簡(jiǎn)介：賁門失弛緩癥ACHALASIA是一種食管運(yùn)動(dòng)障礙性疾病，多發(fā)病于2050歲年齡段人群。該病的主要特征是食管下括約肌LOWESOPHAGEALSPHINCTERLES松弛障礙、吞咽時(shí)食管體部缺乏蠕動(dòng)性收縮，臨床上表現(xiàn)為不同程度的吞咽困難、疼痛、食物反流等癥狀，嚴(yán)重影響病人生活質(zhì)量。針對(duì)賁門失弛緩癥的治療需求，本文設(shè)計(jì)了基于多通道電刺激的食管起搏系統(tǒng)。系統(tǒng)以低功耗單片機(jī)MSP430為核心處理器，利用前端脈沖發(fā)生信號(hào)控制低功率壓控精密恒流電路，并采用軟件精確延時(shí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了刺激脈沖的生成、多通道順序輸出、脈沖參數(shù)可調(diào)等功能。本文完成的主要工作如下1設(shè)計(jì)了基于嵌入式的食管起搏系統(tǒng)方案，完成功能模塊劃分。2完成了吞咽信號(hào)的采集與處理方案，利用吞咽傳感器和前端模擬電路生成了符合要求的刺激脈沖啟動(dòng)信號(hào)。3采用低功耗單片機(jī)MSP430為核心處理器，設(shè)計(jì)了刺激發(fā)生電路和刺激輸出電路，實(shí)現(xiàn)了刺激脈沖的產(chǎn)生、多通道順序輸出以及參數(shù)的靈活可調(diào)。4設(shè)計(jì)控制顯示模塊，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的可控可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)和體外模塊的通訊。5搭建食管起搏實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，完成系統(tǒng)性能參數(shù)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和可行性。

簡(jiǎn)介：石材是一種常用的建筑裝飾材料，被廣泛地運(yùn)用在公共設(shè)施建設(shè)和家庭裝飾當(dāng)中。近些年，我國(guó)加大了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，進(jìn)一步地刺激了對(duì)石材的消費(fèi)需求。但是國(guó)內(nèi)的石材生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度不高，石材的生產(chǎn)檢測(cè)仍然依靠人工完成，成本高且生產(chǎn)效率低下。嵌入式機(jī)器視覺(jué)具有成本低、體積小、容易安裝等特點(diǎn)，而且處理速度快、運(yùn)行穩(wěn)定，能夠替代工人去完成石材切割過(guò)程中枯燥頻繁的引導(dǎo)檢測(cè)工作，因此本課題具有很重要的研究意義。本研究主要內(nèi)容包括⑴根據(jù)設(shè)計(jì)需求，提出了采用嵌入式機(jī)器視覺(jué)的切割引導(dǎo)方案，并根據(jù)檢測(cè)處理過(guò)程的特點(diǎn)，采用基于ARM內(nèi)核的嵌入式處理器的QYIMX6S控制板為硬件處理平臺(tái)。針對(duì)大尺寸石材的檢測(cè)需求，提出了采用雙相機(jī)交叉采集的圖像采集方案，并采用雙板并行運(yùn)行的模式來(lái)提升處理速度；⑵搭建了基于嵌入式LINUX系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)調(diào)試平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上，研究了嵌入式LINUX系統(tǒng)下的V4L2免驅(qū)結(jié)構(gòu)，并利用V4L2實(shí)現(xiàn)了圖像的采集。同時(shí)因?yàn)楹罄m(xù)的圖像處理算法只需要紅色分量，本文采用從YUYV格式中直接提取紅色分量的方法，以減少存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量，提高圖像采集速度；⑶分析了石材的缺陷類型，對(duì)圖像的濾波、二值化等預(yù)處理過(guò)程做了研究，并選擇了合適的預(yù)處理方法。對(duì)于目標(biāo)激光線的線性擬合，本文研究了最小二乘法和HOUGH直線變換兩種線性擬合方法，考慮到有環(huán)境光的干擾，最終選擇了HOUGH直線變換來(lái)進(jìn)行線性擬合。通過(guò)對(duì)檢測(cè)目標(biāo)范圍的判定與坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，優(yōu)化了HOUGH轉(zhuǎn)換過(guò)程，提高了處理速度。由于圖像畸變以及畸變矯正所帶來(lái)的困難，本文提出了采用分段擬合的方法來(lái)減小畸變的影響。對(duì)于缺陷的檢測(cè)，采用對(duì)擬合直線上點(diǎn)灰度值的變化情況來(lái)進(jìn)行判定，并采用對(duì)擬合直線上點(diǎn)在線激光寬度范圍內(nèi)求灰度平均值的方法來(lái)提高檢測(cè)精度；⑷設(shè)計(jì)了嵌入式視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)與石材切割控制平臺(tái)的工作交互過(guò)程，完成了相應(yīng)軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與優(yōu)化。在實(shí)驗(yàn)室條件下，測(cè)試了引導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)不同寬度缺陷的識(shí)別率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的檢測(cè)算法能夠識(shí)別8MM及以上寬度缺陷，平均檢測(cè)時(shí)間在04S左右，能夠滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。

簡(jiǎn)介：隨著信息技術(shù)的發(fā)展尤其是互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品逐漸成為了信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的普遍應(yīng)用使其安全性成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)因此嵌入式系統(tǒng)安全的研究變得意義重大?？尚庞?jì)算為這一問(wèn)題的解決提供了根本性的依據(jù)和方法。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的安全問(wèn)題論文圍繞可信計(jì)算展開(kāi)研究?？尚庞?jì)算的核心技術(shù)是可信平臺(tái)模塊TRUSTEDPLATFMMODULETPMTPM是整個(gè)可信計(jì)算平臺(tái)的關(guān)鍵組成部分是整個(gè)平臺(tái)可信的基石。論文在分析理解TPM結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上給出兩種嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)方案基于物理TPM的嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)方案和基于軟件TPM的嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)方案。在基于物理TPM的嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)中論文給出了嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)的整體框架以及搭建嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)需要的各部分的設(shè)計(jì)方法包括TPM接口擴(kuò)展、TPM驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、TCGTRUSTEDCOMPUTINGGROUP驅(qū)動(dòng)庫(kù)程序設(shè)計(jì)最后給出了TCG軟件棧TCGSOFTWARESTACKTSS在嵌入式平臺(tái)上的移植方法。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀論文提出了一種基于軟件TPM的嵌入式可信計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)思路。論文在分析TPM模擬器的基礎(chǔ)上詳細(xì)給出了嵌入式軟件TPM的設(shè)計(jì)主要包括TDDL設(shè)計(jì)、TPMD設(shè)計(jì)、TPMD_DEV設(shè)計(jì)、編碼解碼模塊設(shè)計(jì)、密碼學(xué)模塊設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)和執(zhí)行引擎模塊設(shè)計(jì)等最后給出了TPM命令的授權(quán)驗(yàn)證方法。這為一般嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可信計(jì)算提供了一種新的技術(shù)思路。

簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式、圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)需求的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)生了質(zhì)的變化。傳統(tǒng)的以PC機(jī)為平臺(tái)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足當(dāng)前海量視頻數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理的需要。傳統(tǒng)的CS模式監(jiān)控系統(tǒng)需要開(kāi)發(fā)專用的客戶端可移植性差。因此基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究和發(fā)展的主要趨勢(shì)。本文根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)的需求情況設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于WEB的嵌入式視頻服務(wù)器遠(yuǎn)程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備可以直接連接到INTER或INTRA上網(wǎng)絡(luò)客戶端通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器便可以與嵌入式視頻服務(wù)器進(jìn)行交互和實(shí)時(shí)監(jiān)控使客戶端界面整潔美觀具有很好的實(shí)用價(jià)值和發(fā)展前景。本文在研究分析視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上給出了基于WEB的嵌入式視頻服務(wù)器總體設(shè)計(jì)方案包含系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案。硬件平臺(tái)使用ARM9開(kāi)發(fā)板使用的是中星S3C2440微處理器。重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)底層軟件的搭建過(guò)程在ARM9開(kāi)發(fā)板的基礎(chǔ)上移植了系統(tǒng)內(nèi)核與根文件系統(tǒng)同時(shí)完成了嵌入式WEB服務(wù)器BOA與嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLITE336的移植。詳細(xì)說(shuō)明了系統(tǒng)各功能模塊的設(shè)計(jì)方案和具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。視頻采集模塊通過(guò)調(diào)用內(nèi)核提供的V4L接口函數(shù)初始化攝像頭參數(shù)和圖像參數(shù)循環(huán)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的采集視頻的傳輸模塊采用基于UDP的SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程發(fā)送圖像數(shù)據(jù)視頻的存儲(chǔ)模塊在JPEGLIB庫(kù)和AVILIB庫(kù)的基礎(chǔ)上完成了JPEG圖片文件和AVI視頻文件的存儲(chǔ)嵌入式WEB服務(wù)器模塊在ARM的嵌入式平臺(tái)上完成了嵌入式WEB服務(wù)器BOA的移植BOA接收、分析和響應(yīng)客戶端瀏覽器發(fā)送的請(qǐng)求CGI模塊在嵌入式WEB服務(wù)器的基礎(chǔ)上根據(jù)CGI標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了用戶的登錄驗(yàn)證和查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的功能JAVAAPPLET控件模塊實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的接收、顯示。網(wǎng)絡(luò)客戶端下載服務(wù)器上的JAVAAPPLET控件該控件是根據(jù)APPLET的編寫(xiě)流程而完成的圖像顯示采用雙緩沖技術(shù)解決了屏幕閃爍問(wèn)題。經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試本文設(shè)計(jì)的基于WEB的嵌入式視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了視頻采集、存儲(chǔ)、傳輸、顯示等功能網(wǎng)絡(luò)客戶端直接通過(guò)瀏覽器可以進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻的觀看并且支持多用戶訪問(wèn)系統(tǒng)整體測(cè)試效果良好。

簡(jiǎn)介：傳統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，主要用于連接兩個(gè)使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。然而，如今隨著網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的增多，使用網(wǎng)關(guān)設(shè)備為其所在的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提供安全網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)也變得更加重要。安全隔離與信息交換技術(shù)把內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)隔離開(kāi)，使其不能直接進(jìn)行通信，是網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供安全防護(hù)最為適用的技術(shù)。目前的隔離交換技術(shù)基本都是基于網(wǎng)絡(luò)層的，這對(duì)于使用TCP進(jìn)行傳輸?shù)膽?yīng)用層協(xié)議而言，由于無(wú)法對(duì)完整的數(shù)據(jù)流進(jìn)行還原，單純的IP包過(guò)濾無(wú)法對(duì)可能存在于TCP數(shù)據(jù)流中的安全威脅進(jìn)行有效檢測(cè)以及應(yīng)對(duì)更深層次的網(wǎng)絡(luò)攻擊。深度的安全過(guò)濾必須要對(duì)應(yīng)用協(xié)議交互的會(huì)話狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，提供會(huì)話層的安全保護(hù)。針對(duì)現(xiàn)有隔離交換技術(shù)的以上問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于傳輸層隔離與交換并結(jié)合流過(guò)濾機(jī)制的安全隔離網(wǎng)關(guān)設(shè)備，主要的研究?jī)?nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下（1）針對(duì)傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)層的隔離與交換技術(shù)無(wú)法對(duì)使用TCP的應(yīng)用協(xié)議安全提供保護(hù)的缺陷，分析了分割TCP連接技術(shù)在隔離網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)的可能性，提出了一種基于傳輸層的安全隔離與交換技術(shù)，使得隔離網(wǎng)關(guān)作為中間介質(zhì)隔離了通信雙方在傳輸層以上的直接交互，并可直接獲取到連接雙方經(jīng)過(guò)重組的TCP數(shù)據(jù)流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用層的深度安全過(guò)濾。（2）基于目前分割TCP連接技術(shù)中所存在的緩沖管理困難以及隔離網(wǎng)關(guān)中存在大量TCP連接條件下如何實(shí)現(xiàn)高效IO控制的問(wèn)題，給出了在分割連接條件下的IO控制算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，分割連接所帶來(lái)的負(fù)載對(duì)于網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能影響在鏈路延遲較低情況下只有大約20％。（3）針對(duì)本文提出的安全過(guò)濾的負(fù)載可能對(duì)網(wǎng)關(guān)原始通信功能產(chǎn)生影響的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種分布式的安全負(fù)載架構(gòu)，并對(duì)可能存在的拒絕服務(wù)攻擊提出了一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的優(yōu)化算法，該算法通過(guò)預(yù)淘汰機(jī)制對(duì)可能存在惡意的SYN進(jìn)行過(guò)濾，直到三次握手完成之后才為該連接分配資源。本文最后搭建了系統(tǒng)的測(cè)試環(huán)境，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析表明，隔離網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)，并降低了隔離交換負(fù)載對(duì)于網(wǎng)關(guān)傳輸性能的影響。

簡(jiǎn)介：隨著社會(huì)的日益信息化，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)角落。而嵌入式系統(tǒng)以其體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高、以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特征成為繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)新興的技術(shù)發(fā)展方向。如今，嵌入式設(shè)備無(wú)處不在，PDA、手機(jī)、DV、MP3等電子產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、通信設(shè)備、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、信息家電、航空航天等眾多領(lǐng)域。一直以來(lái)，如何充分利用嵌入式設(shè)備的有限的存儲(chǔ)空間，提高嵌入式設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的空間利用率是一個(gè)備受關(guān)注的課題。目前，B樹(shù)索引機(jī)制以其操作效率高，同時(shí)支持隨機(jī)查找以及順序查找，且動(dòng)態(tài)查找平衡等諸多優(yōu)點(diǎn)備受嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)青睞。然而，B樹(shù)索引機(jī)制存在一定的缺點(diǎn)，據(jù)研究顯示，它的空間利用率并不高，浪費(fèi)了近一半的索引存儲(chǔ)空間。本文主要是研究與實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有較高空間利用率的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)索引機(jī)制。首先，本文對(duì)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了研究，分析了哈希索引、平衡二叉樹(shù)索引、B樹(shù)索引、B樹(shù)索引等幾種嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)常用的索引機(jī)制。然后，針對(duì)B樹(shù)索引機(jī)制在空間利用率方面的局限性，對(duì)B樹(shù)索引機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，并通過(guò)反復(fù)調(diào)試，在開(kāi)源嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLITE中實(shí)現(xiàn)這個(gè)索引。接著，使用SQLITE提供的C語(yǔ)言接口，對(duì)改進(jìn)索引機(jī)制在空間利用率及時(shí)間消耗等方面進(jìn)行了一系列的測(cè)試。最后，將具有改進(jìn)索引機(jī)制的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLITE移植到實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的無(wú)線局域網(wǎng)可視電話上。

簡(jiǎn)介：為了解決未來(lái)能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境惡化實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展世界各國(guó)都將光伏發(fā)電作為新能源與可再生能源發(fā)展中的重點(diǎn)。但是目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電的一個(gè)應(yīng)用瓶頸是發(fā)電效率低很大程度上制約了光伏發(fā)電的應(yīng)用和發(fā)展。提高光伏發(fā)電效率的一種重要途徑是設(shè)計(jì)自動(dòng)跟蹤的光伏發(fā)電系統(tǒng)使太陽(yáng)光線盡可能地垂直入射太陽(yáng)能電池板最大限度地獲得太陽(yáng)輻射能量。本文從工程應(yīng)用實(shí)際出發(fā)針對(duì)多種類型跟蹤器的普遍特點(diǎn)選取盤式雙軸跟蹤器與斜單軸跟蹤器兩個(gè)具有代表性的跟蹤器類型基于嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)出一種通用型自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容歸納如下1、基于太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算模型分析了地平坐標(biāo)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性建立了視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。針對(duì)間歇跟蹤控制方法的缺陷與不足提出了改進(jìn)型的間歇跟蹤控制方法并通過(guò)理論分析與仿真結(jié)果驗(yàn)證了其可行性。同時(shí)針對(duì)現(xiàn)有斜單軸跟蹤器抗風(fēng)性差的缺陷提出一種順風(fēng)向放平的避風(fēng)算法并推導(dǎo)出該算法的角度轉(zhuǎn)換關(guān)系。2、針對(duì)多種類型跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模式的共性在控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上將跟蹤控制系統(tǒng)分為跟蹤控制器模塊與軸控制器模塊兩個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)并提出了一種“金字塔”型的跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了多種類型跟蹤器的群控目的。3、硬件設(shè)計(jì)中根據(jù)系統(tǒng)總體方案采用模塊化方式設(shè)計(jì)出跟蹤控制器與軸控制器的硬件結(jié)構(gòu)及原理圖在軟件設(shè)計(jì)中引入了嵌入式ΜCOSⅡ?qū)崟r(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了其在ARM7上的移植對(duì)跟蹤控制器軟件進(jìn)行分任務(wù)設(shè)計(jì)提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可重復(fù)利用率降低了開(kāi)發(fā)成本。4、借助上位機(jī)軟件完成了本文跟蹤控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用調(diào)試通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的圖片與數(shù)據(jù)曲線闡述了該跟蹤控制系統(tǒng)良好的控制效果同時(shí)對(duì)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。

簡(jiǎn)介：本文的主要目的是搭建一個(gè)較為通用的嵌入式數(shù)字圖像處理平臺(tái)主要解決了嵌入式數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的選型、搭建、使用等問(wèn)題。本文首先分析了嵌入式圖像處理系統(tǒng)的最新發(fā)展結(jié)合實(shí)際需求分析本次硬件平臺(tái)所采用的ARM920T核心板資源繼而以模塊化的模式介紹本文所設(shè)計(jì)的接口板并給出搭建完成后硬件平臺(tái)的結(jié)果。其次本文分析了選擇LINUX操作系統(tǒng)作為本次開(kāi)發(fā)所用嵌入式操作系統(tǒng)的原因詳細(xì)說(shuō)明了在ARM9內(nèi)核上安裝嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的步驟根據(jù)遇到的實(shí)際情況搭建基于嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)并分為服務(wù)器端和用戶端詳細(xì)介紹搭建的步驟極大的減低了開(kāi)發(fā)的難度。第三本文針對(duì)平臺(tái)通用性的特點(diǎn)向嵌入式平臺(tái)移植了數(shù)字圖像處理開(kāi)源庫(kù)OPENCV20以及多平臺(tái)圖形界面設(shè)計(jì)工具QTOPIA220文章詳細(xì)介紹兩個(gè)工具的移植步驟和使用方法描述了使用中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤并給出解決方法為嵌入式平臺(tái)下圖像復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)和實(shí)時(shí)顯示提供了一條途徑。第四本文在搭建的嵌入式數(shù)字圖像處理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了基于經(jīng)典算法的條形碼識(shí)別功能和人臉檢測(cè)功能在文章中給出實(shí)現(xiàn)的結(jié)果。最后本文總結(jié)了研究中取得的成果并闡述了本文不足之處提出了本課題的進(jìn)一步研究方向。

簡(jiǎn)介：隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，短距離無(wú)線通信技術(shù)得到了極大的重視。由于短距離無(wú)線語(yǔ)音終端具有方便快捷的無(wú)線接入、良好的通信等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于人們的工作生活等領(lǐng)域?，F(xiàn)有的短距離無(wú)線語(yǔ)音終端，大都存在實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜、成本高的問(wèn)題。采用無(wú)線片上系統(tǒng)進(jìn)行短距離無(wú)線語(yǔ)音終端設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)低成本、低功耗、高可靠、實(shí)用化的短距離無(wú)線語(yǔ)音終端具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)用價(jià)值。充分考慮無(wú)線語(yǔ)音終端的組成、特點(diǎn)和功能的要求，基于無(wú)線片上系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)實(shí)用化的無(wú)線語(yǔ)音通信終端。采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，完成了無(wú)線語(yǔ)音通信終端的總體方案設(shè)計(jì)及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)無(wú)線通信技術(shù)與無(wú)線片上系統(tǒng)芯片的性能進(jìn)行了比較分析，完成了無(wú)線數(shù)字信號(hào)發(fā)射與接收的設(shè)計(jì)任務(wù)。在分析嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了ΜCOSII嵌入式操作系統(tǒng)的移植和測(cè)試。對(duì)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)音頻數(shù)據(jù)通信協(xié)議進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了音頻輸入與音頻數(shù)據(jù)包發(fā)送、音頻數(shù)據(jù)包接收與音頻輸出軟件模塊設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)的嵌入式無(wú)線語(yǔ)音通信終端進(jìn)行了語(yǔ)音通信質(zhì)量、系統(tǒng)綜合性等性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所開(kāi)發(fā)的無(wú)線語(yǔ)音通信終端具有低成本、低功耗與高可靠性的優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。

簡(jiǎn)介：隨著“物聯(lián)網(wǎng)”概念的提出，一個(gè)感知時(shí)代正悄悄來(lái)臨，受該技術(shù)潮流推動(dòng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)亦逐漸向感知化、智能化方向發(fā)展。本課題正是在物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大背景下，選用典型的移動(dòng)小車作為監(jiān)控對(duì)象，采用嵌入式、單片機(jī)、GPRS、SMS、GPS、QTE、傳感器以及超聲波等技術(shù)設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程移動(dòng)小車監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由下位機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)、GSMGPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)GPRS服務(wù)器組成。下位機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)工作原理為C8051F330單片機(jī)產(chǎn)生PWM波形和開(kāi)關(guān)量信號(hào)控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊L298N最終實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)小車直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制由PWM的占空比決定和正反轉(zhuǎn)控制由開(kāi)關(guān)量信號(hào)決定，同時(shí)C8051F330單片機(jī)與GSMGPRS模塊SIM900A之間通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)雙向通信，因此SIM900A在收到用戶從遠(yuǎn)端發(fā)送來(lái)的“命令”即短消息后就可以通過(guò)C8051F330單片機(jī)最終實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的控制。移動(dòng)小車的地理位置信息由GPS模塊來(lái)獲取，速度信息由測(cè)速傳感器來(lái)采集。單片機(jī)將這些信息處理提取后，通過(guò)控制GPRS模塊上網(wǎng)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)GPRS服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)智能小車運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。上位機(jī)GPRS服務(wù)器由ARMGPRS模塊組成，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)采用移動(dòng)APN專網(wǎng)固定IP，下位機(jī)的SIM卡被綁定在該專網(wǎng)內(nèi)，從而在下位機(jī)和上位機(jī)之間形成一條內(nèi)網(wǎng)通道，使得數(shù)據(jù)高效、穩(wěn)定和安全地傳輸。GPRS服務(wù)器接收到TCPIP數(shù)據(jù)包后，通過(guò)TCPIP轉(zhuǎn)串口方式，將數(shù)據(jù)在ARMLINUX串口通信界面上顯示，該界面先在PC機(jī)上LINUX操作系統(tǒng)的QTEMBEDDED交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)，然后燒寫(xiě)到目標(biāo)板上運(yùn)行。

簡(jiǎn)介：在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，性能和能耗通常是功能之外主要的關(guān)注點(diǎn)?？焖俚钠蟂RAM，包括高速緩存CACHE和便簽式存儲(chǔ)器SPM，SCRATCHPADMEMY被廣泛地用于縮小在快速的CPU和較慢的主存儲(chǔ)器之間不斷擴(kuò)張的速度差距。另一方面，由于片上SRAM所消耗的能量占總能耗的很大一部分，存儲(chǔ)器子系統(tǒng)被認(rèn)為是存儲(chǔ)密集型嵌入式應(yīng)用程序的能量瓶頸。因此，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化高效能的嵌入式系統(tǒng)時(shí)，片上存儲(chǔ)器的管理起著至關(guān)重要的作用。硬件控制的CACHE對(duì)于系統(tǒng)軟件和程序員來(lái)說(shuō)是透明的、無(wú)法操作的，但可以通過(guò)利用程序的局部性原理（包括時(shí)間局部性和空間局部性）來(lái)提高通用應(yīng)用程序的性能。而作為其替換物的SPM，在嵌入式系統(tǒng)中的使用越來(lái)越受到歡迎。與傳統(tǒng)的高速緩存相比，由于SPM中存儲(chǔ)單元的分配和替換都是由軟件來(lái)控制，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中SPM可以提供更好的時(shí)間預(yù)測(cè)性。此外，由于SPM中不包含CACHE中用于標(biāo)簽存儲(chǔ)和比較的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器CAM，CONTENTADDRESSABLEMEMY，SPM具有更高的訪存速度和更低的訪問(wèn)能耗。如今，有許多現(xiàn)成的嵌入式處理器采用混合片上SRAM架構(gòu)，其片上存儲(chǔ)器同時(shí)由CACHE和SPM（在ARM處理器中又被稱為緊耦合存儲(chǔ)器，TIGHTLYCOUPLEDMEMY）構(gòu)成，其中包括亞德諾的BLACKFIN處理器如ADSPBF539，ARM11，CTEXR系列，和飛思卡爾的COLDFIRE處理器MCF5。但是，SPM的使用需要復(fù)雜的分配方案，以便超越硬件控制的高速緩存，而這需要編譯器以及操作系統(tǒng)的支持。在本文的工作中，我們基于前面提出的多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)下的混合存儲(chǔ)架構(gòu)提出了SPM的靜態(tài)分配策略，用于減少存儲(chǔ)子系統(tǒng)的訪問(wèn)延遲或能耗。我們通過(guò)對(duì)緩存行為的細(xì)粒度分析來(lái)獲取任務(wù)內(nèi)的緩存沖突而造成的未命中。我們利用任務(wù)內(nèi)和任務(wù)間的緩存沖突信息，基于整數(shù)線性規(guī)劃方法ILP，INTEGERLINEARPROGRAMMING在函數(shù)粒度上產(chǎn)生對(duì)SPM的最佳分配方案。此外，我們基于背包近似算法提出了兩種近似算法，分別在函數(shù)粒度和基本塊粒度上對(duì)SPM進(jìn)行分配，用于空間探索的快速設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示我們提出的分配算法要由于已有的混合架構(gòu)分配策略，無(wú)論是存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問(wèn)延遲還是能耗。相比已有的多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)下的SPM靜態(tài)分配算法，我們提出的算法在指令存儲(chǔ)子系統(tǒng)的性能上有3051％的提升，而在能耗上也減少了3492％。此外，為了提高我們分配策略對(duì)于大任務(wù)集的適用性，我們基于背包近似算法提出了多項(xiàng)式時(shí)間的啟發(fā)式算法，用于在函數(shù)級(jí)別和基本塊級(jí)別對(duì)SPM進(jìn)行靜態(tài)分配。相比整數(shù)線性規(guī)劃算法，我們的函數(shù)級(jí)近似分配算法可以在很少的時(shí)間內(nèi)得到次優(yōu)的分配方案，可以用于空間探索的快速設(shè)計(jì)。另外，我們的基本塊級(jí)近似分配算法在可接受的分析代價(jià)下得到較高的資源利用率以及性能或能耗的全面優(yōu)化。

簡(jiǎn)介：當(dāng)今社會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們之間的信息交流日益頻繁、所依賴的各種通信工具、方式也呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并開(kāi)始追求新的、更快捷和方便的通信手段。近年來(lái)，“物聯(lián)網(wǎng)”成為世界各國(guó)都關(guān)注的焦點(diǎn)，它能實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，具有較大的研發(fā)價(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景。本論文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)在INTER網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的基于ARM11嵌入式平臺(tái)的通信系統(tǒng)。系統(tǒng)整體以LINUX操作系統(tǒng)作為軟件運(yùn)行環(huán)境，采用客戶服務(wù)器CS模型實(shí)現(xiàn)，并且客戶端程序和服務(wù)器程序分別使用C和JAVA語(yǔ)言編寫(xiě)；而系統(tǒng)硬件平臺(tái)主要包含PC、廣州友善之臂公司的MINI6410開(kāi)發(fā)板，分別作為系統(tǒng)服務(wù)器程序和MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、客戶端程序的運(yùn)行平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和SOCKET通信機(jī)制是實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的核心部分。傳輸層協(xié)議主要包含有UDP和TCP兩種，由于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求以及文件傳輸?shù)恼_、可靠性要求，本論文采用UDP和TCP協(xié)議混合使用的方法，通過(guò)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的方式完成了系統(tǒng)語(yǔ)音、文件以及字符消息的點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，其中，TCP協(xié)議主要用于系統(tǒng)文件傳輸模塊。同時(shí)，服務(wù)器連接的MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)則負(fù)責(zé)記錄系統(tǒng)的這些客戶信息交互過(guò)程，以方便服務(wù)器查看并管理整個(gè)系統(tǒng)。由于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)都要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，因此還采用了多線程技術(shù)來(lái)負(fù)責(zé)不同的數(shù)據(jù)傳輸模塊，從而減輕了系統(tǒng)負(fù)載并提高了傳輸性能。圖形界面往往較字符命令界面更為直觀生動(dòng)，而隨著近年來(lái)嵌入式微處理器能力的不斷提高，大量的嵌入式設(shè)備都能提供良好的圖形界面接口。本論文采用輕量級(jí)的MINIGUI1610圖形界面開(kāi)發(fā)工具為該通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)潔、友好的人機(jī)交互界面，并完成了基于MINIGUI的圖形用戶界面程序到ARM11開(kāi)發(fā)板的移植及運(yùn)行測(cè)試，從而較好地滿足了用戶易識(shí)別、易操作的需求。最后將系統(tǒng)以多種網(wǎng)絡(luò)接入方式連接到INTER進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

簡(jiǎn)介：多端口寄存器堆由于可以實(shí)現(xiàn)快速、多個(gè)、并行的讀寫(xiě)操作，所以對(duì)于指令并行性要求很高的現(xiàn)代處理器來(lái)說(shuō)不可或缺，寄存器堆已經(jīng)成為了各類尤其是嵌入式處理器中的關(guān)鍵模塊。寄存器堆設(shè)計(jì)是存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)研究方向。高密度寄存器堆作為中央處理器中的一個(gè)關(guān)鍵模塊，處于處理器片內(nèi)，其在存儲(chǔ)層次中也位于最頂層，寄存器堆的面積、速度、功耗等指標(biāo)均對(duì)處理器有較大的影響。相比于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM等存儲(chǔ)系統(tǒng)，它具有存儲(chǔ)容量更小，訪問(wèn)速度更快，要求同時(shí)可訪問(wèn)的端口更多的特點(diǎn)。本文的研究就是面向嵌入式CPU的應(yīng)用需求，以寄存器堆為研究對(duì)象，深入探索其小面積、低功耗與高性能的實(shí)現(xiàn)方案，最終設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三款不同規(guī)格的寄存器堆。這三款寄存器堆規(guī)格不同、實(shí)現(xiàn)方案不一，所采用的設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)中的折衷考慮對(duì)寄存器堆的研究工作非常有參考價(jià)值與借鑒意義。其出色的面積、功耗、速度實(shí)現(xiàn)結(jié)果不僅滿足了當(dāng)前嵌入式處理器的應(yīng)用需求，而且為處理器整體設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多的選擇余地。

簡(jiǎn)介：機(jī)床直驅(qū)技術(shù)解決了間接驅(qū)動(dòng)引起的彈性形變、摩擦、反向間隙等問(wèn)題，具有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而作為直驅(qū)動(dòng)力輸出的最佳選擇，永磁電機(jī)因其體積小、能量密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可將電機(jī)嵌入到轉(zhuǎn)臺(tái)、擺頭等功能部件內(nèi)部。但是，直驅(qū)電機(jī)輸出的任何轉(zhuǎn)矩波動(dòng)都將直接作用于工件表面，無(wú)法通過(guò)中間傳遞環(huán)節(jié)削弱轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)磨削表面的影響，從而形成磨削波紋。齒槽轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的主要因素，為提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和磨削精度，必須對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行深入的理論研究和實(shí)驗(yàn)分析，從異構(gòu)電機(jī)的角度提出削弱磨削波紋的有效方法。本文采用能量法，推導(dǎo)了外轉(zhuǎn)子和盤式力矩電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)式，通過(guò)優(yōu)化單轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)，削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，分別得到了這兩類電機(jī)的最佳參數(shù)結(jié)合這些參數(shù)，設(shè)計(jì)了內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子、雙外轉(zhuǎn)子和盤式雙轉(zhuǎn)子三款異構(gòu)電機(jī)，并應(yīng)用于轉(zhuǎn)臺(tái)與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)相比，異構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)齒槽轉(zhuǎn)矩可削弱40％50％，其中從設(shè)計(jì)難度、制造成本綜合評(píng)價(jià)，雙外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案最佳。實(shí)驗(yàn)采集某型號(hào)磨床不同工況下的磨削波紋，分析了磨削波紋與轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的關(guān)系，得到了削弱磨削波紋的理論依據(jù)，在理論上說(shuō)明了異構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)能夠有效削弱磨削波紋。

簡(jiǎn)介：拉曼光譜以其高靈敏度、快速檢測(cè)和對(duì)樣品無(wú)損等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物、制藥、化工等眾多分子鑒別領(lǐng)域。近些年來(lái)，隨著激光技術(shù)的進(jìn)步，多種拉曼光譜增強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)計(jì)量學(xué)分析方法的完善，各類拉曼光譜檢測(cè)儀器也取得了很大地發(fā)展，且正朝著小型化、集成化進(jìn)步。將嵌入式技術(shù)與拉曼檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，研制出一套基于嵌入式平臺(tái)的便攜式拉曼光譜儀主控系統(tǒng)是很有意義的。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外便攜式拉曼光譜儀的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)之上，通過(guò)分析光譜儀的組成，提出了可對(duì)拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理的嵌入式主控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。硬件部分由ARMFPGA的雙核心處理器以及其外圍電路組成。ARM芯片作為主控芯片采用的是意法半導(dǎo)體公司CTEXM4內(nèi)核的STM32F407IGT6非特別說(shuō)明，以下簡(jiǎn)稱為STM32，F(xiàn)PGA作為協(xié)處理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和FSMCFLEXIBLESTATICMEMYCONTROLLER類設(shè)備的譯碼。觸摸顯示模塊的LCD作為系統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備，USB接口可連接U盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或連接上位機(jī)交換數(shù)據(jù)。軟件部分由嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)ΜCOSⅢ、圖形庫(kù)EMWIN、FATFS文件系統(tǒng)和各類設(shè)備的驅(qū)動(dòng)組成。驅(qū)動(dòng)程序基于STM32的庫(kù)函數(shù)編寫(xiě)，并通過(guò)EMWIN和FATFS封裝對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，使在ΜCOSⅢ之上編寫(xiě)用戶應(yīng)用程序更加方便。此外，本文還提出了一種使用非均勻B樣條進(jìn)行基線校正的新算法。文章最后對(duì)系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行了測(cè)試并對(duì)本文提出的基線校正算法與多項(xiàng)式擬合等算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。