刘兰生[1]2004年在《嵌入式RTOS实时性的改进方法及在微型热敏打印机中的应用》文中研究说明摘 要随着社会的进步，实时系统变的日趋复杂，实时系统的软件结构也从早期的循环轮询系统、事件驱动的前后台系统, 发展成实时多任务系统。实时多任务系统中必不可少的部分是实时操作系统。根据实时系统的应用特点，实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统。本文着重于后者的实时性分析。实时多任务系统强调的实时性，除了与硬件有关外, 还与所用的嵌入式实时操作系统的实时性、实时多任务软件的设计方法密切相关。本文分析了嵌入式实时操作系统的两个重要的性能指标任务切换时间和中断延时及对实时控制的影响，并针对中断延时提出非屏蔽中断的改进方法。同时本文分析了实时多任务软件的设计方法，并对如何选择实时操作系统和运行实时操作系统的微处理器，提供了一些可供参考的选择标准和建议。本文根据这些选择标准，以微型热敏打印机的控制软件设计为例，分析了嵌入式实时操作系统在微型热敏打印机上应用的难点即嵌入式实时操作系统的中断延时影响了打印机性能。设计者针对此难点提出了非屏蔽中断的解决方法，最后结合实时多任务设计方法和非屏蔽中断的设计思想设计出一款基于嵌入式操作系统的高速微型热敏打印机。
吴冬书[2]2000年在《实时多任务操作系统在微型打印机上的应用》文中认为嵌入式系统不断向智能化、网络化的方向发展。嵌入式系统的软件变的越来越复杂，用汇编语言在硬件上直接进行软件开发已不适合应用发展的要求。应用实时多任务操作系统（RTOS）作为嵌入式设计的基础和开发平台将成为嵌入式应用设计的主流。 本文分析了RTOS的性能指标和引入RTOS对软件设计带来的影响，对RTOS的应用者有一定的指导作用。作者选用80C51XA CPU为硬件，在CMX—RTOS的基础上设计热敏打印机软件。通过对打印机软件结构的分析，合理地对打印机软件进行任务划分，设计出一个热敏打印机的雏形。通过对打印机性能的测试，说明了用RTOS设计微型打印机的可行性。 作者根据用RTOS进行软件设计的经验，总结了应用RTOS的方法和应该注意的问题。为推广RTOS在嵌入式系统以及工业控制领域的应用积累了有益的经验。
唐其伟[3]2005年在《基于ARM与uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统研究》文中提出随着计算机技术的迅猛发展与后PC时代的到来,嵌入式系统无处不在。嵌入式系统成为继计算机网络技术之后,IT领域又一个新的技术热点和发展方向。同时现今的嵌入式应用对嵌入式设备的性能提出了更高的要求,8/16位单片机所能提供的系统性能已经显出不足。随着电子技术与软件技术的发展,基于32位RISC处理器与实时操作系统的嵌入式技术将成为主流。 本文的研究重点是基于ARM处理器和uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统应用研究。 经过深入研究ARM处理器的体系结构与应用开发流程,本文论述了根据应用的需求而自主设计基于ARM核的S3C2410处理器的嵌入式硬件系统的详细过程,经过PCB设计,制板焊接与硬件调试,实现了一个高性能的嵌入式硬件系统,充分发挥了ARM处理器的强大功能。 在软件平台方面本文简述了嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ的优势及基本特点,并分析了其移植到一个硬件平台上的所需的条件与结合本文选用的CPU需要作出的工作,进而给出了移植到本文设计的硬件平台的详细过程。同时本文也论述了图形用户界面uC/GUI及其在uC/OS-Ⅱ平台上的应用,实现了在uC/OS-Ⅱ上的图形化人机接口,大大提升了系统的应用价值。 本文设计的基于ARM处理器和uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统成功应用于高端智能排队系统,取代其传统的8位单片机系统加PC机模式构成的系统主机,明显降低智能排队系统的系统成本,增强了系统的紧凑性,提高了其稳定性。
朱伟伟[4]2008年在《基于ARM和Linux的嵌入式系统的研究以及打印模块的实现》文中研究表明随着计算机技术的飞速发展,嵌入式系统将在人们的生产生活中发挥越来越重要的作用。一方面,ARM技术已经在当今的嵌入式微处理器领域中占据了领先地位,另一方面,结构清晰、源码开放的Linux已经发展成为一款非常具有活力的操作系统。近年来,基于ARM和Linux的嵌入式技术已经成为当前嵌入式领域研究的一个亮点。便携式微型热敏打印机虽然已经广泛应用在票据打印领域,但是其优秀的图形打印能力仍然具有很大的应用潜力可以发掘。在工业生产中,某些参数,比如环境的温度、湿度等,需要被严格掌控。将这些参数映射到坐标系中并使用便携式热敏打印机打印出来,能够让技术人员更加方便直观地观察到参数变化情况。本次设计的目的正是建立一个基于ARM核心处理器和嵌入式Linux操作系统的嵌入式开发平台,为嵌入式系统开发提供一个方便功能扩展的软硬件环境。在此基础上,此次设计还以VMP01 PLUS便携式热敏打印机为对象,利用嵌入式系统的丰富资源,使用串行接口连接该型号打印机,并辅助软件设计扩展了坐标图形打印的功能。软件设计部分包括了Linux下VMP01 PLUS热敏打印机的驱动程序设计和实现坐标图形打印功能的应用程序设计。驱动程序和应用程序都能够移植到开发平台上正确地运行,打印效果理想。
戴璇[5]2014年在《便携式免疫层析试纸条检测仪的设计与实现》文中指出胃癌是威胁人类生命健康的最常见恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率分别居恶性肿瘤的第4位和第2位。在我国，胃癌的发现多数已经处于进展期，胃癌的早期诊断率还不到10%。而早期诊断出胃癌，其生存率比进展期胃癌要高很多。做好胃癌的早期诊断可以从病因学出发，幽门螺旋杆菌的感染和胃癌的流行度呈正相关，而表达毒素相关蛋白A的幽门螺旋杆菌则会更容易致癌。因此，检测毒素相关蛋白A对于胃癌的预警和早期诊断具有重要意义，而建立准确快速检测方法则显得尤为必要。免疫层析技术凭借其简便、快速、特异性强和适合现场筛选的优势，已成为检测疾病标志物、食品毒素残留、药物残留和环境污染物等的重要手段。传统的免疫层析检测只能给出定性的结果，越来越多的研究开发定量检测设备分析标志物的具体浓度。利用纳米粒子光致发光的特点，将其与生物分子结合，作为免疫层析试纸条上的荧光标记物。量子点发射高强度和稳定的荧光，在免疫层析检测超低浓度分子领域具有很好的应用前景。目前，大部分定量检测设备的光学系统都是基于CCD成像的，其优点是单次采集，成像速度快，缺点在于需要经过图像处理和CCD传感器分辨率的局限性限制了设备的检测灵敏度。本文针对基于CCD成像系统的不足，利用基于发光二极管、光敏晶体管和共聚焦技术相结合的光学传感器，配合步进电机模块，实现了对量子点标记的免疫层析试纸条荧光信息实时激发与转换，并直接将荧光强度数值化，消除了后续图像处理中的误差，提高了检测精度。另外，为了让检测仪方便使用于更多场合，本文基于嵌入式设计原理，利用STM32微控制器控制荧光信息的采集和步进电机的运转，驱动彩色LCD显示人机交互界面，采用标准XMODEM通讯协议与上位机实现数据传输。针对检测仪的功能需求选择合适的硬件，然后进行电路设计和软件开发，最后测试样机的各模块功能。研制的样机定量分析了免疫层析试纸条检测毒素相关蛋白A的结果，完成了初步的实验探索。本文开发的便携式免疫层析试纸条检测仪完成了预期的设想，共聚焦原理的光学传感器弥补了基于CCD成像系统的不足，嵌入式技术的应用大大缩小了检测仪的体积并增强了设备的可移动性和便携性。制作的样机，达到了设计要求。
张涛[6]2008年在《新型洛氏硬度计的开发》文中指出洛氏硬度计是检测材料和零件硬度较精密的计量仪器,用来测量材料或者成品半成品的相应硬度,其性能指标主要体现在检测精度和操控性两个方面。目前,国内制造的洛氏硬度计的检测与控制系统大多由基于8位微控制器(如8051)的低端嵌入式系统实现,由于其本身性能和资源的限制,用该类控制器实现的洛氏硬度计检测与控制系统的功能,已满足不了目前市场的需求。嵌入式ARM微控制器的出现,弥补了以往低端微控制器存在的不足,其具有性能优越、资源丰富、扩展功能强大等优点。本课题将以ARM微控制器为核心,开发一种新型的洛氏硬度计。主要工作包括以下几个方面:1.在分析传统洛氏硬度计工作原理的基础上,考虑其存在的缺陷,设计出操作方便、功能优越、人机交互界面友好的新型洛氏硬度计。2.根据系统功能分析,结合当前市场的需求,设计出新型洛氏硬度计系统的各个功能模块,并在不断实验和调试的过程当中选择合适的功能模块,使整个系统稳定、可靠、效率高。选用ARM7微控制器结合实时操作系统μC/OS-Ⅱ以实现各方面的要求。3.综合考虑洛氏硬度检测过程中的每个环节,结合各个功能模块在整个测量过程中所起到的作用,在软件编程方面结合实时操作系统μC/OS-Ⅱ,将整个系统功能分解为多任务,使系统运行稳定、可靠、效率高。最终,通过整个系统的软件调试将各个功能模块的任务很好的结合起来,完成了新型洛氏硬度计的开发。本文论述了以PHILIPS公司的ARM7 TDMI-S系列的LPC2132为嵌入式核心处理器,辅以μC/OS-Ⅱ嵌入式的新型洛氏硬度检测系统的总体设计及其具体实现。研究表明,以LPC2132微处理器和μC/OS-Ⅱ实时操作系统为核心的新型洛氏硬度检测系统,具有成本低、实时性高、低功耗等特点,能够体现出很好的应用价值。
陈松岭[7]2004年在《加压泵站自动控制系统的研制》文中研究说明本论文介绍了加压泵站自动控制系统软件硬件设计的主要内容。在硬件上，本课题涉及了模数转换，数模转换，实时时钟，开关量输入，开关量输出，打印机接口，MODEM控制，EEPROM，点阵图形式液晶显示，红外遥控键盘等芯片和接口，并讨论了硬件的通用性和可扩展性。在软件编制上，本课题将软件分为三个层次：系统层，驱动程序层和应用任务层，阐述了每层的结构和意义，并将本课题软件在三个层次上加以实现。在算法上，本课题利用单片机实现了增量式PID控制算法，并利用PID控制算法实现了变频恒压供水。在功能上，本课题实现了基于PID控制的变频恒压供水系统，自动进水系统，自动供水系统和无人值守自动供水系统。本课题还利用由MODEM和公用电话网组成的通讯线路实现了对远程无人值守自动控制系统的监控。最后，讨论了本系统的通用性及其研究意义。
卢飞[8]2012年在《基于ARM内核μC/OS-Ⅱ操作系统的15ppm舱底水监测系统的设计与实现》文中指出随着当今社会的环境保护意识日益增强,船舶航运领域对海洋生态环境的影响也收到人们的关注。近年来,国际海事组织在船舶含油污水排放问题上,做了更具体的规定,这也必然导致相关船舶设备新一轮的更新换代。而计算机在船舶领域的应用也已经初见成熟,但相对计算机科学的发展来说其在船舶领域的应用相对滞后,所以以计算机科学为核心技术的嵌入式技术在船舶航运的领域的应用和创新已经成为了全国科研方面的研究热点。本文首先从海洋环境污染、船舶机舱自动化和船舶含油污水监测与标准的角度,对本文研究对象——船舶舱底水监控系统的课题背景做了简单介绍。随后分析了舱底水监测系统的总体设计、设备组成和工作流程。分析了油份浓度计的工作原理、系统控制单元的工作原理和执行机构的工作过程。最后就整个系统的核心控制单元做了电路电子设计,从硬件的选材、硬件的电路连接、芯片的功能到软件的编程、具体功能的软件实现和网络协议的添加。详细介绍了ARM内核处理器LPC2132在本设计中的应用,阐述了μC/OS-Ⅱ操作系统的移植、管理、应用。并对设计中需要用到的设计软件ADS1.2和Altium Designer等做了简单介绍。基本上从实船设备的工作原理出发,以最新海事方面条约为标准设计出一套可以满足实船和实验室轮机模拟器应用的船舶舱底水监控系统控制单元。并作出实物电路板进行调试。从调试结果和设计原理上看,本文介绍的设计可行性高有很好的实用性。
王应莉[9]2007年在《基于ARM+DSP架构的视频处理系统》文中进行了进一步梳理随着视频处理在嵌入式应用中的不断增长,嵌入式视频系统的复杂度不断提高,系统规模逐步扩大,而为了抢占市场,视频产品的推出时间又在不停地缩短,这使得嵌入式视频系统的设计开发面临着系统日趋复杂和上市时间越来越短的压力。与此同时,以H.264为代表的视频压缩标准,也推动着视频解决方案的研究和应用的发展。研究高效可行通用性好的视频解决方案,迫在眉睫。基于ARM+DSP架构的视频方案是解决以嵌入式处理为核心的视频系统的较佳方案。ARM处理器体积小,重量轻,成本低,可靠性高,外围设备接口丰富,功耗较低,广泛应用在控制领域,但其浮点运算一般只能由软件来完成。DSP处理器具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,适合以视频处理为代表的大运算量系统,但其外围设备少,通用性不够好,控制能力差,从而限制了视频处理系统的应用推广和功能扩展。ARM+DSP双处理器的架构,能有效结合这两种处理器的长处,各取所需,互补互助,能很好得适用于嵌入式视频处理系统。此架构采用嵌入式处理系统和视频处理模块并行的模式,高效可行。本论文针对H.264视频压缩标准,研究了基于ARM+DSP架构的视频处理系统的设计思想与实现原理。此方案中,视频处理系统分为通用控制模块和视频处理模块,二者独立开发和调试,通过HPI并行方式连接,提高了软硬件任务的模块化程度,增加了系统的稳定性和可靠性,符合嵌入式视频处理的功能要求,可以面对日益复杂的视频应用。本论文还分析了基于ARM+DSP双处理器架构在视频处理解决方案中应解决的关键性问题,比如系统可扩展性,双CPU架构的电源设计,视频数据存储等,对于快速高效开发视频应用系统具有重要的指导意义。基于此架构的视频处理系统,将是未来视频处理系统的发展趋势。最后,以此架构为理论依据,实现了基于S3C2410+TMS320DM642的视频处理系统的设计,完成了系统的硬件设计和部分驱动程序设计,并应用于支持视频采集、记录、回放等功能的汽车行驶记录仪。相信系统的成功研制和应用,为嵌入式视频处理的开发,提供了一种可借鉴的方法,有利于改善视频应用的开发现状和应用推广。
王光艳[10]2005年在《铁路信号机械室环境监测系统的开发》文中研究说明根据天津铁路信号厂提出的技术要求,研制开发了铁路信号机械室环境监测系统。开发的此系统是集电压自动记录仪、电压质量监测仪、室内环境监测等功能于一体,性能价格比较高、功能齐全的低压配电网络智能监测管理系统。利用此系统可实现对电源质量的分析、事故原因的判定、信号机械室事故预防与报警,同时也可实现对传统智能电源屏进行改造以达到智能电源屏效果。 在满足系统要求的前提下,为降低开发成本提高可靠性,系统的CPU采用了Winbond的8位单片机W77E58。系统的程序是使用C51与MCS-51汇编语言混合编程开发的。为了使系统直观、操作使用简便,系统提供了良好的、功能强大的人机界面,包括有LCD显示、微型打印机打印、LED显示、键盘操作等。系统中扩展了一片512K×8bit的Flash芯片39SF040,这样可以保存大量的数据(调电后数据仍然存储不会丢失),包括存储的历史数据、故障数据等。系统在计算电网电压和进行谐波分析时采用了FFT算法,该算法具有精度高、计算量小等特点,这样可以有效的减小系统负荷,加快数据处理的速度。为了增加系统的抗干扰能力、提高可靠性,在硬件方面采用了光电隔离技术,将每个功能模块尽量分散独立开来以避免相互干扰;在软件设计方面使用了看门狗技术。系统程序设计,首先采用的是传统的主循环控制设计方法,为了改善系统性能提到系统的实时性,后又使用RTX51 TINY实时操作系统对系统进行了改造。 该监测系统现在已经在铁路部门得到了应用,经实际应用证明此系统安全可靠、性能价格比高、功能完备,是铁路电务及电力部门提高管理水平、保障电源质量、保障安全生产、提高运行效益、保证列车安全运行的有效工具。
参考文献：
[1]. 嵌入式RTOS实时性的改进方法及在微型热敏打印机中的应用[D]. 刘兰生. 北京工业大学. 2004
[2]. 实时多任务操作系统在微型打印机上的应用[D]. 吴冬书. 北京工业大学. 2000
[3]. 基于ARM与uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统研究[D]. 唐其伟. 广东工业大学. 2005
[4]. 基于ARM和Linux的嵌入式系统的研究以及打印模块的实现[D]. 朱伟伟. 南京理工大学. 2008
[5]. 便携式免疫层析试纸条检测仪的设计与实现[D]. 戴璇. 上海交通大学. 2014
[6]. 新型洛氏硬度计的开发[D]. 张涛. 西安理工大学. 2008
[7]. 加压泵站自动控制系统的研制[D]. 陈松岭. 福建农林大学. 2004
[8]. 基于ARM内核μC/OS-Ⅱ操作系统的15ppm舱底水监测系统的设计与实现[D]. 卢飞. 大连海事大学. 2012
[9]. 基于ARM+DSP架构的视频处理系统[D]. 王应莉. 电子科技大学. 2007
[10]. 铁路信号机械室环境监测系统的开发[D]. 王光艳. 天津工业大学. 2005
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