簡(jiǎn)介：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)必設(shè)的骨干課程，它在整個(gè)專業(yè)建設(shè)和課程體系中有重要地位。該課程不僅是一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程，同時(shí)也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，部署一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)于進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)有著重要的意義。本文結(jié)合高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際背景，分析了網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)情況及存在的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)、嵌入式實(shí)驗(yàn)盒、實(shí)訓(xùn)課程三個(gè)部分。論文基于C＃實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)客戶端PCTERMINAL，支持用戶在線離線登錄、實(shí)訓(xùn)課程智能升級(jí)等功能；以ARM9嵌入式微處理器和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了嵌入式實(shí)驗(yàn)盒SERVERBOX，通過(guò)矩陣鍵盤(pán)與QT界面實(shí)現(xiàn)用戶交互，基于LINUX內(nèi)核FILTER框架實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析，擴(kuò)展LINUX內(nèi)核中的ARP包處理驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)ARP協(xié)議的可視化分析與干預(yù)。PCTERMINAL與SERVERBOX通過(guò)串口進(jìn)行連接，通過(guò)自定義協(xié)議進(jìn)行通信。本系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收，第一版已經(jīng)在多所高校使用，在提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理的認(rèn)知和實(shí)踐能力方面應(yīng)用效果獲得認(rèn)可。

簡(jiǎn)介：工業(yè)發(fā)展所帶來(lái)的污染越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是以氣體污染對(duì)人類的健康危害最為嚴(yán)重。同時(shí)，室內(nèi)裝修等引起的“室內(nèi)空氣污染”給人們帶來(lái)的疾病正引起各個(gè)國(guó)家的高度重視?？諝馕廴緦?duì)人體健康危害很大，易引起呼吸道疾病例如高濃的度污染可造成急性中毒或者死亡長(zhǎng)時(shí)期的低濃度污染會(huì)導(dǎo)致慢性支氣管炎、肺癌、肺氣腫及支氣管哮喘等病癥有些污染物還損害肺的血色素的輸氧機(jī)能和換氣機(jī)能。因此對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行定期、快速、有效的檢測(cè)顯得極為重要。本文在綜合分析了國(guó)內(nèi)外氣體傳感檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)化學(xué)陣列傳感指紋特性原理，利用嵌入式ARMLINUX技術(shù)，提出了一種能實(shí)現(xiàn)快速、痕量、高準(zhǔn)確性檢測(cè)的便攜式有毒有害氣體檢測(cè)儀。本文設(shè)計(jì)的氣體檢測(cè)儀是密閉式氣體檢測(cè)系統(tǒng)，氣體采集模塊將待測(cè)有毒有害氣體泵入反應(yīng)氣室，通過(guò)觸摸界面控制攝像頭采集其和氣室中化學(xué)傳感陣列芯片的反應(yīng)圖像信息，經(jīng)過(guò)S3C2440處理后，獲取待測(cè)毒氣的信息并進(jìn)行顯示和可選擇性存儲(chǔ)。本文主要研究了檢測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)部分，完成了以下幾個(gè)方面的研究工作1根據(jù)毒氣檢測(cè)的實(shí)際需求，基于模塊化的設(shè)計(jì)思路，采用上下位機(jī)結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了檢測(cè)儀整體硬件電路。上位機(jī)以嵌入式ARM9（S3C2440A）為核心，設(shè)計(jì)了圖像采集模塊、LCD觸摸顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、串行通信模塊及電源模塊等；下位機(jī)以PIC16F877為MCU核心，設(shè)計(jì)了氣體采樣模塊、條件監(jiān)控模塊、光照模塊、通信模塊等。通過(guò)上下位機(jī)的協(xié)作完成毒氣的檢測(cè)。2完成了嵌入式ARMLINUX開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建和開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立，引導(dǎo)程序編寫(xiě)及內(nèi)核裁剪，設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)程序及部分的應(yīng)用軟件；在MPLAB80環(huán)境下完成下位機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)和調(diào)試。3完成上下位機(jī)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，根據(jù)毒氣檢測(cè)儀的技術(shù)指標(biāo)和硬件設(shè)備外部特性，采用AUTOCAD設(shè)計(jì)該儀器的組裝模型圖，并實(shí)際完成了設(shè)備組裝和調(diào)試。4對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行了部分典型氣體的檢測(cè)，掌握了儀器的使用方法和實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控，積累了經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了儀器的有效性。5運(yùn)用氣體檢測(cè)設(shè)備對(duì)庚醛、氨氣、苯、對(duì)二甲苯、氯氣、二氧化硫等進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，證明了檢測(cè)結(jié)果的有效識(shí)別性。最后總結(jié)了自己的研究工作，并提出氣體檢測(cè)設(shè)備下一步可完善之處。

簡(jiǎn)介：指紋識(shí)別技術(shù)是當(dāng)前比較成熟可靠的生物特征識(shí)別技術(shù)，指紋唯一性和穩(wěn)定性特征使之成為可以依賴的身份信息。為了滿足人們對(duì)于安全、可靠的功能需要和便攜、實(shí)用的操作要求，嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展迅速，開(kāi)發(fā)低功耗、易操作的應(yīng)用產(chǎn)品是其主要的發(fā)展方向。本文將系統(tǒng)主控模塊與電容式傳感器FPC1011C相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于ADSPBF531處理器的指紋識(shí)別系統(tǒng)。BLACKFIN系列芯片具有成本低廉、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，指紋傳感器FPC1011C利用了反射式探測(cè)技術(shù)，對(duì)指紋的適應(yīng)性強(qiáng)，可靠耐用。論文主要做了以下四部分工作首先分析了課題背景與研究現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)了圖像處理相關(guān)的知識(shí)。其次，比較選取了適用的DSP處理器和控制器件，完成相關(guān)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，并在MATLAB中仿真實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別核心算法。再次，將軟件設(shè)計(jì)移植到DSP平臺(tái)中，進(jìn)行系統(tǒng)的功能調(diào)試。最后，分析硬軟件性能指標(biāo)，優(yōu)化控制程序，并提出市場(chǎng)化產(chǎn)品的可行性方案設(shè)想。測(cè)試結(jié)果證明，本系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)，運(yùn)行穩(wěn)定，適合使用在門(mén)禁類和文件保管類指紋識(shí)別產(chǎn)品中。因其價(jià)格低廉、方便實(shí)用的特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、機(jī)電等眾多領(lǐng)域。其中大多數(shù)應(yīng)用是基于ARM、POWERPC、MIPS等硬核處理器，雖然技術(shù)比較成熟，但生產(chǎn)成本較高，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的靈活性較差，一旦產(chǎn)品完成便不易升級(jí)。而NIOSⅡ是ALTERA公司為實(shí)現(xiàn)SOPC技術(shù)而設(shè)計(jì)的第二代FPGA嵌入式處理器，在FPGA中以軟核的形式實(shí)現(xiàn)，具有高度的靈活性和可配置性，彌補(bǔ)了硬核處理器的不足。論文的主要工作是以FPGAEP2C8Q芯片為核心，探究NIOSⅡ嵌入式處理器的軟件架構(gòu)以及基于此軟核設(shè)計(jì)了部分功能，以驗(yàn)證軟核啟動(dòng)的可行性和正確性。軟核設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)LED流水燈設(shè)計(jì)和LCD顯示SD卡信息的設(shè)計(jì)以及UCLINUX在NIOSⅡ上的移植。SD卡設(shè)計(jì)部分摒棄了直接編寫(xiě)代碼操作SD卡里的FAT文件系統(tǒng)這一方法，因其需要的工作量還是挺大的，而是參照了ROLRIEGEL開(kāi)源的SDREADER項(xiàng)目提供的AVR平臺(tái)下操作SD卡的范例，移植SDREADER項(xiàng)目中關(guān)于SD卡操作的部分代碼到NIOSⅡ軟件平臺(tái)，通過(guò)修改MMCSDSDHCCARDRAWACCESS程序模塊實(shí)現(xiàn)操作SD的低級(jí)驅(qū)動(dòng)，此方法簡(jiǎn)單易行。LCD顯示屏選用的是XYF480272CTP液晶屏，為顯示SD卡里的圖片，使用了IMAGE2LCD工具將圖片轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，然后寫(xiě)入LCD顯存中。移植UCLINUX到軟核中是本論文的一個(gè)重點(diǎn)，因開(kāi)發(fā)板上沒(méi)有足夠的硬件資源，因此采用了建立交叉編譯環(huán)境的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)。實(shí)驗(yàn)表明基于FPGA設(shè)計(jì)的此32位軟核工作性能良好，運(yùn)行速度快，隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，論文中提出的UCLINUX操作系統(tǒng)移植具有重要的參考價(jià)值。因UCLINUX還繼承了LINUX的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，能很方便的支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，且可內(nèi)嵌TCPIP協(xié)議，所以此軟核有很大完善的空間。

簡(jiǎn)介：過(guò)去的防火墻大都屬于硬件防火墻的范疇，即是以INTELX86為基本架構(gòu)而衍生的各種防火墻，歸根到底其原理與實(shí)現(xiàn)手段都是一樣的。如果基本架構(gòu)本身存在或發(fā)現(xiàn)具備一定的不可提升的缺陷時(shí)，也就是在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)本身具有的先天硬件缺陷，以至于在未來(lái)的發(fā)展前景上看會(huì)是技術(shù)上的巨大落后和阻礙。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和研究發(fā)現(xiàn)，如果僅僅只是在加速硬件的性能和存儲(chǔ)量上著手下功夫，那就是治標(biāo)不治本，也不符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。人為的采用專用加速硬件，只會(huì)對(duì)研究和使用帶來(lái)諸多不便，而且巨大的人工耗費(fèi)及所需較長(zhǎng)的周期，更加使病毒庫(kù)的更新滯后于病毒的衍生和進(jìn)化。本論文在現(xiàn)有技術(shù)上，結(jié)合各種因素對(duì)現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)使用的安全性、便捷性和可靠性的影響，最終采用網(wǎng)絡(luò)病毒處理器處理網(wǎng)絡(luò)流量，實(shí)現(xiàn)辨識(shí)、屏蔽、篩選外來(lái)數(shù)據(jù)，從而提升研究效率，減少開(kāi)發(fā)周期。在具體使用過(guò)程中，設(shè)計(jì)既結(jié)合硬件防火墻的一些優(yōu)點(diǎn)，還通過(guò)對(duì)包過(guò)濾、常規(guī)的計(jì)算及轉(zhuǎn)發(fā)等操作進(jìn)行的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)往來(lái)數(shù)據(jù)的高速辨析與處理，最終滿足用戶需求和對(duì)病毒進(jìn)化的有效過(guò)濾。將嵌入式LINUX與網(wǎng)絡(luò)處理器相結(jié)合是本篇文章所要闡述的核心內(nèi)容，基本思想是先確定屏蔽一切外來(lái)數(shù)據(jù)，然后制定選擇可入數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)防火墻功能，過(guò)濾、保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的使用安全，從而為上層軟件提供穩(wěn)定而可靠的支持。本文的設(shè)計(jì)基于實(shí)際應(yīng)用的需求，在現(xiàn)有技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。經(jīng)驗(yàn)證表明，本文實(shí)現(xiàn)的防火墻具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)，能有效降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，減少網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本。

簡(jiǎn)介：近年來(lái)，在一些要求比較高的應(yīng)用領(lǐng)域中，集成設(shè)備系統(tǒng)的監(jiān)控逐漸由本地端計(jì)算機(jī)監(jiān)控向網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化方向發(fā)展。但在一些專業(yè)性比較強(qiáng)的設(shè)備系統(tǒng)集成中，限于國(guó)內(nèi)相關(guān)單元設(shè)備廠家的配套能力，很難達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化目標(biāo)要求。為此，需要解決好相關(guān)單元設(shè)備的通信接口、數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的建立等方面的問(wèn)題。本論文在實(shí)驗(yàn)室已有工作的基礎(chǔ)上，以嵌入式和開(kāi)源社區(qū)軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了嵌入式設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，并應(yīng)用于低溫等離子體設(shè)備系統(tǒng)，使其具備智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息檢索等功能。具體工作內(nèi)容如下1、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款基于ARM7RTOSCONNECTIONETHER工業(yè)無(wú)線測(cè)控網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)模塊，該模塊具有WLAN、ETHER、CAN、RS485以及RS232通信接口，且提供模擬量的輸入和輸出通道，能夠很好的解決國(guó)內(nèi)大部分單元設(shè)備的通信接口問(wèn)題，并同時(shí)具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)通信解決方案。2、基于開(kāi)源社區(qū)軟件技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了嵌入式設(shè)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的中樞。該平臺(tái)對(duì)下完成現(xiàn)場(chǎng)各單元采集的數(shù)據(jù)收集、處理和存儲(chǔ)，必要時(shí)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制功能對(duì)上提供實(shí)時(shí)控制和搜索服務(wù)功能。數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)軟件架構(gòu)采用CENTOSREDISMYSQLSOLR模式，通過(guò)對(duì)這四款開(kāi)源軟件安裝、部署、配置以及功能軟件的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了基于EPOLL線程池技術(shù)的高性能LINUX服務(wù)器功能。3、通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)兩種網(wǎng)絡(luò)通信解決方案進(jìn)行實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和比較，最終選擇了以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)解決方案。依據(jù)低溫等離子體設(shè)備系統(tǒng)的通信接口和工作機(jī)制，開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)、控制客戶端和搜索客戶端應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了低溫等離子體設(shè)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控功能。4、對(duì)低溫等離子體設(shè)備網(wǎng)絡(luò)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了具體分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，給出了數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性性能參數(shù)指標(biāo)、設(shè)備系統(tǒng)靜態(tài)曲線和動(dòng)態(tài)曲線。

簡(jiǎn)介：基于信號(hào)處理的相關(guān)理論應(yīng)用計(jì)算機(jī)、嵌入式控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)對(duì)脈搏信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、處理及信號(hào)的分析進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容和結(jié)果歸納如下1綜述了嵌入式智能控制、國(guó)外內(nèi)醫(yī)療設(shè)備、數(shù)據(jù)處理等相關(guān)技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)嵌入式控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了分類研究并闡述了本文的研究意義2基于信號(hào)采集處理理論技術(shù)實(shí)現(xiàn)了脈搏信號(hào)的采集、放大、基線調(diào)整、噪聲濾波把符合頻率段內(nèi)的脈搏信號(hào)送到S3C2440嵌入式單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)、顯示和處理3實(shí)現(xiàn)UCOSⅡ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)、FATFS文件系統(tǒng)和UCGUI圖形化界面系統(tǒng)在S3C2440平臺(tái)上的整合移植并測(cè)試了軟件移植的正確性4根據(jù)任務(wù)進(jìn)行劃分編寫(xiě)PWM、SPI、UART。的底層驅(qū)動(dòng)程序和信號(hào)采集、SD卡文件存儲(chǔ)、通信等的應(yīng)用程序并進(jìn)行了軟件和硬件系統(tǒng)的綜合性能測(cè)試5采用交叉關(guān)聯(lián)積分的方法計(jì)算了四名志愿者2位男性和2位女性的幅值相關(guān)系數(shù)和相位相關(guān)系數(shù)研究和分析了脈搏信號(hào)的不同相關(guān)系數(shù)之間的差別。發(fā)現(xiàn)志愿者的幅值相關(guān)系數(shù)比相位相關(guān)系數(shù)穩(wěn)定且幅值相關(guān)系數(shù)從早到晚隨著時(shí)間的推移呈上升的趨勢(shì)。本文的工作是對(duì)基于嵌入脈搏信號(hào)測(cè)試及處理的一次努力和嘗試無(wú)論是在在脈搏信號(hào)處理上還是在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用上都采用了比較獨(dú)特的方法可為中醫(yī)脈搏信號(hào)智能化測(cè)試研究提供了有益的指導(dǎo)。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多B-S模式下交互與測(cè)控一體化嵌入式技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：嵌入式設(shè)備的種類繁多特點(diǎn)要求不同的嵌入式產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)時(shí)都必須設(shè)計(jì)自己的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)在整個(gè)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作中占有舉足輕重的地位。嵌入式LINUX是目前主流嵌入式操作系統(tǒng)之一，研究該驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)技術(shù)具有重要的實(shí)用價(jià)值。由于接口不同等差異，很難提出一個(gè)適合所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)框架。本文重點(diǎn)研究嵌入式LINUX環(huán)境下SPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)、基于V4L2的視頻驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，探索較為通用的開(kāi)發(fā)方法。本文首先研究了LINUX設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)的相關(guān)技術(shù)和方法，分析了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)中的模塊化技術(shù)、中斷函數(shù)的實(shí)現(xiàn)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及LINUX26中的設(shè)備模型，提出了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)的一種框架，深入研究?jī)深愒O(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)方法。第一部分研究LINUXSPI驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)技術(shù)。LINUXSPI的驅(qū)動(dòng)架構(gòu)包括硬件抽象層、平臺(tái)依賴層和用戶接口層，分析了硬件抽象層提供的結(jié)構(gòu)體和接口函數(shù)的用途，通過(guò)分析DM355SPI主控制器驅(qū)動(dòng)程序源代碼總結(jié)了平臺(tái)依賴層SPI驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，提出了LINUX下SPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的一般方法，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)DM355SPI協(xié)議驅(qū)動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)了DM355與DM6437之間的SPI單向通信。第二部分研究基于V4L2的視頻驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)技術(shù)。首先研究了V4L2API及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，V4L2驅(qū)動(dòng)框架和視頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存管理。根據(jù)基于V4L2的視頻驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)所涉及的攝像頭及其控制器的特性等，提出了基于V4L2的視頻驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的一般方法，進(jìn)行基于V4L2的視頻驅(qū)動(dòng)實(shí)例開(kāi)發(fā)，完成了攝像頭接口模塊VPFE的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)日立攝像頭DISC110的圖像采集。

簡(jiǎn)介：近年來(lái)，隨著安全防盜設(shè)備和智能家居產(chǎn)品的普及，以生物特征作為判定依據(jù)的識(shí)別類產(chǎn)品走進(jìn)了我們的日常生活，其中以人臉作為生物識(shí)別技術(shù)最具代表性。門(mén)禁系統(tǒng)是人臉識(shí)別技術(shù)的重要應(yīng)用，具有非常廣闊的前景，以前的人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，多半都是以體積笨重的PC機(jī)作為平臺(tái)，不僅有很高的成本，而且不方便攜帶。但是隨著嵌入式技術(shù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展，解決了人臉識(shí)別技術(shù)受限于PC平臺(tái)的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了人臉識(shí)別類產(chǎn)品的小型化和便攜化。本文利用嵌入式技術(shù)與人臉識(shí)別技術(shù)結(jié)合的方法，針對(duì)居民小區(qū)或人數(shù)較少等應(yīng)用場(chǎng)合，基于嵌入式ARM平臺(tái)和LINUX操作系統(tǒng)，結(jié)合QT框架和開(kāi)源的OPENCV圖像處理庫(kù)，選取S5PV210為系統(tǒng)CPU，采用ADABOOST算法實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)和眨眼檢測(cè)，PCA算法實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，對(duì)人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行了研究。論文首先在宿主機(jī)LINUX系統(tǒng)搭建了交叉編譯環(huán)境，編譯了LINUX內(nèi)核，制作了文件系統(tǒng)，安裝了QT和OPENCV圖像庫(kù)，建立了嵌入式軟件開(kāi)發(fā)所需的環(huán)境。其次論文分析了基于VIDEO4LINUX2框架下的攝像頭視頻采集流程，使用USB攝像頭，實(shí)現(xiàn)了視頻圖像的采集，為人臉檢測(cè)與識(shí)別提供了前提采用了ADABOOST算法的人臉檢測(cè)和眨眼檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)來(lái)訪者的人臉檢測(cè)，活體判斷，為人臉識(shí)別奠定了基礎(chǔ)采用了PCA特征臉的人臉識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)來(lái)訪者身份的判斷。最后對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，在簡(jiǎn)單光照和背景條件下，本人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性和較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，由于系統(tǒng)是基于S5PV210處理器的嵌入式設(shè)備，經(jīng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)可擴(kuò)展為便攜式的人臉識(shí)別設(shè)備。

簡(jiǎn)介：處理器核是嵌入式系統(tǒng)與SOC系統(tǒng)的心臟。本文設(shè)計(jì)了一類基于RISC架構(gòu)的嵌入式處理器核，并對(duì)其進(jìn)行了各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)化。其指令集與MICROCHIP公司PIC16系列相兼容，具有電路規(guī)模小，功耗較低的優(yōu)勢(shì)。生成的嵌入式處理器IP能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀表儀器、汽車電子等領(lǐng)域。本項(xiàng)目遵循了集成電路與集成系統(tǒng)經(jīng)典的自上而下的設(shè)計(jì)流程，從系統(tǒng)劃分、代碼編寫(xiě)、RTL仿真、FPGA原型驗(yàn)證、到最后電路、版圖實(shí)現(xiàn)，都對(duì)設(shè)計(jì)做了最大的優(yōu)化，涉及電路的低功耗設(shè)計(jì)，鎖存器級(jí)設(shè)計(jì)等。本文首先介紹了處理器的發(fā)展背景與趨勢(shì)。然后對(duì)設(shè)計(jì)框架進(jìn)行了詳細(xì)的劃分，并對(duì)時(shí)鐘系統(tǒng)、流水線進(jìn)行精密的設(shè)計(jì)，對(duì)重要模塊實(shí)現(xiàn)做了較詳盡的描述與仿真驗(yàn)證。最后，通過(guò)物理綜合，布局布線，對(duì)電路規(guī)模與功耗進(jìn)行了評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的固核與硬核。得益于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的深刻分析，對(duì)功能模塊的靈活設(shè)計(jì)、電路詳細(xì)有效的描述等方面的優(yōu)勢(shì)，本設(shè)計(jì)運(yùn)用FPGA驗(yàn)證與ASIC實(shí)現(xiàn)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，在系統(tǒng)性能與電路規(guī)模和功耗之間做到了科學(xué)有效的平衡，在成本和性能之間取得了良好的結(jié)合點(diǎn)。本設(shè)計(jì)為微處理器設(shè)計(jì)研究奠定了一定的基礎(chǔ)，并且在低功耗設(shè)計(jì)，鎖存器級(jí)設(shè)計(jì)積累了項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)微處理器可以作為IP核嵌入到SOC等應(yīng)用場(chǎng)合中。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的進(jìn)步嵌入式系統(tǒng)獲得了巨大的發(fā)展并日益深入到日常生活中的方方面面。網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展使得遠(yuǎn)程操控工業(yè)、家庭設(shè)備變得輕而易舉因此在嵌入式系統(tǒng)之間進(jìn)行安全通信就顯得極為重要。SM2公鑰密碼算法是由國(guó)家商用密碼管理局于2010年公布的一種商用密碼算法用于取代此前在我國(guó)廣泛使用的RSA算法。SM2算法相對(duì)于RSA算法具有計(jì)算量小處理速度快同等安全情況下所需密鑰長(zhǎng)度更短等優(yōu)點(diǎn)具有非常高的安全性與實(shí)用性。本文在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)中以軟件方式實(shí)現(xiàn)SM2算法、完成數(shù)據(jù)通信以及軟件升級(jí)過(guò)程的加解密。SM2公鑰密碼算法是ECC橢圓曲線密碼算法的改進(jìn)型算法中大部分運(yùn)算都集中在有限域上的大數(shù)運(yùn)算因此在算法實(shí)現(xiàn)中本文引入了OPENSSL安全協(xié)議中有關(guān)大數(shù)運(yùn)算的算法并將其做部分裁剪后移植到嵌入式系統(tǒng)中在這基礎(chǔ)上編寫(xiě)了SM2加密、解密算法和其中的SM3雜湊算法的算法庫(kù)。本文采用AT91SAM9260微處理器進(jìn)行了性能測(cè)試最高時(shí)鐘頻率180MHZ時(shí)加密平均用時(shí)3836S次解密平均用時(shí)2568S次與使用ASIC加密芯片的硬件加密方式用時(shí)相當(dāng)軟件更新時(shí)間為31SKB。

簡(jiǎn)介：電磁頻譜監(jiān)測(cè)是保障頻譜資源得到充分和有序使用的關(guān)鍵技術(shù)手段現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)手段已無(wú)法滿足日益提升的任務(wù)需求。一個(gè)可行的手段就是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)它是由無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展出來(lái)的一種新型信息分布式系統(tǒng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)有著低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)安全性以及傳輸速率有一定要求。頻譜規(guī)劃者若能在第一時(shí)間得知頻譜變化情況以及需求變化趨勢(shì)那么勢(shì)必能對(duì)能夠?qū)︻l譜資源進(jìn)行更有效的管理因此如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)快速自組以及如何保證數(shù)據(jù)高速有效地傳輸是傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要研究方向。本論文主要研究了基于TCPIP的嵌入式頻譜傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)際搭建。第一部分討論了無(wú)線頻譜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)所搭建時(shí)使用的嵌入式ARM硬件平臺(tái)與的LINUX操作系統(tǒng)平臺(tái)第二部分對(duì)協(xié)議棧中物理層和鏈路層的基本協(xié)議做了分別討論之后進(jìn)行了對(duì)物理層傳輸速率部分使用有線、WIFI、WCDMA、TDSCDMA四種傳輸介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試得出測(cè)試結(jié)果并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了討論分析了可能會(huì)對(duì)傳輸性能造成影響的因素最后本文依據(jù)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)邀請(qǐng)和最低傳輸速率最終采用了兩層網(wǎng)絡(luò)模型第一層網(wǎng)絡(luò)采用有線、WCDMA、TDSCDMA第二層網(wǎng)絡(luò)采用WIFI有線方式融合了兩種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)使得感知節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、管理中心三者之間能夠順利進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸除此之外本文對(duì)于種類繁多的任務(wù)種類自主設(shè)計(jì)了位于應(yīng)用層的兩層協(xié)議傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)協(xié)議重點(diǎn)分析了兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的流程以及各個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層模塊的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)過(guò)實(shí)際系統(tǒng)中測(cè)試本論文所談?wù)撛O(shè)計(jì)的應(yīng)用層協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)模型能夠進(jìn)行大規(guī)模自組網(wǎng)傳輸速率也能夠滿足頻譜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)量要求。

簡(jiǎn)介：計(jì)量泵一般工作在惡劣的工業(yè)環(huán)境中，負(fù)責(zé)流體的精密計(jì)量和投料任務(wù)。將網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程監(jiān)控手段應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)量泵群，對(duì)于提高產(chǎn)品精度、節(jié)約生產(chǎn)成本、避免惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)操作人員的直接傷害等都具有十分重要的意義。本文在深入了解工業(yè)計(jì)量泵群工作情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一組基于工業(yè)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的計(jì)量泵嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)短幀問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決方案，節(jié)省了帶寬，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。本文的主要工作如下1敘述了計(jì)量泵發(fā)展和應(yīng)用情況，分析了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的缺陷，提出了基于嵌入式工業(yè)網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案。2設(shè)計(jì)了一款嵌入式工業(yè)網(wǎng)關(guān)。硬件方面，主要包括以太網(wǎng)接口、CAN接口、RS485接口電路以及其它相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)。軟件方面，主要包括底層驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)、TCPIP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)以及UCOSⅡ操作系統(tǒng)的移植等工作。3基于上述網(wǎng)關(guān)搭建了計(jì)量泵網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的大量短幀數(shù)據(jù)包導(dǎo)致的帶寬利用率低、容易引起網(wǎng)絡(luò)擁塞等問(wèn)題，在使用OPMODELER進(jìn)行仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，將NAGLE算法引入系統(tǒng)并在TCP協(xié)議中實(shí)現(xiàn)。4針對(duì)下位機(jī)NAGLE算法和上位機(jī)延遲確認(rèn)策略交互時(shí)產(chǎn)生的暫時(shí)性“死鎖”現(xiàn)象，在詳細(xì)分析兩種算法的工作機(jī)制的基礎(chǔ)上，說(shuō)明了“死鎖”產(chǎn)生的原因以及對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的危害。通過(guò)分析比較幾種改進(jìn)的NAGLE算法，提出了填充緩沖區(qū)、提高采樣頻率的數(shù)據(jù)處理方式，避免對(duì)NAGLE算法的直接修改，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性需求。在上述兩種方案的基礎(chǔ)上，對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類并采取不同的處理方式。5通過(guò)WIRESHARK等工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抓包分析和流量統(tǒng)計(jì)，驗(yàn)證上述方法和方案。

簡(jiǎn)介：IP電話是以互聯(lián)網(wǎng)或其他使用IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介的一種語(yǔ)音通訊工具。與傳統(tǒng)電話相比它表現(xiàn)出了低通話費(fèi)用低建設(shè)成本的明顯優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外IP電話的軟件產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用但其具有不可忽視的缺點(diǎn)可移動(dòng)性差。為解決這些問(wèn)題本文提出了嵌入式IP電話設(shè)計(jì)方案目的是讓IP電話完全脫離計(jì)算機(jī)的支持可獨(dú)立工作。論文中首先介紹了IP電話的發(fā)展過(guò)程、分類和系統(tǒng)構(gòu)成其次研究了在IP電話中使用到的關(guān)鍵技術(shù)主要包括語(yǔ)音編解碼技術(shù)、IP電話網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議然后進(jìn)行了IP電話的硬件設(shè)計(jì)本著高性能低成本的原則選用16位數(shù)字信號(hào)控制器DSPIC33FJ256GP710A作為IP電話的核心控制器、選取WM8510作為語(yǔ)音編解碼芯片、采用ENC424J600作為網(wǎng)絡(luò)控制器最后進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)包括呼叫處理模塊、AD和DA模塊、語(yǔ)音編解碼模塊、數(shù)據(jù)打包拆包處理模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和串口傳輸模塊并實(shí)現(xiàn)了各模塊功能。在該IP電話的設(shè)計(jì)過(guò)程中以MICROCHIP公司提供的EXPLER16開(kāi)發(fā)板為開(kāi)發(fā)平臺(tái)分別實(shí)現(xiàn)了基于G726A協(xié)議和SPEEX的語(yǔ)音編解碼算法。通過(guò)對(duì)這兩種算法的傳輸速率、MOS和復(fù)雜度各方面指標(biāo)進(jìn)行衡量比較最終決定采用SPEEX算法作為IP電話中的語(yǔ)音編解碼算法。對(duì)VOIP使用的協(xié)議層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理并使用SOCKET機(jī)制實(shí)現(xiàn)了基于TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸。