簡(jiǎn)介：借助信息化與嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，企業(yè)向社會(huì)提供種類豐富的服務(wù)，這些服務(wù)需要建立在大量的嵌入式硬件平臺(tái)和數(shù)目龐大的軟件系統(tǒng)之上。在嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行過程中存在各種侵非法、系統(tǒng)死機(jī)等問題。嵌入式平臺(tái)的安全性要求各硬件模塊和軟件模塊既協(xié)同工作又保持隔離獨(dú)立。借助于虛擬化技術(shù)可以很好使這些需求得到滿足，使得嵌入式軟硬件系統(tǒng)成為一套高效的模塊隔離和通信協(xié)議安全的管理和應(yīng)用系統(tǒng)。在嵌入式產(chǎn)品中，大量使用ARM處理器，可以很好地將XEN虛擬化技術(shù)應(yīng)用這些處理器平臺(tái)上。本文對(duì)基于ARM處理器的嵌入式平臺(tái)應(yīng)用XEN虛擬化技術(shù)，降低操作系統(tǒng)權(quán)限，復(fù)用高性能的硬件資源，增強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的隔離性和容錯(cuò)性，從而大幅度提高嵌入式系統(tǒng)的安全性。還對(duì)XEN監(jiān)控器與虛擬機(jī)頻繁交互的超級(jí)調(diào)用模塊和虛擬機(jī)鏡像的加載過程進(jìn)行安全性增強(qiáng)，以達(dá)到改良虛擬化系統(tǒng)功能，進(jìn)一步提升嵌入式的安全性和可靠性。這樣經(jīng)過虛擬化的嵌入式系統(tǒng)可以很大程度地提高設(shè)備穩(wěn)定性、運(yùn)行服務(wù)的可靠性以及數(shù)據(jù)處理過程的安全性。平臺(tái)驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)工作由兩部分組成移植XEN虛擬化系統(tǒng)應(yīng)用到IMX6Q主板上，解決中斷虛擬化、運(yùn)行權(quán)限管理、內(nèi)存虛擬化、設(shè)備驅(qū)動(dòng)虛擬化等難題，運(yùn)行大量ARM核硬件模塊和外部設(shè)備的IO控制器驅(qū)動(dòng)移植SIM卡驅(qū)動(dòng)并對(duì)XEN虛擬化系統(tǒng)中的VMM的超級(jí)調(diào)用模塊和虛擬機(jī)操作系統(tǒng)鏡像進(jìn)行認(rèn)證。論文的最后，對(duì)經(jīng)過虛擬化的ARM嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行安全性和可用性評(píng)估。

簡(jiǎn)介：由于NFLASH的物理特性NFLASH面臨垃圾收集、損耗均衡和壞塊處理三大挑戰(zhàn)。因此NFLASH需要采用不同的存儲(chǔ)策略來解決這些問題而使用專門的FLASH文件系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中使用最廣泛的一種存儲(chǔ)策略它支持日志結(jié)構(gòu)并提供掉電保護(hù)崩潰恢復(fù)機(jī)制和垃圾收集機(jī)制等。由于嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以靜態(tài)數(shù)據(jù)為主對(duì)于頻繁更新的數(shù)據(jù)一般集中在設(shè)備的某一區(qū)域這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)將使得FLASH設(shè)備上的擦除次數(shù)分布不均勻包含動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的擦除塊將比包含靜態(tài)數(shù)據(jù)的擦除塊具有較多被擦除的機(jī)會(huì)從而導(dǎo)致FLASH設(shè)備因?yàn)榧斜徊翆懙膮^(qū)域的損耗殆盡而結(jié)束壽命而包含靜態(tài)數(shù)據(jù)的區(qū)域卻還沒有得到充分使用。這樣將給系統(tǒng)和使用者造成損失對(duì)于嵌入式低成本、低投入的特征也是不允許的?？紤]損耗均衡并擁有一個(gè)全局范圍的損耗均衡機(jī)制是解決NFLASH使用壽命問題的一個(gè)重要方式而UBIFS作為一種新型的NFLASH文件系統(tǒng)擁有這樣的一種損耗均衡機(jī)制并且完全對(duì)用戶透明。因此設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種針對(duì)嵌入式系統(tǒng)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)特征的UBIFS損耗均衡優(yōu)化算法具有現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)用價(jià)值。本文首先分析NFLASH的物理特性及其面臨的挑戰(zhàn)研究不同的損耗均衡方法和當(dāng)前幾種主流的損耗均衡算法進(jìn)而深入剖析UBIFS架構(gòu)與其損耗均衡機(jī)制為UBIFS損耗均衡優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)提供參考與借鑒。隨后深入研究UBIFS文件系統(tǒng)的源代碼和其損耗均衡機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)詳細(xì)分析了UBIFS中的樹型組織方式和管理結(jié)構(gòu)UBI操作以及LEB和PEB之間的映射機(jī)制為UBIFS損耗均衡優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。接著文中提出了優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)要求和總體設(shè)計(jì)架構(gòu)并且給出了在UBIFS損耗均衡的基礎(chǔ)上對(duì)損耗均衡中的保護(hù)機(jī)制作出優(yōu)化對(duì)受保護(hù)的對(duì)象收集寫請(qǐng)求操作空間評(píng)估功能模塊以及對(duì)數(shù)據(jù)搬移功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)。最后設(shè)計(jì)測(cè)試方案和編寫測(cè)試文件對(duì)UBIFS的損耗均衡性能和掛載時(shí)間等進(jìn)行測(cè)試與分析。

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簡(jiǎn)介：網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在給人們帶來便利的同時(shí)也引發(fā)了一系列新的問題。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)攻擊屢屢發(fā)生，造成網(wǎng)絡(luò)阻塞、癱瘓、喪失服務(wù)能力。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)日益引起人們的重視，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊、入侵手段的復(fù)雜化，單一的防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等防護(hù)手段越來越不能滿足人們的需求。一個(gè)新的發(fā)展的方向就是綜合多種防護(hù)手段來提高系統(tǒng)的安全性。本文首先提出了一種基于FPGA的嵌入式安全防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合了防火墻和入侵檢測(cè)的技術(shù)，防火墻與入侵檢測(cè)系統(tǒng)之間通過規(guī)則來進(jìn)行聯(lián)動(dòng)?？梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)入侵行為，并由防火墻做出反應(yīng)阻止入侵。系統(tǒng)采用服務(wù)器主機(jī)加FPGA板卡的嵌入式架構(gòu)，服務(wù)器主機(jī)與FPGA板卡通過PCI插槽進(jìn)行通信。系統(tǒng)通過FPGA進(jìn)行硬件加速，提高了系統(tǒng)性能。其次，本文論述了模式匹配算法的改進(jìn)以及在系統(tǒng)中的使用。本系統(tǒng)中所進(jìn)行的安全性過濾和檢測(cè)都涉及到大量的模式匹配操作，所以依據(jù)軟件和硬件不同的特點(diǎn)選用和設(shè)計(jì)了不同的模式匹配算法。隨后，詳細(xì)介紹了各個(gè)功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法。具體分為三部分一是，在服務(wù)器主機(jī)下由軟件實(shí)現(xiàn)的入侵檢測(cè)功能模塊；二是，軟、硬件信息交互模塊，負(fù)責(zé)在服務(wù)器主機(jī)和FPGA板卡進(jìn)行信息通信；三是，在底層FPGA板卡用VERILOG硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的防火墻功能模塊。綜上所述，本文提出了一種基于FPGA的嵌入式安全防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。采用服務(wù)器主機(jī)加FPGA板卡的嵌入式架構(gòu)，F(xiàn)PGA完成包過濾和內(nèi)容檢測(cè)功能，而配置、更新規(guī)則及入侵檢測(cè)功能在服務(wù)器由軟件實(shí)現(xiàn)。FPGA通過PCI接口與被防護(hù)主機(jī)聯(lián)合工作，實(shí)現(xiàn)了防火墻與入侵檢測(cè)的聯(lián)動(dòng)。結(jié)果表明在發(fā)現(xiàn)入侵之后可以更準(zhǔn)確，更有針對(duì)性地做出反應(yīng)，具有實(shí)用性。

簡(jiǎn)介：嵌入式系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)面向特定的應(yīng)用目標(biāo)和環(huán)境同時(shí)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于它是以軟硬件可裁的“量體裁衣”方式把所需的功能嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中具有高度的自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)因此特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)處理的場(chǎng)合。近年來隨著電子技術(shù)飛速的發(fā)展特別是大規(guī)模集成電路工藝水平的不斷提高從便攜式音樂播放器到航天飛機(jī)的實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)都能見到嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。而且其應(yīng)用范圍領(lǐng)域日趨廣博、普遍深入到我們?nèi)粘５墓ぷ魃町?dāng)中成為不可或缺的必要工具。針對(duì)目前在嵌入式系統(tǒng)方面應(yīng)用熱點(diǎn)的一些領(lǐng)域本文主要圍繞著高性能DSP、FPGA及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的一些問題及方法重點(diǎn)進(jìn)行了研究主要研究工作包括以下幾個(gè)方面1當(dāng)前DSP的使用非常普及針對(duì)遲滯系統(tǒng)的高精度實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)及語音信號(hào)的有效處理本文選取一款典型的高性能代表性芯片TMS320C6713225MHZ專門進(jìn)行了相關(guān)的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件研究。圍繞該芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了滿足上述目的要求的系統(tǒng)硬件平臺(tái)并按照系統(tǒng)中不同的功能模塊設(shè)計(jì)成各自獨(dú)立的電路極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試并為系統(tǒng)后續(xù)功能擴(kuò)展提供了可能。在軟件設(shè)計(jì)上深入其應(yīng)用的核心實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS研究了可提供底層應(yīng)用函數(shù)接口的RTOSBIOS主要功能模塊構(gòu)成及應(yīng)用。為后續(xù)DSP芯片內(nèi)部資源優(yōu)化配置更方便靈活地使用DSP芯片打下基礎(chǔ)。創(chuàng)新點(diǎn)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高性能DSP系統(tǒng)硬件平臺(tái)同時(shí)將系統(tǒng)各功能模塊設(shè)計(jì)為可自由組裝的獨(dú)立電路模塊；并深入研究DSP實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS及BIOS主要模塊的功能與應(yīng)用。2圖像及視頻加密足當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)但傳統(tǒng)加密算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)去實(shí)現(xiàn)的很少考慮網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)環(huán)境下的情況。對(duì)此本文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)設(shè)計(jì)了一款網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下即插即用型的基于嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)加密系統(tǒng)即基于FPGA的網(wǎng)絡(luò)視頻流混沌加密系統(tǒng)。充分利用FPGA的并行處理與使用靈活的優(yōu)勢(shì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻流進(jìn)行混沌實(shí)時(shí)加密實(shí)現(xiàn)了基于BAKER映射、CAT映射LOGISTIC映射和超混沌映射的單一加密、雙重加密和隨機(jī)選擇加密多種加密方式。進(jìn)行超混沌視頻加密時(shí)使用VHDL語言編制特定的IP核實(shí)現(xiàn)硬件加密。整個(gè)系統(tǒng)通過局域網(wǎng)環(huán)境下的實(shí)際運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性得到了檢驗(yàn)。創(chuàng)新點(diǎn)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的網(wǎng)絡(luò)視頻流混沌實(shí)時(shí)加密系統(tǒng)利用FPGA的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了使用多種混沌加密方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻流的實(shí)時(shí)加密。3目前無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用較為普遍但其節(jié)點(diǎn)核心處理器的數(shù)據(jù)處理能力卻相對(duì)較弱為此提出了基于FPGA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法。利用FPGA應(yīng)用的靈活性和良好的并行處理能力針對(duì)不同的開發(fā)板分別研究了在其中嵌入單核、雙核及多核處理器的實(shí)現(xiàn)過程及資源耗用情況。創(chuàng)新點(diǎn)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并研究了在三種不同F(xiàn)PGA開發(fā)板中嵌入單核、雙核、多核處理器的具體實(shí)現(xiàn)方式。

簡(jiǎn)介：嵌入式數(shù)控系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用，它集嵌入式、機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化等多種技術(shù)于一體，是數(shù)控系統(tǒng)一個(gè)重要的研究和發(fā)展方向。為了滿足數(shù)控系統(tǒng)多任務(wù)、強(qiáng)實(shí)時(shí)性的功能需求，目前大多嵌入式數(shù)控系統(tǒng)采用“嵌入式處理器運(yùn)動(dòng)控制器”的雙CPU結(jié)構(gòu)形式，其強(qiáng)實(shí)時(shí)性任務(wù)功能主要在下位機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制器中實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器性能要求非常高，導(dǎo)致其開發(fā)難度較大、開發(fā)周期較長(zhǎng)。為此，本文充分利用當(dāng)前嵌入式主機(jī)的優(yōu)良特性及開發(fā)的便利性，嘗試將系統(tǒng)強(qiáng)實(shí)時(shí)性的任務(wù)功能在上層主機(jī)中實(shí)現(xiàn)，而將下層運(yùn)動(dòng)控制器簡(jiǎn)化為一個(gè)帶精插補(bǔ)器的運(yùn)動(dòng)控制接口。本文設(shè)計(jì)研究了一款以PC104嵌入式板卡為主處理單元的單CPU嵌入式數(shù)控系統(tǒng)，并通過LINUX實(shí)時(shí)擴(kuò)展在上層實(shí)現(xiàn)其多任務(wù)、強(qiáng)實(shí)時(shí)性的數(shù)控功能。主要研究工作和成果如下1詳細(xì)分析了嵌入式數(shù)控系統(tǒng)在硬件上的要求，特別是對(duì)硬件的實(shí)時(shí)性需求。設(shè)計(jì)構(gòu)建了以PC104嵌入式板卡為主處理單元的，以FPGA為核心擴(kuò)展單元的硬件平臺(tái)。2為實(shí)現(xiàn)單CPU嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性任務(wù)功能，對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了深入研究，提出了LINUXXENOMAI架構(gòu)的多任務(wù)、實(shí)時(shí)性擴(kuò)展的系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行環(huán)境，并對(duì)該架構(gòu)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性定量測(cè)試，驗(yàn)證了理論的正確性和架構(gòu)的實(shí)用性。3構(gòu)建了符合本嵌入式數(shù)控系統(tǒng)要求的嵌入式LINUX系統(tǒng)，安裝了XENOMAI內(nèi)核實(shí)時(shí)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了LINUXXENOMAI的多任務(wù)、強(qiáng)實(shí)時(shí)性擴(kuò)展環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的核心軟件功能模塊。4對(duì)LINUX設(shè)備驅(qū)動(dòng)構(gòu)架進(jìn)行了分析，總結(jié)了LINUX字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)的一般流程，并以RS232C標(biāo)準(zhǔn)串口為通訊接口，在LINUX系統(tǒng)環(huán)境下設(shè)計(jì)了一款數(shù)控系統(tǒng)專用鍵盤。通過初步的性能測(cè)試，本文搭建的基于PC104嵌入式板卡和FPGA運(yùn)動(dòng)控制接口的數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)，構(gòu)建的以LINUXXENOMAI架構(gòu)的多任務(wù)、強(qiáng)實(shí)時(shí)性擴(kuò)展環(huán)境，可滿足常用嵌入式數(shù)控系統(tǒng)功能的控制需求。

簡(jiǎn)介：隨著嵌入式技術(shù)的逐漸成熟人們對(duì)嵌入式軟件的性能要求越來越高。各行各業(yè)因?yàn)閷?duì)嵌入式系統(tǒng)的使用也得到了進(jìn)一步的發(fā)展同時(shí)對(duì)嵌入式軟件的依賴也日益增強(qiáng)。然而嵌入式軟件的復(fù)雜度越高它的可靠性就越差軟件缺陷也越多。在一些重要領(lǐng)域比如電力交通和軍事等許多關(guān)鍵任務(wù)的完成均依賴于嵌入式軟件一旦嵌入式軟件出現(xiàn)故障可能會(huì)帶來無法彌補(bǔ)的損失提高嵌入式系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性和可靠性變得尤為重要。調(diào)試通常都是軟件開發(fā)過程中最為耗時(shí)的一個(gè)部分當(dāng)遇到運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)的嵌入式程序時(shí)從頭開始調(diào)試會(huì)浪費(fèi)大量的等待時(shí)間。為了降低等待時(shí)間并且使得錯(cuò)誤能夠準(zhǔn)確再現(xiàn)程序執(zhí)行的確定性需要得到保證。在本文中我們將討論關(guān)于檢查點(diǎn)的保存與恢復(fù)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式環(huán)境下的檢查點(diǎn)系統(tǒng)當(dāng)重新開始調(diào)試時(shí)應(yīng)用程序可以恢復(fù)到最近的一個(gè)檢查點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行而不必從頭開始程序的執(zhí)行減少了調(diào)試時(shí)的等待時(shí)間可以有效地縮短程序的調(diào)試周期。隨著計(jì)算機(jī)并行計(jì)算能力的提高并行編程技術(shù)逐漸發(fā)展起來。在多核處理器環(huán)境下多線程編程利用多核處理器的并行數(shù)學(xué)運(yùn)算能力提高了系統(tǒng)資源的利用率系統(tǒng)運(yùn)行速度得到提高多核處理器變得更加有效。多線程程序的流行和優(yōu)勢(shì)使得對(duì)多線程程序提供檢查點(diǎn)保存和恢復(fù)機(jī)制變得越來越重要。本文在嵌入式環(huán)境檢查點(diǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上擴(kuò)展對(duì)多線程程序的檢查點(diǎn)支持最終實(shí)現(xiàn)多線程檢查點(diǎn)保存與恢復(fù)功能。在多核處理器環(huán)境下運(yùn)行的一些應(yīng)用程序中多個(gè)進(jìn)程之間通過消息隊(duì)列的方式進(jìn)行通信協(xié)同完成某個(gè)任務(wù)。本文提出一種基于內(nèi)存共享的協(xié)同檢查點(diǎn)算法對(duì)多個(gè)進(jìn)程進(jìn)行協(xié)同檢查點(diǎn)的保存與恢復(fù)提高了多進(jìn)程多任務(wù)程序的穩(wěn)定性和可靠性。

簡(jiǎn)介：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除特別加以標(biāo)注的地方外，論文中不包含其他人的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本文的研究工作和成果的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并已致謝。本論文及其相關(guān)資料若有不實(shí)之處，由本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名誓年椰年弓月叫日學(xué)位論文使用授權(quán)本人作為學(xué)位論文作者了解并愿意遵守學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即在導(dǎo)師指導(dǎo)下創(chuàng)作完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸西安理工大學(xué)所有，本人今后在使用或發(fā)表該論文涉及的研究?jī)?nèi)容時(shí)，會(huì)注明西安理工大學(xué)。西安理工大學(xué)擁有學(xué)位論文的如下使用權(quán)，包括學(xué)?？梢员４鎸W(xué)位論文；可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文；可以查閱或借閱。本人授權(quán)西安理工大學(xué)對(duì)學(xué)位論文全部?jī)?nèi)容編入公開的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。本學(xué)位論文全部或部分內(nèi)容的公布包括刊登授權(quán)西安理工大學(xué)研究生學(xué)院辦理。經(jīng)過學(xué)校保密辦公室確定密級(jí)的涉密學(xué)位論文，按照相關(guān)保密規(guī)定執(zhí)行；需要進(jìn)行技術(shù)保密的學(xué)位論文，按照西安理工大學(xué)學(xué)位論文技術(shù)保密申請(qǐng)表內(nèi)容進(jìn)行保密附西安理工大學(xué)學(xué)位論文技術(shù)保密申請(qǐng)表。保密的學(xué)位論文在解密后，適用本授權(quán)。論文作者簽名卑導(dǎo)師簽名州弓年≥月≥J日西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

簡(jiǎn)介：隨著時(shí)代的發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈與客戶需求變化不斷加快的新形勢(shì)下服裝加工企業(yè)也在加快技術(shù)革新的步伐。裁割機(jī)作為服裝CAM設(shè)備的一種是服裝加工企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要工具。嵌入式技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一并在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用將嵌入式技術(shù)引入數(shù)控裁床對(duì)當(dāng)前研究開發(fā)低成本、低功耗、高性能服裝裁割機(jī)系統(tǒng)具有重要意義。為開發(fā)低成本、低功耗、高性能的服裝裁割機(jī)控制系統(tǒng)本文查閱了較多國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)服裝裁割機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與研究在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了基于嵌入式技術(shù)的服裝裁割機(jī)控制系統(tǒng)主要工作和研究成果如下1、對(duì)國內(nèi)外服裝裁割機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析對(duì)常見的運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析比較從市場(chǎng)需求的角度分析了本文的研究意義。2、在對(duì)裁割機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上結(jié)合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了以ARM與DSP為核心的裁割機(jī)控制系統(tǒng)并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。3、在對(duì)常用加減速控制方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上研究了S曲線加減速控制算法與連續(xù)小直線段路徑速度規(guī)劃算法在服裝裁割機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用通過仿真驗(yàn)證了本文算法的運(yùn)用有效提高了系統(tǒng)的加工效率和柔性。4、根據(jù)嵌入式服裝裁割機(jī)控制系統(tǒng)的需要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能軟件包括圖形文件管理、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)解析、插補(bǔ)計(jì)算、運(yùn)動(dòng)控制、人機(jī)交互界面等軟件。5、最后對(duì)全文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)分析了本系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和不足并針對(duì)服裝裁割機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展做出了展望。

簡(jiǎn)介：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民的生活水平日益提高，人們對(duì)生活質(zhì)量提出了更高的要求，希望生活更加安全舒適。但是，一些家庭由于疏忽大意時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些火災(zāi)或煤氣泄露險(xiǎn)情以及財(cái)物被盜的情況，給家庭和社會(huì)帶來巨大的損失，因此研究并開發(fā)出滿足人們要求的家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有很重要的意義。論文在分析研究家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，將數(shù)字家庭環(huán)境、嵌入式系統(tǒng)和WEB服務(wù)器三者結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)和GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)的家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)以三星公司的ARM920TS3C2410芯片處理器為核心，GF5000WGPRS無線通信模塊、USB攝像頭、多種傳感器模塊等構(gòu)成外圍功能模塊，實(shí)現(xiàn)傳感器采集室內(nèi)各種信息煤氣濃度、室內(nèi)溫度、陌生人闖入等突發(fā)情況。軟件系統(tǒng)主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面主要是ARM的BOOTLOADER移植、嵌入式LINUX的剪裁移植、文件系統(tǒng)的制作以及WEB服務(wù)器的移植；應(yīng)用軟件方面包含各傳感器模塊數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)、視頻采集程序設(shè)計(jì)，靜態(tài)監(jiān)控主頁和動(dòng)態(tài)CGI接口程序設(shè)計(jì)、GPRS數(shù)據(jù)收發(fā)程序設(shè)計(jì)、監(jiān)控中心程序設(shè)計(jì)等。整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建成功后，S3C2410處理器通過采集外圍各傳感器的信息判斷是否有異常情況發(fā)生。異常情況發(fā)生時(shí)將圖像以及相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的監(jiān)控中心服務(wù)器上，同時(shí)通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息到用戶手機(jī)上。用戶可以通過IE瀏覽器登陸到嵌入式WEB服務(wù)器的監(jiān)控頁面查看家中現(xiàn)場(chǎng)情況，通過點(diǎn)擊頁面上的按鈕可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家中終端的控制。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多嵌入式加油機(jī)刷卡系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制、信息家電、機(jī)電產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。其中大多數(shù)應(yīng)用都是基于ARM、POWERPC、MIPS等硬核處理器雖然技術(shù)比較成熟但其生產(chǎn)成本較高設(shè)計(jì)靈活性較差產(chǎn)品一旦完成便不易升級(jí)。因此本文主要研究基于NIOSⅡ軟核處理器的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。NIOSⅡ是ALTERA公司為實(shí)現(xiàn)SOPCSYSTEMONAPROGRAMMABLECHIP片上可編程系統(tǒng)技術(shù)而設(shè)計(jì)的第二代FPGAFIELDPROGRAMMABLEGATEARRAY現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列嵌入式處理器它以軟核的形式在FPGA中實(shí)現(xiàn)具有高度的靈活性和可配置性。LINUX操作系統(tǒng)作為開源、免費(fèi)的自由軟件具有高效、穩(wěn)定、可裁剪、支持多種硬件設(shè)備等特點(diǎn)在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用UCLINUX是LINUX操作系統(tǒng)的一個(gè)嵌入式版本。本課題重點(diǎn)討論嵌入式UCLINUX操作系統(tǒng)在NIOSⅡ軟核處理器上的移植過程及應(yīng)用。本文以EP2C35F484C8FPGA芯片為核心首先研究了基于NIOSⅡ嵌入式處理器的軟件架構(gòu)利用SOPCBUILDER開發(fā)工具搭建了基于NIOSⅡ的嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺(tái)并詳細(xì)分析了各個(gè)組成模塊的功能；然后在PC機(jī)上搭建運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所需的交叉編譯環(huán)境并在NIOSⅡ平臺(tái)上完成了對(duì)通用嵌入式操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序UBOOT的分析和移植；接著分析和研究了嵌入式UCLINUX操作系統(tǒng)在NIOSⅡ上的移植過程通過對(duì)內(nèi)核的修改、配置與編譯并制作合適的根文件系統(tǒng)搭建了一個(gè)功能完善的嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)；最后研究并實(shí)現(xiàn)了在此平臺(tái)上基于LCD的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)同時(shí)對(duì)圖形用戶界面MINIGUI進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和移植。

簡(jiǎn)介：在現(xiàn)代社會(huì)中，軟件扮演著一個(gè)非常重要的角色，廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。軟件誕生一來，軟件安全問題也隨之產(chǎn)生。長(zhǎng)期以來人們對(duì)軟件的安全性問題重視不夠，致使軟件存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，有的甚至導(dǎo)致重大的災(zāi)難。嵌入式軟件廣泛應(yīng)用于航空航天，軍事，衛(wèi)星，核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)等特殊軟件應(yīng)用領(lǐng)域，它們對(duì)軟件的可靠性要求更高。因?yàn)樵谶@些領(lǐng)域的嵌入式軟件，很容易受到外界的高能粒子的干擾，引起錯(cuò)誤。瞬時(shí)故障是導(dǎo)致嵌入式軟件發(fā)生錯(cuò)誤的一個(gè)主要原因，本文針對(duì)這種故障進(jìn)行了研究。本文基于類型化匯編語言和HOARE邏輯，研究了一種針對(duì)嵌入式軟件瞬時(shí)故障的容錯(cuò)方法，并形式化地證明了該容錯(cuò)方法的正確性。該容錯(cuò)方案是一種軟硬結(jié)合的解決方案，在硬件方面需要對(duì)硬件進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)以支持軟件，在軟件方面采用兩冗余程序，兩份程序執(zhí)行相同的操作，但在某些指令上略有不同。為了硬件能夠檢測(cè)出瞬時(shí)故障，建立了抽象的機(jī)器模型。機(jī)器模型說明了所討論范圍內(nèi)的瞬時(shí)故障模型，類型化匯編語言的語法，指令的操作語義以及為實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)所需要的特殊硬件。然后，為匯編語言設(shè)計(jì)了類型系統(tǒng)，包括類型語法和定型規(guī)則。類型化匯編語言的類型系統(tǒng)是驗(yàn)證推理系統(tǒng)，通過證明類型系統(tǒng)的可靠性保證程序的良類型性，良類型程序能夠一直安全地執(zhí)行，進(jìn)而說明了所設(shè)計(jì)的容錯(cuò)解決方案的正確性。接著，討論了對(duì)于解決方案的自動(dòng)形式化驗(yàn)證技術(shù)。最后，以一個(gè)實(shí)例程序分析了程序指令的定型推導(dǎo)，并討論了解決方案的性能和一些編譯優(yōu)化方法。

簡(jiǎn)介：移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，使得用戶通過移動(dòng)客戶機(jī)隨時(shí)隨地訪問分布式數(shù)據(jù)庫上的信息成為可能。然而由于移動(dòng)計(jì)算環(huán)境一些特點(diǎn)所限（例如不可靠的通信連接、移動(dòng)客戶機(jī)的隨意移動(dòng)等），使得移動(dòng)計(jì)算環(huán)境下的事務(wù)處理面臨移動(dòng)性、斷接性的挑戰(zhàn)，因此研究移動(dòng)事務(wù)處理模型十分必要，為此，本論文提出了自適應(yīng)的樂觀移動(dòng)事務(wù)處理策略AOPMT，研究了它所采用的關(guān)鍵技術(shù)。AOPMT策略支持移動(dòng)客戶機(jī)的斷接自治操作，允許用戶隨意移動(dòng)，并提供對(duì)交互式事務(wù)的支持，很好地消除了移動(dòng)計(jì)算環(huán)境給數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和事務(wù)處理帶來的不利影響。為此本文主要做了以下幾方面的研究工作1分析移動(dòng)計(jì)算環(huán)境對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫及移動(dòng)事務(wù)的影響，為移動(dòng)事務(wù)處理的研究劃定問題域范圍；2分析了移動(dòng)計(jì)算環(huán)境下的強(qiáng)一致性和弱一致性的數(shù)據(jù)處理要求，提出自適應(yīng)的樂觀移動(dòng)事務(wù)處理策略AOPMT，靈活應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用需求，并通過對(duì)移動(dòng)計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息的類型進(jìn)行分析，選用樂觀事務(wù)處理方法進(jìn)行事務(wù)的計(jì)算執(zhí)行；3針對(duì)AOPMT策略的ONLINE模式和OFFLINE模式，詳細(xì)介紹了兩種模式下移動(dòng)事務(wù)的處理流程。通過引入事務(wù)協(xié)調(diào)者（MTC）、事務(wù)參與者（MTP）和事務(wù)執(zhí)行片段（OPS）等概念，提供對(duì)交互式事務(wù)的支持，允許隨意的跨區(qū)移動(dòng)，對(duì)斷接情況下的移動(dòng)客戶機(jī)自治操作提供支持，并通過事務(wù)隊(duì)列、事務(wù)操作隊(duì)列和兩階段提交方式，保證了事務(wù)調(diào)度的可串行性和數(shù)據(jù)庫的全局一致性；4詳細(xì)分析了AOPMT策略中并發(fā)事務(wù)可能發(fā)生的讀－寫沖突和寫－寫沖突，并對(duì)ONLINE模式和OFFLINE模式下如何進(jìn)行沖突檢測(cè)保證數(shù)據(jù)一致性進(jìn)行了探討并提出了解決方法；5對(duì)移動(dòng)事務(wù)的恢復(fù)機(jī)制做了簡(jiǎn)單探討，給出了事務(wù)恢復(fù)的基本方法；6設(shè)計(jì)了一個(gè)基于AOPMT策略的移動(dòng)事務(wù)處理原型，通過實(shí)例模擬的方式解釋了AOPMT策略在原型中的運(yùn)用，從而說明AOPMT策略是可行的。

簡(jiǎn)介：風(fēng)機(jī)是煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的重要設(shè)施，其能否正常工作關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和井下員工的生命安全。為保證風(fēng)機(jī)穩(wěn)定可靠工作，同時(shí)盡量減少風(fēng)機(jī)對(duì)電能的消耗，本文根據(jù)煤礦生產(chǎn)的技術(shù)和需求設(shè)計(jì)了一個(gè)專門針對(duì)煤礦主扇風(fēng)機(jī)的狀態(tài)檢測(cè)與控制系統(tǒng)。本文以嵌入式處理器作為核心控制單元，設(shè)計(jì)了風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件和硬件，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)的檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了信號(hào)采集模塊，利用溫度傳感器等信號(hào)檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)軸溫、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)的檢測(cè)，并通過電能計(jì)量模塊來監(jiān)督風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)造成的影響。在控制部分系統(tǒng)采用了自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工作風(fēng)機(jī)、對(duì)應(yīng)風(fēng)門以及風(fēng)機(jī)供電通道的切換。系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)的調(diào)速功能，采用變頻控制技術(shù)，將控制單元處理產(chǎn)生的頻率信號(hào)傳送給變頻設(shè)備，通過改變輸出信號(hào)的頻率來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。為及時(shí)了解風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了液晶顯示接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，在直觀顯示風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)將狀態(tài)數(shù)據(jù)保存起來，便于進(jìn)行事故原因追蹤以及對(duì)風(fēng)機(jī)性能的可靠性預(yù)測(cè)。