约了FPGA的内部资源和提高了数据传输速度;在接收器中采用了提高抗干扰性的优化设计。测试结果表明基于FPGA的设计实现ARINC429总线数据通信的要求,使用方便,可靠性好,能够克服HS-3282芯片中的数据格式固定,使用不够灵活方便,价格昂贵的缺点。
上传时间: 2013-08-06
上传用户:gzming
随着现代控制技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。传统的温度监测系统可靠性和实时性相对较差,温度测量的精度和准确度较低,而且大多采用有线方式对整个系统进行控制,这不利于应用的扩展。近年来,嵌入式系统和无线通信技术(特别是短消息业务)受到远程监测领域研究者的密切关注,成为一个研究热点。本文提出了一种将带有I2C总线的ARM嵌入式微处理器和短消息业务(SMS)用于温度检测系统中的方法,实现了温度的多点监测。本文的主要研究内容如下: (1)多点温度监测系统硬件设计。采用以ARM微处理器LPC2290芯片为核心的嵌入式工控板,通过对Benq无线通信模块M22的控制,接收并识别监测中心发过来的短消息内容,实现了多点温度的采集及显示;采用八个带有I2C总线接口的数字温度传感器LM75,组成八点温度采集电路:利用带有I2C总线接口的LED驱动器件ZLG7290及共阴式数码管为温度显示电路,保证了温度测量的精度和准确度。 (2)多点温度监测系统软件设计。根据整个监测系统的特点,提出了软件设计的总体思路,并以ADS1.2为集成开发环境,将μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的相关代码移植到LPC2290中;采用分层体系思想,使用标准C语言编写程序,结合嵌入式操作系统的任务管理、信号量等机制,并调用相关的应用程序接口函数(API函数),设计了包括温度采集、温度显示、短消息接收与发送等多个子程序。 (3)监测中心软件设计。为了增强系统控制和数据管理功能,使用Visual C++6.0及ADO数据库技术编写了监测中心软件人机交互界面,通过串口使另一M22无线通信模块同监测中心上位机的通信,实现了在PC机上发送短消息指令对下位机进行远程控制,并将接收到的数据存储在Access数据库中以便分析处理。 嵌入式技术和短消息业务在一定程度上提高了多点温度监测系统的测量精度、可靠性、稳定性和实时性,对改进远程监测系统的控制方式和数据传输方式有一定的意义,也为对嵌入式应用项目的开发奠定了基础。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:feichengweoayauya