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网络可靠性

  • 基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现

    视频监控以其直观方便、准确、信息内容丰富而广泛应用于许多场合,已经渗透到交通、城市治安、国防等多种领域,甚至家庭安防,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的作用。 由于传统的视频监控系统存在着结构复杂、稳定性可靠性不高、价格昂贵而且传输距离明显受限的缺点。近年来,随着计算机、网络、电子与通信、图像处理等技术的飞速发展,嵌入式网络视频监控技术应用而生。 本文针对视频监控系统的实际需求,结合嵌入式技术、图像处理技术和网络技术,设计并实现了一种实时性好、可靠性高、成本低的嵌入式网络视频监控系统。该系统以ARM9微处理器作为硬件平台,以具有开发资源丰富、免费等优势的Linux操作系统作为软件开发平台。该系统采用以太网作为网络传输介质,并使用TCP/IP网络协议。视频数据的传输协议选择了支持组播技术的RTP/RTCP传输协议,客户端在Linux下实现了基于SDL库视频显示。 论文首先描述了嵌入式系统与视频监控技术的发展及相关技术,分析了国内外视频监控系统的现状和发展趋势,对视频监控系统研究的背景和意义进行了阐述,并讨论了几种常见的视频监控解决方案,对几种目前流行的视频压缩算法进行了对比;然后,提出了嵌入式视频监控系统的软、硬件总体架构,并逐步对硬件平台和软件模块设计进行了选择和细化。其中,硬件平台根据视频数据采集以及处理需要选择了摄像头和存储器;软件设计中,首先完成了嵌入式系统的交叉开发环境搭建,针对ARM-Linux特性,完成了在开发板上操作系统和文件系统等移植,最后完成了Linux下V4L视频采集、JPEG图像压缩、RTP/RTCP网络传输、SDL库视频显示以及avi格式视频文件保存等。 此外,对系统构建过程中所用到的某些关键技木进行了较为详尽的探讨和研究,这对于从事相关科研工作的同仁们具有一定的参考价值。

    标签: ARM 嵌入式 网络视频监控 系统设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:emouse

  • 基于ARM嵌入式系统的网络传输应用与研究

    以嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为核心的嵌入式技术,已在很多领域得到了广泛的应用。由于互联网的应用日益普及,信息共享的程度不断提高,传统的串行通讯和并行通讯方式的缺点日益凸出,嵌入式设备的网络化已经成为网络发展的必然趋势。Forrester Research的研究显示,到2010年,将有95%的连网设备不再是传统的计算机,而是带网络功能的嵌入式系统。 本文根据在PC104系统下实现网络通信功能的成功案例,构建了基于ARM7微处理器和uCLinux操作系统的实验平台,完成了网络接口设计,并实现了嵌入式系统的网络通信功能。 本文采用PHILIPS公司的LPC2210微控制器作为主控芯片,采用高度集成的以太网芯片RTL8019AS作为网络接口。选择Linux操作系统进行裁剪和移植,分析并实现了嵌入式TCP/IP协议栈。编写了底层网络驱动程序,实现了嵌入式硬件平台和PCLinux系统之间的基于网络的数据传输;同时实现了嵌入式系统同WindowsXP系统之间的基于网络的数据传输;通过对比实验,对网络数据传输协议和算法进行了研究和优化,完善了ARM嵌入式系统的网络功能。 大量的数据传输及可靠性测试实验表明,本文所设计的嵌入式系统网络功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都达到了预期的目标,具有实际的应用价值!

    标签: ARM 嵌入式系统 网络传输

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:zzy7826

  • 基于ARM的嵌入式网络电能计量系统的研究

    基于ARM的嵌入式网络电能计量系统的研究电力电子与电力传动专业随着市场经济的不断发展,人们生活水平的日益提高,用电量也持续上升。电能的计量是否公平、公正已成为人们十分关心的问题。作为电能量的计量工具电能表已成为各行各业用电不可缺少且非常重要的仪表。由于传统的电能表有计量不精确、人工抄表费时费力、统计繁琐等缺点,因此,研究开发高精度、低功耗、网络化、智能化的电能表是明显的趋势。 嵌入式系统技术是近几年电子产品设计领域最为热门的技术之一,目前已广泛应用于工业控制、智能交通、信息家电、公共服务等领域。嵌入式系统正对人类的后PC时代产生着深远的影响。 本文针对传统的机电式电能表的缺点和不足,结合当前的嵌入式系统技术和网络技术,研究并设计了一套基于ARM处理器、CAN总线和以太网传输的嵌入式网络电能表系统。此系统主要由网络中继模块和电能量采集终端两部分组成。网络中继模块硬件采用了PHILIPS的LPC2290作为中央处理器。LPC2290是一款16/32位RISC微处理器,采用ARM公司的ARM7TDMI-S内核,提供了两路CAN总线和其它一些片上通用外设接口。采用L2C2290处理器,不但降低了整个系统的设计成本,而且也大大减少了额外的接口电路。网络中继模块软件是通过μCLinux操作系统内嵌的BOA实现嵌入式WEB服务器,并应用CGI接口程序完成了动态网页程序的编制。电能量采集终端采用专用电能芯片、单片机和CAN控制器实现。网络中继模块和电能量采集终端之间通过CAN总线进行通信,保证了信息的可靠性。当客户端通过网络浏览器访问WEB服务器时,CGI程序就将电能量采集终端所采集的电能量数据上传给客户端,实现网络自动抄表。

    标签: ARM 嵌入式网络 电能计量

    上传时间: 2013-06-23

    上传用户:gxmm

  • 基于ARM的嵌入式网络控制系统在馈电开关中的应用与研究

    矿用隔爆馈电开关是煤矿井下配电系统的关键设备,作为配电开关,用于含有瓦斯或煤尘等爆炸危险环境的矿井中,控制和保护低压供电网络。其性能好坏直接影响着煤矿井下的生产安全和生产效率,而目前国内馈电开关普遍存在集成度低、可靠性差、智能监控水平低等缺点。 本课题将嵌入式网络控制系统应用到馈电开关中,通过对矿山供电系统工作原理、真空馈电开关工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210为处理器、ARM7为内核)嵌入式网络控制系统的研究,实现了总体网络拓扑结构的设计和智能馈电开关控制系统硬件电路的设计;通过对嵌入式实时操作系统的移植、嵌入式TCP/IP协议栈的实现和移植以及基于C/S模式下的套接字编程等的研究和分析,完成了监控主机与嵌入式系统的通信软件和保护控制算法的应用程序的编写,从而实现了矿井地面监控主机与井下嵌入式系统馈电开关的快速通信,解决了地面监控主机对井下馈电回路及电气开关的远程智能监控的难题,最终设计出一套集实时保护控制和远程监控功能于一身的智能型馈电开关网络控制系统。 实验结果表明:在嵌入式系统端的通信软件和监控主机端的通信软件的驱动下,实现了嵌入式系统与监控主机的快速远程通信,通信速度快、可靠性高、可视化效果好,完全满足了监控系统的快速通信要求。 本课题的研究成果为工业控制领域提供了一个开放式、全分布、可互操作性的通信控制平台,为提高煤矿井下设备的远程智能监控水平和安全操控系数提供了新的解决方法,为地面监控系统实现更大规模、更深层次地对井下电气设备的集中控制、分散管理奠定了理论和实践基础。

    标签: ARM 嵌入式网络 中的应用 控制系统

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:wl9454

  • 神经网络PID飞行控制算法的FPGA实现

    神经网络控制算法作为一种比较成熟的智能控制算法,在空空导弹的理论研究中也得到了很多应用,但它的实际应用通常是通过软件实现的,而软件实现是串行执行指令,运行速度慢,可靠性低,很难满足实际导弹制导系统实时性的要求。控制算法硬件实现的最大特点就是可提高控制算法的实时运算速度和可靠性。本课题针对导弹制导系统,以FPGA为硬件平台研究神经网络控制算法的硬件实现。本文首先对BP神经网络算法思想进行了深入分析,并对BP网络的各个阶段进行了理论推导,最后对BP神经网络PID飞行控制算法进行了研究和总结,为硬件实现提供了理论基础。基于对上述理论的深入研究和分析,本文提出了一种适合FPGA实现该神经网络控制算法的硬件实现模型。在该模型中,神经网络各层之间采用串行执行数据方式,层间则采用并行运行方式,可有效提高系统的运算速度。由于模块化、层次化的自顶向下的模块化设计方法可有效减少错误的产生,是设计复杂大规模系统的理想设计方法。本文采用了此设计方法,通过把系统模块化,对各个子模块分别用VHDL硬件描述语言进行描述,并基于QUARTUS II软件开发平台进行综合和仿真,直到达到研究设计要求。最后将仿真程序源代码下载配置到具体的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,应用于某实际导弹控制系统的研究。理论分析和实验结果表明该神经网络飞行控制算法的FPGA硬件实现是有效可行的,可满足系统实时性的要求,为制导系统的实际工程实现提供了基础。

    标签: FPGA PID 神经网络 飞行控制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:冇尾飞铊

  • 一种基于CPLD和多处理器结构的控制网络节点设计方案

    节点是网络系统的基本控制单元,论文提出了一种基于CPLD和多处理器结构的控制网络节点设计方案,它能够提高单节点并行处理能力,其模块化结构增强了节点的可靠性。

    标签: CPLD 多处理器 控制网络 节点设计

    上传时间: 2013-08-31

    上传用户:shanxiliuxu

  • 双单片机数据采集系统中TCPIP网络模块的实现

    随着 微 电 子技术的飞速发展,电子产品越来越微型化,集成化,自动化,低廉化,进而推动着其它许多产业的发展。特别进人21世纪以来,生物技术与电子技术的结合,成为高科技领域的研究热点。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系统”〔’〕(microto talan alysissy stems,即ptTAS),通俗地称为“建在芯片上的实验室”(Lab on a chip)或简称芯片实验室(Lab chip),主要组成部分为电泳芯片,同时是进样,分离和检测为一体的微型装置,其在电泳实验中的高效检测性能为生物化学分析仪器发展提供了一种借鉴。p.TAS广泛应用于生物医学、环境检测、食品卫生、科学以及国防等众多领域。目前 应 用 的大多为多通道的毛细管电泳芯片,这也是芯片发展的一个必然趋势。这不仅对电泳芯片本身的设计和制作提出了更高的要求,也对传感器和数据处理技术提出了新的挑战。考虑成本,集成度,控制能力以及可靠性方面的因素,本系统采用单片机作为实时数据处理、控制以及通讯的硬件平台。如果系统中既有实时的通信任务,同时又有其他实时任务,采用一个廉价的单片机,资源会比较紧张,不仅实现困难,结构复杂,而且效果可能不满意。而采用高性能的处理器,又浪费了其有效资源,所以本系统采用两个MCU协同工作,以并行/分布式多机的思想,构成了电泳芯 片核心的双单片机系统结构。微全 分 析 系 统 进行的多项实时任务,可以划分为以下 几个模块:①采集模块。负责对外围检验设备进行控 制以及对传送过来的信号进行采集和分析;②交互模 块。通过液晶显示,键盘扫描,以及打印等实现实验人 员对前端采集电路的交互操作;③双单片机控制和通 信模块。协调双单片机之间的数据传输和指令传输 ;④网络传输模块。其中一个单片机通过以太网发送接 收数据到上位机。本文提出一种实时多任务的双单片 机控制和通信系统[31的设计,一个MCU基于TCP /IP网络模块的实现。

    标签: TCPIP 双单片机 数据采集系统 网络模块

    上传时间: 2013-11-15

    上传用户:wangdean1101

  • 基于ZigBee网络的智能铁鞋系统设计

    针对目前现有的无线通信铁鞋系统在使用过程中出现的问题,提出一种新型的智能铁鞋设计方案。该系统的拓扑结构由协调器和采集器节点构成,利用ZigBee无线传感器网络实现节点间的互联组网,采用CC2531作为协调器节点的核心控制芯片,CC2530作为采集器的核心控制芯片。此外,采用CC2591作为末端放大器,以提高发射功率,进一步增大传输距离(由传统的75 m提高到1 km以上)。最后,利用VC++和SQL Server 2005实现了控制室铁鞋检测控制系统上位机的设计。实践表明,该系统可靠性高、传输距离远,能满足现场需求。

    标签: ZigBee 网络 系统设计

    上传时间: 2013-10-14

    上传用户:Wwill

  • 基于无线传感器网络的监测与报警系统设计

    文中给出了一种基于无线传感器网络的监测与报警系统的设计。该系统利用无线通信模块进行数据传输,以实现组网的灵活性;采用CRC校验法保证传输的可靠性;采用查询驱动的智能化模块管理方式来降低能耗。实际应用表明,该系统特别适合于大面积、复杂环境下的数据采集与监测。

    标签: 无线传感器网络 报警 监测 系统设计

    上传时间: 2013-10-17

    上传用户:tzrdcaabb

  • 无线传感器网络远程监测节点的功能扩展电路

    在节点现有功能基础上进行外围电路功能扩展是传感器网络应用开发中的常见问题之一。本文以JN5139系列节点为基础,用测量范围较大的高温采集电路,替换了原有的常温传感器;配备了蓄电池电压检测电路,使得监测中心能及时了解节点能量供应情况;通过纽扣电池为节点时钟芯片提供电源,保证节点时钟计时准确性;采用GPRS开关控制电路,降低了汇聚节点能量损耗;设计的看门狗控制电路,提高了节点工作的可靠性和稳定性。

    标签: 无线传感器网络 扩展电路 远程监测 节点

    上传时间: 2013-10-27

    上传用户:qiulin1010