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  • 基于ARM的精简IPv6协议栈的研究与设计

    软硬件资源的不断成熟和完善,使得嵌入式系统应用得到了十分迅猛的发展。另一方面,互联网技术的发展,使得Internet逐渐深入到人们的日常生活中。嵌入式控制网络与信息网络的互联不仅拓宽了控制系统的控制范围,而且丰富了信息系统的内容。因此,嵌入式系统与Internet相结合将成为嵌入式系统和互联网络发展的重要方向。 现阶段,Internet规模的日益扩大与IPv4地址匮乏之间的矛盾越来越突出。为解决IPv4网络存在的各种问题而出现的IPv6协议具有海量的地址空间、优化的路由算法、自动化的地址配置等;同时还增加了对安全性、QoS等的良好支持。因此,Internet从IPv4过渡到IPv6是一种必然的趋势。综上,对IPv6协议进行研究并将其引入嵌入式系统,实现嵌入式设备接入网络的功能,具有较高的科研价值和现实意义。 本文在对嵌入式系统相关概念和嵌入式IPv6协议栈进行介绍的基础上,阐述了IPv6协议簇中核心协议的原理、报头结构和参数等。接着根据嵌入式TCP/IP协议栈的设计要点,提出嵌入式IPv6协议栈的总体设计,进一步对协议栈的进程模型、内存管理、平台无关性和通讯机制进行了研究。然后对协议栈的裁剪和数据包的处理流程进行分析,给出各模块的详细设计与实现,主要有IPv6模块、ICMPv6模块、邻居发现(ND)模块和UDP模块。最后将协议栈嵌入到uC/OS-II操作系统中并搭建测试环境对IPv6协议栈进行功能性测试,结果表明协议栈功能正常,可以完成基本的通讯功能。 协议栈根据嵌入式系统资源有限和应用相对单一的情况进行裁剪,采用分层结构实现;同时在实现基本功能的前提下,为功能的扩展提供了接口;另外,将协议栈与硬件、编译器和操作系统相关的代码独立开来,实现了协议栈在不同平台的良好移植。关键词:嵌入式系统,因特网,ARM,IPv6,ICMPv6,邻居发现协议

    标签: IPv6 ARM 协议栈

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lo25643

  • 磁通反向电机的数学模型及性能分析

    磁通反向电机(FRM)是一种新型的双凸极永磁(DSPM)电机,它把高磁能的永磁体放在定子极的表面,永磁体易于安装.随着转子旋转,FRM定子绕组所交链的永磁磁通改变极性,这意味着比磁通脉振产生更大的磁通变化.由于FRM的绕组利用率高、结构简单、转动惯量小及适于高速运转等优点,可广泛应用于汽车制造业、航空航天等工业领域.本文将从模型建立、分析方法、性能分析等方面对该电机进行深入研究.首先,为了解FRM基本理论和掌握其基本规律,写出FRM的基本方程式;由于电机的双凸极结构以及饱和和非线性的影响,整个系统为一强非线性系统.对该电机作适当简化,建立其线性数学模型,这样有利于对FRM的定性分析,弄清其内部的基本电磁关系和基本特性.讨论了绕组电感、绕组磁链、感应电动势及绕组电流、电磁转矩等静态特性,推导出FRM的功率密度计算公式.其次,为准确计算FRM性能,要考虑磁路饱和、铁磁材料的非线性以及永磁磁场与电枢反应磁场之间的相互影响等因素,要建立FRM的非线性模型,提出用变网络等效磁路法进行分析.具体方法是建立FRM的非线性变网络等效磁路模型,推导等效磁路中各部分磁导的计算公式,用节点磁位法建立相应的方程,通过求解该非线性等效磁路方程,得到磁路各部分的磁通分布,进一步求得静态特性,计算出电磁参数.然后用FRM样机的实验结果验证理论分析的正确性.样机的理论分析结果同实验结果进行比较表明,本文所介绍的FRM变网络等效磁路模型具有较好的精度及通用性,基于等效磁网络模型的FRM电磁计算是可行的,计算结果是正确的.最后对磁通反向汽车发电机的功率密度进行分析.导出了磁通反向汽车发电机功率密度的计算公式,分析了影响电机功率密度的因素,并与电励磁汽车发电机进行了比较.

    标签: 磁通 反向电机 数学模型 性能分析

    上传时间: 2013-07-30

    上传用户:ljthhhhhh123

  • 基于ARM的轻量级TCPIP协议栈的移植及应用

    近年来,嵌入式技术发展迅速,已经渗透到工业控制、智能设备以及电子消费品等人们日常生活的各个领域,而Internet技术也取得了巨大的发展,为人们所广为接受,于是嵌入式技术和Internet技术相结合形成的嵌入式Internet技术适时地出现了,并且成为实现远程控制、信息共享的关键技术。 本文首先阐述了课题研究的背景、目的和意义,以及嵌入式TCP/IP协议栈研究的现状,然后分析了嵌入式操作系统μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的过程,为嵌入式TCP/IP协议栈实现提供了操作系统支持。接着,针对嵌入式协议栈的特殊需求,详细分析并采用了零拷贝技术、跨层技术等对LwIP协议栈进行了有效的裁剪和优化,结合μ C/PS-Ⅱ设计了一种紧凑的协议栈工作模型和内存管理机制。并且结合μ C/OS-Ⅱ设计了协议栈的工作模型和内存管理机制。在驱动程序的基础上实现了对LwIP中的IP协议、ARP协议、ICMP协议、UDP协议和TCP协议等几个协议栈的裁剪和优化。并分析了它们的安全漏洞及基于这些漏洞的攻击方式,在这个基础上提出了如攻击检测算法等填补漏洞和抵抗攻击的一些技术和措施。最后在目标板上成功移植了优化后的LwIP。 本文同时还设计了一种能够提供足够多软定时器资源的算法。在不需要操作系统支持的情况下,软定时器可以给多任务的系统提供足够的定时服务,而且不影响中断处理时间。并且具有自动回调功能,启动一次以后就可自动调用定时器。此软定时器使用方便且易移植,大大方便了本课题多次使用定时器的需要。课题结合具体项目“蓄电池状态记录仪的设计”,分析了它的各个功能模块,设计了其系统结构。对各个功能模块的设计与实现进行了代码编写和测试,借助于TFTP服务器实现了基于协议的嵌入式目标板和PC机间的网络通信。 本课题经过几个月的软硬件设计和现场测试,已实现了最初的设计目标。构建出了实验硬件平台和一个多任务多协议的基本实时系统框架。以后的开发者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ实时操作系统和嵌入式TCP/IP协议栈的情况下就可以方便的创建一个嵌入式网络控制系统,并能在平台上开发其它的应用任务,为以后的研究提供了参考并奠定了基础。

    标签: TCPIP ARM 轻量级 协议栈

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:www240697738

  • 基于ARM和DSP的视频监控平台的研究

    随着人们安防意识的增强,视频监控系统应用越来广泛,许多公共场所,如学校、工厂、政府、银行都设有视频监控系统。网络技术、图像处理技术及嵌入式技术的快速发展,使得视频监控系统技术有了很大的进步,功能也越来越丰富,单纯的视频画面的监控已经不能满足人们的要求。兼容丰富的通信协议、强大的系统控制管理功能和智能化的监测能力的视频监控系统就成了当今视频监控系统的研究开发的热点。 现在流行的视频监控的构架大致分为两类,一种基于数字信号处理器,一种基于通用微处理器。数字信号处理器擅长复杂的计算、音视频处理,而通用微处理器适用于系统控制、管理。两种方案可以满足简单的视频监控的要求,各自功能也相对单一。如果把两种方案结合在一起,必定可以达到易于扩展多种功能的满意的效果。 本文分析了现有的数字视频监控系统的几种方案,为了满足视频监控系统功能越来越丰富全面的要求,设计了一款基于ARM和DSP的双处理器的视频监控平台,该平台易于进行功能的扩展和升级。系统采用三星公司的S3C2410 ARM9处理器和TI公司的TMS320DM642数字信号处理器,ARM负责视频的传输和外围控制,DSP负责视频的采集和压缩。本文主要着眼于平台的软件方面。硬件电路方面,主要介绍了视频采集电路和ARM与DSP的通信电路。软件方面,搭建了ARM嵌入式Linux操作系统平台,开发了主机口(HPI)驱动程序,以及基于实时传输协议RTP的服务器端和客户端程序。DSP部分,基于DSP/BIOS实时操作系统和RF5参考框架,开发了多任务的上层应用程序。移植并优化了MPEG-4编码器,依据DSP/BIOS的类/微驱动开发模型,开发了SAA7111视频编码器的驱动程序。 经过实验测试,ARM端搭建的嵌入式Linux软件平台运行良好。DSP端视频采集效率基本达到了25帧/秒的采集要求,经过优化的MPEG-4编码器对CIF格式的图像的压缩编码率为13帧/秒,视频服务器可满足视频传输的实时性需要。该设计的基于ARM和DSP双处理器架构视频监控平台在视频监控领域将会有很好的应用前景。关键词:视频监控;嵌入式系统;Linux;驱动程序;视频压缩

    标签: ARM DSP 视频 监控平台

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zmy123

  • 基于ARM平台的电力负荷管理终端设计

    近几年来,随着国内经济的迅速发展,社会用电需求不断扩大。但由于电网建设长期滞后于市场和经济的发展,电力短缺的问题日益严重。因此,在电力紧缺已成事实的情况下,电力公司开始重视起负荷管理系统。思想观念也从“拉闸限电”转变为“有序用电、错峰用电”,从“负荷控制”转变为“远方抄表、异常监测和用电服务”。 电力负荷管理系统是以计算机应用技术、现代通信技术、电力自动控制技术为基础的信息采集、处理和实时监控系统。由系统主站、客户端负荷管理终端和主站与终端间的通信信道组成。通过有效的负荷管理,可以有效控制高峰负荷、移峰填谷、缓解日益扩大的“峰谷差”所带来的低用电效率,也对提高电力负荷的经济运行、减少电力供应侧的运行成本、解决大面积的电荒问题都具有现实和长远的好处。 论文简要介绍了电力负荷管理系统的发展历史以及电力负荷管理终端的目前发展技术,详细介绍了针对国内电力市场的需求,提出的电力负荷管理终端的总体设计方案和详细的电路设计。 论文最后结合目前国内电力负荷管理终端的入网测试检验,对各种试验的难点进行分析及采取解决措施进行介绍,并对部分用户提出的特殊指标提出了解决方案。

    标签: ARM 电力负荷 终端设计

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:shus521

  • 基于LabVIEW的停车场控制与管理系统

    现代社会对停车场的要求越来越高,本文介绍了在LabVIEW 平台上开发的停车场控制与管理系统,系统以车牌号标识车辆和管理停车。描述了系统的硬件组成,软件结构和分工,说明了车辆出入控制和停车管理

    标签: LabVIEW 停车场 控制 管理系统

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:JGR2013

  • 基于ZigBee技术的井下综合人员管理系统

    以德州仪器的CC2430/CC2431 为硬件核心,以Z-stack 为协议栈,设计了基于ZigBee技术的井下综合人员管理系统,实现了人员定位,井下环境监测,生产指令到达指定矿工等功能。

    标签: ZigBee 管理系统

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:gyq

  • 基于ARMCPLD的农业温室温度实时控制系统的研究

    温室技术是我国实现农业信息化的重要环节,温度是温室中的重要环境参数。实时控制是指在规定的时间内,系统必须做出相应的响应,是现代温室控制发展的更高要求。随着精细农业的发展,传统的大棚已经不能满足现代高精度、快速采集及响应的要求,由于温度的滞后性和难调控性,温度实时控制一直是温室控制的一大难题。 本课题整合了CPID与ARM的优点,提出运用CPID硬件来实现数据采集,移植实时操作系统到ARM来实现复杂算法控制,采用高精度数字传感器DS18820,并设计出混合PID模糊控制器来实现温室的变温管理,这对于现代温室的智能化控制有着十分重要的实际意义。较传统温室,优点在于(1)它改变以往依靠单片机软件来实现传感器周期性采集,改用CPID硬件产生数字传感器所需的读写时序,这种“以硬代软”的方案实时性好,且大大避免了软件运行时的不稳定性、系统冗余等先天缺陷。(2)操作系统能实现多任务、多线程以及友好的人机界面。 试验以华中农业大学的华北型机械通风式连栋塑料温室为试验模型,选择了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片为目标板,以PC机为宿主机,设计了实时温度控制平台。 主要工作: (1)概述了温度实时测控的必要性并介绍了CPLD、ARM技术及嵌入式实时操作系统的发展。 (2)介绍了温度采集模块及CPLD与ARM通讯接口模块的设计。 (3)通过ARM存储模块、LCD显示模块、串口模块、Rt18019AS网口模块、uClinux操作系统模块等系统完成了本试验平台。 (4)介绍混合PID模糊控制算法并通过Simulink工具箱进行了仿真,得出混合PID模糊控制器较经典PID控制具有更快的动态响应、更小超调、抗干扰强的结论。 (5)最后,通过试验数据验证了整套系统实时采集的稳定性及可靠性,指出了本课题的不足之处和待改善的问题。

    标签: ARMCPLD 农业 温度 实时控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:songyuncen

  • 基于ARM的车载定位终端的研究

    随着社会的进步和经济的发展,我国机动车辆的数量不断的增加,造成了交通事故日益增多、交通拥挤等一系列社会急需解决的问题。车载定位终端是嵌入式技术、ARM处理器技术、GPS技术、GPRS无线通讯技术相结合的产物,对智能交通的研究和发展具有重要意义,为现代交通运输提供了新颖,可靠,有效的控制和管理途径。 本文先通过对GPS卫星定位理论,卫星数据处理的深入研究,对GPRS移动通信技术规范的细致分析以及ARM嵌入式硬件系统、Linux嵌入式操作系统等计算机技术的不断实践,提出一套基于GPRS无线通信技术的车载定位终端的设计方案。车载定位终端将GPS模块传输过来的定位信息提取出来,一方面将定位信息显示在界面上,一方面通过GPRS模块将车辆信息发送给车辆监控中心。本设计采用ARM920T核的S3C2410A微处理器作为硬件平台,然后设计相应的外围电路,加上GPS模块电路和GPRS模块电路,构成一个完整的硬件系统。软件设计采用宿主机/目标机的开发模型,在构建好交叉编译环境后,向处理器上移植Bootloader和Linux操作系统。然后用Qt应用软件,采取多线程编程的方法完成GPS数据的提取、车辆信息发送和人机界面的实现。最后将编译好的程序,下载到硬件平台。

    标签: ARM 车载定位

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhangliming420

  • 基于ARM和GPRS电力负荷管理系统的研究与设计

    国内电力市场的开放给电力公司带来了新的挑战。各家电力公司都在寻求提高公司效率,增加客户、改善服务的方案。在此竞争的舞台上,采用先进技术的自动抄表和负荷管理系统就成为一个强有力的工具。它可以加强企业内部管理,加强对电网负载能力的控制。集软硬件于一体的一整套电力负荷控制系统就成为满足当前市场需求、顺应国家电力改革的解决方案。 论文是基于ARM和GPRS电力负荷管理系统的研究与设计,主要工作是研制应用于电力负荷管理系统的GPRS终端,包括终端的软硬件系统的设计和调试。自主开发了PPP协议,成功地将PPP协议应用于GPRS终端,所以此终端具有很强的后续扩展性和移植性。 论文首先介绍了电力负荷管理系统的研究背景、目的及意义,结合国内外发展情况,指出了现有系统的不足,伴随GPRS、CDMA等新一代无线通信技术的发展对其进行改进。 其次对GPRS无线通信技术进行研究,了解GPRS终端数据传输协议——TCP/IP、PPP协议的基本原理。并对电力负荷系统的整体架构和通信方式进行了研究分析。 再次是对GPRS终端硬件的设计,主要包括ARM微处理器硬件系统的设计、串行扩展电路以及GPRS模块的电路的设计。 最后本文着重对PPP协议做重点研究和设计。按照自身状态机机制,从PPP的协议结构、运行机制、协商分析过程来展开,对PPP协议的实现进行详细设计说明。同样也对GPRS终端拨号上网程序进行了设计与实现。 经测试,GPRS终端能够顺利地进行拨号,并发送数据。证明了GPRS终端运行稳定可靠,达到了预期的效果和设计要求,有利于配电网络运行的安全性和经济性管理,对加强用电管理和提高电网供电质量起到了积极的作用。

    标签: GPRS ARM 电力负荷 管理系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cee16