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簡介:隨著電子技術的快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經成為熱點,大量應用在工業(yè)設備以及家用電器當中。當今光電檢測技術逐漸向小型化、智能化、高效率方向發(fā)展,非接觸測量是檢測技術研究的主要內容之一。本文使用AVR作為激光掃描檢測系統(tǒng)的主控制器,將掃描檢測技術與計算機技術結合。通過控制掃描光學系統(tǒng),光電接收器件,電子學處理系統(tǒng)和計算機處理系統(tǒng),將攜帶被測工件徑向直徑信息的光束進行接收、轉換、處理,從而實現(xiàn)了被測工件徑向尺寸的測量。本文從嵌入式方面實現(xiàn)了掃描檢測系統(tǒng)小型化智能化設計,文中詳細論述了激光掃描檢測系統(tǒng)的檢測原理和方法,對轉鏡的掃描速度進行了分析,對掃描光束進行了整形設計,同時對激光掃描檢測系統(tǒng)的電路部分以及軟件部分進行了設計。從實驗結果可以看出,本文設計的檢測系統(tǒng)誤差在±2ΜM內。
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簡介:機電設備的維護和管理對工業(yè)生產具有重要的實際意義通過專用監(jiān)測產品在線監(jiān)測其振動信號并對信號做分析處理出現(xiàn)問題及時報警能夠在一定程度上提高機電設備的管理水平。隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展壯大互聯(lián)網的不斷深入各行各業(yè)嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網相結合已經是大勢所趨本文在這樣的時代背景下提出了一種基于嵌入式傳感器節(jié)點的在線監(jiān)測網絡系統(tǒng)在關鍵機電設備安裝監(jiān)測點每個傳感器節(jié)點都是一個網絡節(jié)點所有傳感器節(jié)點與監(jiān)測服務器一起組成一個環(huán)形監(jiān)測網絡根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)各部分功能的不同將系統(tǒng)劃分為傳感器節(jié)點和監(jiān)測服務器兩部分。傳感器節(jié)點主要實現(xiàn)機電設備振動數(shù)據(jù)的采集、AD轉換及振動數(shù)據(jù)的上傳。監(jiān)測服務器主要對各傳感器節(jié)點采集的振動數(shù)據(jù)進行分析、處理WEB服務器將分析的結果以圖形和數(shù)字的方式進行信息網絡發(fā)布從而僅需IE網絡瀏覽器即可實現(xiàn)對機電設備振動狀態(tài)的本地監(jiān)測以及遠程監(jiān)測。對傳感器節(jié)點的硬件電路實現(xiàn)進行了詳細闡述按照傳感器節(jié)點實現(xiàn)的功能將傳感器節(jié)點硬件電路分成數(shù)據(jù)采集模塊硬件電路和數(shù)據(jù)網絡傳輸模塊電路分別介紹了各模塊的實現(xiàn)原理及具體實現(xiàn)方法。對網絡協(xié)議TCPIP在嵌入式系統(tǒng)應用的原理和實現(xiàn)步驟進行了詳細闡述。對傳感器節(jié)點的軟件部分設計進行了詳細闡述對各硬件設備的驅動程序的設計、操作系統(tǒng)層的選型以及應用程序的設計做了細致的分析。在基于模塊化設計思想上對傳感器節(jié)點應用軟件進行任務劃分并對各任務的功能及具體實現(xiàn)方法進行了詳細介紹。結合機電設備振動檢測的需求對監(jiān)測服務器的軟件需求進行分析在基于模塊化設計思想上對監(jiān)測服務器軟件進行模塊劃分并對各模塊的功能及具體實現(xiàn)方法進行了詳細介紹。根據(jù)以上研究的內容搭建了基于嵌入式傳感器節(jié)點的在線監(jiān)測網絡系統(tǒng)結合現(xiàn)場設備的實驗和檢驗以及系統(tǒng)的不斷優(yōu)化升級必將對機電設備的管理和維護水平帶來極大的提升和改善。
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簡介:隨著安全問題的升溫作為主要的安防工具視頻監(jiān)控系統(tǒng)也引起了人們的極大關注該文首先介紹了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程以及現(xiàn)狀提出了基于嵌入式網絡攝像機的實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案然后對該方案中數(shù)字圖像處理的關鍵技術之一圖像壓縮進行了分析并確定將靜態(tài)圖像視頻壓縮標準JPEG作為該方案中的視頻壓縮方式接著以TI公司的專用DSPTMS320DSC21為核心進行了嵌入式網絡攝像機的硬件設計硬件部分包括DSC21核心及相關電路時鐘、電源和調試電路、視頻輸入模塊、視頻數(shù)據(jù)網絡輸出模塊、報警模塊和云臺控制模塊論文還簡要地介紹了下位機嵌入式操作系統(tǒng)UCLINUX、硬件模塊驅動程序和上位機客戶端程序在論文的最后列出了網絡攝像機的重要指標、測試方法和測試數(shù)據(jù)并給出了基于嵌入式網絡攝像機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的框圖
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簡介:近幾十年,廣電產業(yè)得到了巨大的發(fā)展,從30年以前的黑白電視節(jié)目到現(xiàn)在的IPTV,廣電產業(yè)的發(fā)展給我們的生活帶來了很大的變化。尤其是IPTV的蓬勃發(fā)展帶動終端的市場,很多的電信相關的設備制造商業(yè)公司紛紛投入了機頂盒的研究開發(fā)發(fā)生產,機頂盒在原來本來是一種單一的解擾和數(shù)模轉換專用設備,后來經過集成電路的發(fā)展,成為了支持多種接入方式和IP,具有編碼和解碼能力,以及圖形瀏覽器的功能,現(xiàn)在機頂盒基本完全支持包括數(shù)字電視在內的視頻點播、時移電視、網絡瀏覽、信息服務、遠程教學和醫(yī)療、互動游戲等業(yè)務功能的IPTV機頂盒?,F(xiàn)在,機頂盒不僅作為一種輔助看電視的簡單設備,而是一種具有一定計算能力的計算機。同時隨著互聯(lián)網的迅猛發(fā)展,中國已經是世界上具有網民數(shù)量最多的國家,即時通訊工具的使用也成為廣大網民網絡生活的一部分。XMPP協(xié)議作為即時通訊的一種通用協(xié)議,已經被越來越多的即時通訊系統(tǒng)所使用,它幾乎規(guī)定了所有的即時通訊系統(tǒng)中的規(guī)范和功能,便于開發(fā)人員設計和實現(xiàn)自己的即時通訊系統(tǒng)。XMPP通過結構數(shù)據(jù)在XML流上承載的方式,借助XML語言的通用性及可讀性,XMPP使開發(fā)人員便于理解,實用性更加強大,使用面更加廣泛。P2PPEERTOPEER網絡是一種在TCPIP網絡之上的應用層的分布式網絡,網絡的參與者即對等節(jié)點PEER可以共享對等點所擁有的部分硬件資源。由于P2P的計算機二進制文件共享以及P2P網絡流媒體的在線播放應用是人們最熟悉的網絡P2P應用技術,所以許多人將P2P技術狹義地理解成為P2P文件共享以及內容分發(fā)。實際上,P2P技術網絡的應用十分廣泛,除了計算機二進制文件的共享和分發(fā)外,P2P技術還可用在實時通信、網絡游戲、協(xié)同工作等應用。P2P網絡也不一定是由用戶PC組成的,也有可能是服務器組成,還有可能是由特殊終端組成的,比如機頂盒、PDA、傳感器等。本文XMPP和P2P作為即時通訊和二進制文件傳輸?shù)膮f(xié)議,把嵌入式機頂盒作為硬件平臺,針對即時通訊系統(tǒng)的特殊需求,結合硬件平臺自身的設備和結構特點,設計實現(xiàn)了一款基于XMPP和P2P協(xié)議的嵌入式機頂盒的即時通訊系統(tǒng)。本文主要工作如下1、深入分析了系統(tǒng)功能需求,對系統(tǒng)上的各個功能需求提出了相應的闡述討論。2、結合XMPP協(xié)議的架構特點、P2P協(xié)議的網絡連接方式,并利用LIBJINGLE協(xié)議庫設計和實現(xiàn)了此系統(tǒng)的注冊與發(fā)現(xiàn)模塊和基于P2P協(xié)議的二進制文件傳輸模塊?,F(xiàn)階段,本系統(tǒng)從2011年底開始試運行,已經具有多于500用戶,運行良好。
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簡介:千兆以太網無源光網絡EPONETHERPASSIVEOPTICALWK是解決最后一公里瓶頸的新興寬帶光接入技術具有成本低、兼容性好、技術成熟、可維護性強、業(yè)務功能靈活等特點因此市場前景十分看好EPON系統(tǒng)的光線路終端OLTOPTICALLINETERMINAL和光網絡單元ONUOPTICALWKUNIT都是典型的嵌入式系統(tǒng)設計它由CPUMPC8245、存儲設備、外圍硬件設備和嵌入式軟件組成嵌入式軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)和用戶應用程序兩個部分它是EPON系統(tǒng)交換、控制的核心尤其是嵌入式操作系統(tǒng)更是整個EPON的靈魂因此嵌入式操作系統(tǒng)的選擇與研究及其下的應用程序的開發(fā)成為整個EPON系統(tǒng)研發(fā)的關鍵該文的主要研究工作及取得的成果如下1研究了EPON系統(tǒng)的體系結構并對嵌入式系統(tǒng)的特點、設計和應用作了深入的論述2從多個角度分析了嵌入式LINUX作為嵌入式操作系統(tǒng)的可行性并分析了嵌入式LINUX用于嵌入式系統(tǒng)今后需要完善的幾個方面3在深入分析PPCBOOT源代碼的基礎上結合OLTONU主板的特性完成了PPCBOOT在ONUOLT上的修改與移植4基于嵌入式LINUX內核的源代碼針對EPON系統(tǒng)的硬件特性對嵌入式LINUX內核進行了修改和配置設計了包括OLTONU交換芯片的驅動程序5基于嵌入式LINUX開發(fā)了EPON系統(tǒng)中的應用程序模塊并以SNMP為例詳細地論述了應用程序模塊的實現(xiàn)
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簡介:實時操作系統(tǒng)中通常需要使用各種外部設備并且要求對外部事件作出快速準確的響應否則可能導致災難性后果此外嵌入式系統(tǒng)使用的設備種類繁多往往需要用戶自行編寫相應的設備驅動程序因此設計一個靈活、高效、易擴展的設備驅動模型對于嵌入式系統(tǒng)的應用至關重要ARTSOS是在借鑒國內外實時操作系統(tǒng)技術基礎上自行開發(fā)的基于微內核技術的實時操作系統(tǒng)在ARTSOS的開發(fā)過程中針對設備驅動程序結構進行了深入的研究將驅動程序的結構分為外部結構和內部結構外部結構反映了驅動程序與系統(tǒng)其他各部分的關系表現(xiàn)為驅動程序在操作系統(tǒng)中的存在方式、存在位置、與操作系統(tǒng)核心中斷管理部分的連接方式、與用戶程序的連接方式等內部結構是開發(fā)人員在開發(fā)設備驅動時根據(jù)不同的控制策略而采用的相應的驅動程序結構驅動程序的外部結構依賴于操作系統(tǒng)的體系結構并直接影響操作系統(tǒng)的性能最后實現(xiàn)了ARTSOS中的設備管理給出了在ARTSOS上開發(fā)驅動程序的方法
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簡介:由于中國煤層氣大多甲烷俗稱瓦斯含量較高,而當?shù)V井中瓦斯?jié)舛冗_5%VOL16%VOL時,即可能引起瓦斯爆炸,故造成煤礦瓦斯事故頻發(fā),給國家造成重大的人員傷亡和財產損失,也使無數(shù)遇難礦工家庭陷入絕境。所以準確檢測和監(jiān)控煤礦生產中的甲烷濃度意義十分重大。當甲烷濃度達到一定限度時,檢測儀器如能及時發(fā)出警報,以便人們采取有效的安全措施,可有效防止爆炸及災害的發(fā)生。針對上述原因,本文提出了一種便攜式的基于嵌入式技術的甲烷檢測儀,該儀器采用一種干涉結構,能在甲烷濃度值與干涉條紋移動量之間建立一種線性關系。然后進行視頻采集,將連續(xù)移動變化的干涉圖樣輸入嵌入式系統(tǒng)進行數(shù)字圖像處理,獲得干涉條紋的移動量,從而得到甲烷的濃度值。該儀器具有以下特點1由嵌入式開發(fā)板完成數(shù)字圖像處理,真正實現(xiàn)了儀器的便攜化,避免人眼讀干涉條紋移動量產生誤差。2采用溫度傳感器采集環(huán)境溫度,經模數(shù)轉換輸入嵌入式開發(fā)板,編程實現(xiàn)對外界環(huán)境變化引起的測量誤差的補償,從而提高了檢測氣體的精確度。3氣室設計結構簡單,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。4采用CMOS攝像頭采集視頻信號,由于輸出為數(shù)字信號,所以避免了采用視頻采集卡進行模數(shù)轉換所帶來的系統(tǒng)復雜度和成本的提高。5采用LCD進行實時顯示濃度值,濃度達到一定限進行聲光報警。6該儀器穩(wěn)定性高、防爆性好、響應速度快和使用壽命長,符合國家煤礦安全規(guī)程規(guī)定中對礦井瓦斯檢測儀器的要求。
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簡介:隨著變電站自動化水平的不斷提高,以及IEC61850標準(變電站通信網絡和系統(tǒng)系列標準)的頒布實施,以太網在變電站自動化系統(tǒng)中的應用勢在必行。嵌入式以太網技術的出現(xiàn),為變電站自動化網絡通信提供了新途徑。本文從嵌入式以太網在變電站自動化系統(tǒng)中的應用出發(fā),在分析變電站自動化網絡通信特點的基礎上,對網絡的實時性能進行了動態(tài)仿真研究,設計了一種基于嵌入式以太網通信的變電站自動化通信平臺,解決了變電站自動化設備的以太網信息傳輸問題。課題首先探討了變電站自動化網絡通信的通信規(guī)約、網絡層次、數(shù)據(jù)接口及組網方案,系統(tǒng)地分析了變電站中數(shù)據(jù)流的分布,根據(jù)統(tǒng)計特征建立了各類數(shù)據(jù)流的數(shù)學模型。其次,考慮到變電站網絡通信實時性的要求,深入分析了變電站網絡通信時延的構成,在此基礎上,采用動態(tài)仿真建模技術對變電站嵌入式以太網的實時性能進行了詳細分析,結合變電站通信網絡數(shù)據(jù)流的分布特點和信息到達規(guī)律,建立了變電站通信網絡的仿真模型,具體研究了過程層和變電站層嵌入式以太網的網絡時延。最后,本文設計了一種變電站嵌入式以太網通信平臺,對通信平臺的軟硬件設計做了詳細闡述,硬件設計基于TMS320F2812DSP,軟件設計基于嵌入式操作系統(tǒng)ΜCOSⅡ,詳細闡述了以太網接口的實現(xiàn),在對操作系統(tǒng)移植的基礎上,對嵌入式TCPIP協(xié)議棧進行了合理的設計,并通過實驗測試驗證了該通信平臺的可行性。
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簡介:在數(shù)字圖像傳輸領域遠距離窄帶數(shù)據(jù)傳輸和短距離寬帶圖像傳輸一直是兩個不同的方向增加傳輸帶寬和傳輸距離始終是一對不可調和的矛盾隨著多媒體業(yè)務的開展嵌入式系統(tǒng)和無線通信技術的發(fā)展寬帶遠程圖像傳輸逐步成為可能。本文在研究嵌入式技術與無線圖像傳輸技術的基礎上設計一種應用嵌入式平臺實現(xiàn)無線圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)該方案以ARM開發(fā)板為核心連接USB高清攝像頭與無線網卡模塊為硬件平臺同時輔以LINUX操作系統(tǒng)為軟件平臺實現(xiàn)圖像的采集與無線傳輸。本文首先對圖像采集與處理和無線圖像傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述并詳細論述了圖像采集與無線傳輸?shù)脑?。重點論述了系統(tǒng)總體設計思路和硬件平臺的搭建過程尤其是圖像采集過程中讀取內存方式的選擇圖像屬性的設置等關鍵步驟。并闡述了系統(tǒng)軟件平臺的設計思路和程序設計流程。此外詳細敘述了圖像壓縮原理與嵌入式LINUX下的圖像壓縮算法并通過壓縮前后圖像的對比靜止與運動兩種情況下采集不同的數(shù)據(jù)進行對比得到圖像傳輸實時性與傳輸質量的關系。
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簡介:近些年來,由于嵌入式技術和網絡技術的進步,各種設備都正朝著網絡化、智能化和集成化的方向發(fā)展。電子設備被應用到生產和生活的各個方面,不僅為社會提供了巨大的經濟效益,也為人們提供了方便。隨著嵌入式技術和計算機技術的飛速發(fā)展、寬帶的普及、圖像處理技術的大幅度提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)已悄然演變?yōu)楫斚驴梢暬I域一個最新的開發(fā)熱點。LINUX系統(tǒng)是完全開放源代碼的,有許多操作系統(tǒng)愛好者做技術支持。LINUX操作系統(tǒng)的內核小、效率高。系統(tǒng)時完全開放源代碼的OS,在價格上具有特別強的競爭力,適合中國的國情。目前,很多企業(yè)都采用嵌入式LINUX作為系統(tǒng)來開發(fā)產品。并且該系統(tǒng)支持更多的芯片構架,是一個跨平臺的系統(tǒng),在更換CPU時就不會遇到更換平臺時帶來的麻煩,該系統(tǒng)甚至于提供了更加完整的網絡協(xié)議棧支持。因此,嵌入式LINUX操作系統(tǒng)成為了目前最主流的嵌入式操作系統(tǒng),在工程實際中被廣泛應用。本課題“基于LINUX的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計”完整地實現(xiàn)了嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計。在簡要地對當前的嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)狀進行分析闡述后,依據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點給出了課題研究系統(tǒng)的總體設計方案。在總體方案中包含了硬件系統(tǒng)的構建和軟件系統(tǒng)的設計兩個方面的研究內容。硬件系統(tǒng)的構建部分,首先從概念、特點以及應用領域三個方面對ARM處理器進行了大致的介紹,接下來在對所選的微處理器S3C2440A芯片及其內部構造進行了相關的概述,最后在重點論述了S3C2440A微處理器的外圍電路的搭建,其內容中包含存儲器NFLASH和SDRAM、串口功能模塊與USB接口等外圍電路的構建。軟件系統(tǒng)的設計部分,主要介紹了用于嵌入式開發(fā)的交叉編譯環(huán)境的搭建方法及其視頻監(jiān)控終端整體的設計內容。首先對用于嵌入式開發(fā)的交叉編譯環(huán)境的搭建方式方法進行了細致的闡述,接下來對目標機開展了嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的移植工作,內容涉及BOOTLOADER引導程序的原理,LINUX內核的編譯和移植。在移植完LINUX內核后,論文對視頻采集設備進行了選擇并對相應的USB接口攝像頭的驅動進行了加載。接下來重點對LINUX下的視頻采集技術進行了詳細分析與設計,給出了一種基于VIDE04LINUX的視頻采集程序。當獲得視頻采集圖像數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)對其進行了壓縮與傳輸,并依次給出了相應的壓縮程序與傳輸實現(xiàn)方式方法。
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簡介:基于嵌入式網絡的設備監(jiān)控平臺是融網絡通信技術、監(jiān)測技術、嵌入式技術于一體,通過網絡進行遠程監(jiān)測和控制的系統(tǒng)。遠程監(jiān)控是電力、水利、通信等行業(yè)所一直期望能夠更加完善的解決的問題之一。隨著網絡技術的飛速發(fā)展,遠程監(jiān)控的網絡實現(xiàn)成為可能,而且在不斷改進和提高。尤其是以TCPIP為代表的INTER技術的發(fā)展,更給遠程監(jiān)控網的實現(xiàn)提供了深厚的技術基礎。本文根據(jù)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的技術發(fā)展趨勢,結合了現(xiàn)代網絡技術,以通訊動力設備及環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)為工程背景,提出了一種基于WEB技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)提供WEB接口和上層監(jiān)控軟件接口,既可以用作為集中監(jiān)控網絡的底層,又可以在無法組建集中監(jiān)控網絡時單獨使用。這對于規(guī)模不一、相對分散的通信動力設備的監(jiān)控有著廣闊的應用前景。本文圍繞嵌入式LINUX環(huán)境設計了基于嵌入式通信微處理器MCF5272的設備監(jiān)控軟硬件平臺。深入分析研究了一種嵌入式LINUX操作系統(tǒng)UCLINUX,給出了MCF5272硬件平臺的一種設計,并實現(xiàn)了UCLINUX在該目標板上的移植,從而闡述了MCF5272處理器平臺硬件設計和UCLINUX板級移植的一般性方法。本文重點討論了監(jiān)控核心應用軟件的設計。針對UCLINUX內存管理的特殊性,提出一種通過BSDSOCKET進程間通信和多線程相結合的方案,成功解決了監(jiān)控應用軟件中多任務實現(xiàn),分布式數(shù)據(jù)采集的問題。通過對傳統(tǒng)網絡管理技術與WEB技術的分析,提出基于WEB的網絡管理的概念,并討論了兩種基于WEB的網管平臺的優(yōu)缺點。對于基于瀏覽器的WEB監(jiān)控,探索出四條實現(xiàn)途徑,并且根據(jù)各方式的缺陷,結合課題的工程實例,給出了獨特的設計方案。本文的研究結果已經應用于UPS不間斷電源的遠程監(jiān)控,效果良好。
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簡介:隨著計算機、通信及網絡技術的高速發(fā)展嵌入式系統(tǒng)廣泛地滲透到各行各業(yè)及人們日常生活的方方面面中。本文主要構建了一個基于LINUX操作系統(tǒng)的嵌入式平臺并開發(fā)了應用程序使該系統(tǒng)的串口作為一個通用的數(shù)據(jù)接口接收來自AD轉換設備的標準電信號并實現(xiàn)對電信號的波形繪制功能。嵌入式平臺選用的是三星公司推出的16位32位RISC處理器S3C2410作為處理器該處理器主要面向高性價比、低功耗處理器的手持設備。論文主要涉及以下這些內容1、建立了LINUX嵌入式平臺包括構建了嵌入式LINUX系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境引導程序的移植LINUX內核的移植文件系統(tǒng)的制作與移植各驅動程序的移植應用程序界面QTOPIA的移植。2、在一塊現(xiàn)有的單片機開發(fā)板中實現(xiàn)了AD數(shù)據(jù)采集功能和串口通信功能。3、編寫了QTEMBEDDED環(huán)境下的嵌入式應用程序實現(xiàn)了該系統(tǒng)通過讀取串口數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行波形的描述。經過測試表明操作系統(tǒng)運行正常各程序代碼也可以正確運行?;就瓿闪祟A期的目標。最后本文給出了一些不足和以后需要做的工作。
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簡介:本文分析、研究了LINUX的實時性、進程調度策略及內核的裁減和編譯。首先對嵌入式LINUX的組成、特點及其自身的優(yōu)勢做出闡述,并介紹了它在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀。然后重點分析了影響嵌入式LINUX實時性的因素、進程調度的機制,同時通過對LINUX24和26內核調度策略的比較,分析了LINUX26內核進程調度機制的優(yōu)點和不足,并提出一種改進的實時化嵌入式LINUX進程調度算法。文中也分析了彩色噴墨繪圖機中央控制器的結構和功能,并對一個桌面LINUX系統(tǒng)進行小型化,以便建立運行在繪圖機中央控制器上的嵌入式LINUX操作系統(tǒng),在此基礎上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)重組算法和繪圖機中央控制器的主要功能。
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