黄振华[1]2008年在《基于H.264的嵌入式实时视频采集与传输系统的设计与实现》文中认为随着通信和多媒体技术的飞速发展,高质量的视频传输已逐步取代传统的语音和文字信息成为数字通信网络的主要拓展业务之一;微电子技术和嵌入式操作系统的不断发展,为数字网络通信中的多媒体化视频终端创造了有利条件,嵌入式技术与网络、通信和多媒体技术的相互融合将成为数字视频通信领域的发展趋势。由于嵌入式数字通信系统的传输带宽有限,以往的视频压缩编码技术非常不利于实时传输高质量的现场视频。为了以尽可能低的带宽传输高质量的视频图像,ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO╱IEC活动图像专家组(MPEG)组成的联合视频专家组(JVT)颁布了新一代的视频压缩编码标准H.264/AVC。H.264标准引入了一系列先进的视频压缩编码关键技术来有效地提升编码效率,但同时也加大了编码计算的复杂度,成为H.264在嵌入式视频应用中的主要制约因素。因此,对在嵌入式设备上高效地实现大运算量、高复杂度的H.264视频压缩编码的研究极具挑战性。目前,基于嵌入式的H.264实时视频通信系统解决方案仍处于探索阶段。本文旨在利用H.264视频压缩编码标准在嵌入式平台上进行实时视频通信系统终端的研究开发。论文中采用基于PXA270微处理器的Liod开发平台,将嵌入式Linux技术与H.264视频通信技术相结合,提供了一个基于嵌入式视频服务器的H.264实时视频采集与网络传输系统的方案模型,对实际嵌入式视频通信系统的设计开发,具有借鉴意义和实用价值。论文的主要工作和创新点表现在以下几个方面:1.深入研究了嵌入式Linux开发技术,建立了基于Liod开发板的嵌入式Linux开发平台,包括交叉编译环境的搭建、Bootloader设计、Linux 2.6.22.6内核移植、设备驱动开发以及基于Busybox的根文件系统的构建。2.研究了基于Video4Linux的实时视频采集技术,包括USB摄像头驱动程序设计和实时视频采集应用程序设计。3.提出了面向应用的嵌入式实时视频H.264压缩编码方案,并研究了基于嵌入式处理器体系架构的多媒体程序优化方法,对x264开源编码器进行了编译级和代码级优化,达到了实时应用要求。4.研究了基于IP网络的H.264视频传输技术,设计了视频通信终端的Server/Client服务程序,实现了基于VLC的嵌入式实时视频采集与传输系统模型。
李莉[2]2008年在《嵌入式数据采集系统的设计与实现》文中研究表明随着嵌入式技术和无线通信技术的迅速发展和广泛应用,充分结合两种技术优势的远程数据采集系统正在被不断地研究和开发。对传统单片机实现的孤立的数据采集仪进行数字化改造,开发新型的介入了嵌入式和通信技术的智能化采集终端,目前已成为研制的热点。课题即是此背景下,针对某环保部门对在线污染源自动监控系统中数据采集所提出的需求,综合以往数据采集终端的优缺点,研究并设计了基于ARM和GPRS技术的远程数据采集系统。本文采用理论与实践相结合的方式,详细阐述了嵌入式数据采集系统的设计与开发过程。主要内容有:分析了系统硬件资源需求,介绍了ARM微处理器和采用的硬件平台;分析了嵌入式Linux操作系统的特点和优势,重点分析了存储管理、调度机制和实时性等方面的问题;分析了Bootloader启动流程,移植了U-boot和ARM-Linux内核;阐述了嵌入式文件系统及其制作过程;分析了内核模块机制,研究了设备驱动的相关原理,编写了GPIO的驱动程序;最后编写应用程序,实现基本的功能,包括与监测仪器的串口通信,MC35的GPRS接入方式下的数据传输,以及数据的本地存储,并对系统性能进行了评价。通过以上分析和设计,完成了基于ARM和GRPS的嵌入式数据采集系统,满足了项目需求。
赵巧宁[3]2007年在《基于ARM9的嵌入式Linux开发研究》文中研究说明随着计算机技术和通信技术的迅速发展以及Internet的不断扩展,嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。由于嵌入式系统的复杂性不断增加,嵌入式操作系统已经成为嵌入式系统中最重要的组成部分。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其在结构清晰、源代码开放性等方面的优势,成为了基于监控系统、手持设备等嵌入式系统领域应用中的技术热点。本文主要研究了嵌入式Linux系统应用在ARM9开发平台上,所面临的理论问题和关键技术。详细分析了Linux应用在嵌入式系统上时,内核引导程序的启动流程,内核的裁剪,根文件系统的设计和实现,调试和开发方法等关键技术。结合开发项目,移植MTD驱动到开发平台、设计CAN总线驱动并实现其通信、设计并实现AD/DA转换驱动。
丁海鸣[4]2004年在《基于嵌入式Linux的烟道粉尘测定仪远程监控系统设计与实现》文中认为随着嵌入式系统的不断发展，嵌入式系统开发对嵌入式操作系统的依赖性显得越来越突出，一个优秀的嵌入式操作系统可以大大简化嵌入式系统的软件设计、缩短开发周期、最大限度地利用了嵌入式系统的各种硬件资源。近年来，Linux在作为微控制领域的嵌入式操作系统这方面得到了很大的发展。相比其它的嵌入式操作系统，嵌入式Linux具有免费开放源代码、完善的网络支持、丰富的网络软件资源等优点。 本文从嵌入式Linux的应用研究出发，设计并实现了一个基于嵌入式Linux的烟道粉尘测定仪远程监控系统，并深入研究了实现过程中涉及到的一些关键技术。 首先，在结合嵌入式Linux技术与工业以太网技术的基础上，提出了基于TCP／IP网络的烟道粉尘测定仪远程监控系统的两种具有代表性的设计方案。并对两种系统方案的性能特点、设计成本、适用范围等进行了综合的分析比较，最终确定了以一个嵌入式Linux Web服务器为核心，采用新颖的B／S(Browser／Server)架构的系统设计方案。 然后，对选用的华恒嵌入式Linux开发平台进行了分析，这是一个基于MC68ez328处理器和uClinux操作系统的嵌入式Linux开发平台。uClinux是专门针对无MMU(内存管理单元)处理器设计的一种嵌入式Linux版本，目前无MMU的中低档嵌入式处理器使用相当普遍，因此对uClinux操作系统的研究具有很大实用价值。文中就uClinux的小型化方法、内存管理、进程管理等内容与标准Linux进行了对比分析，并详细阐述了uClinux下的应用程序开发方法。 接着，详细阐述了系统工作原理和具体实现方法和过程，并对其中所使用的一些关键技术进行了深入的研究，如MODBUS协议、Linux TCPSOCKET网络编程、HTTP协议、uClinux单进程循环Web服务器与并发服务器算法、uClinux进程间通信(IPC)等等。系统组成分为叁个主要模块:串行通信、嵌入式Web服务器、用户界面。串行通信模块主要实现主机(嵌入式Linux系统设备)与从机(烟道粉尘测定仪)之间的串行通信，参考国际上流行的MODBUS协议设计了系统的串行通信协议，使系统更具开放性。嵌入式Web服务器模块是整个监控系统的软件核心，作为Web服务器守护进程独立运行，远程用户通过浏览器与嵌入式Web服务器进行数据交互，实现对烟道粉尘测定仪的.监控。用户界面模块主要为远程用户提供一个良好的监控管理操作环境，界面网页设计主要依靠HTML实现，在这部分内容中主要研究了多框架网页技术在解决网页实时数据自动刷新等问题中的应用。 最后，还研究了嵌入式Linux的实时性问题。实时性差是制约嵌入式Linux在工业控制领域中应用的一大关键因素，论文从分析影响嵌入式Linux实时性的几个关键因素出发，比较了当‘前各种用于增强嵌入式IJ 111 ux实时性能的措施，并给出具体可行的实现方案。 烟道粉尘测定仪远程监控系统已在课题研究期间基本实现，并在实验室局域网环境下得到验证。总体来说，该系统具有一定的实用价值，同时对于其它领域即将采用嵌入式Linux设计的远程监控系统来说也是一个非常好的范例。
赵同样[5]2012年在《嵌入式Linux系统驱动研究与开发》文中认为随着电子技术和信息技术的飞速发展，层出不穷的微型处理器和配套的硬件产品应用到信息采集处理领域。这使得数据采集处理系统正朝向智能、多功能、交互、实时以及低功耗等方向发展。在地震的数据采集领域，采集器需要准确、可靠地记录数据，并能将得到的数据进行初步的处理。同时可通过网络将数据发送到地震网络中心，以便进一步处理和后续的地震研究分析。新型的地震采集仪要求与传感器组成一个系统节点，能够通过远程控制进行传感器的自检以及调零等工作。现在飞速发展的嵌入式技术能够满足这些功能需求，因此嵌入式智能化成为地震数据采集等仪器的发展方向。我国地域广阔，地震多发地区较多，地震台网分布复杂。各个台站安装的地震仪器型号各不相同，为了将不同型号的仪器连入地震网络中，实现地震数据资源共享，并且防止由于部分仪器损坏而造成整个系统停止工作的情况出现，地震数据采集应采用模块化设计。同时模块化也有利于功能的扩展。为实现上述目标，应采用模块化嵌入式技术进行智能地震数据采集器设计。在目前的嵌入式系统中，Linux系统是成熟的开源系统，其具有模块化的设计、比较良好的实时性以及优良的网络支持等特性，能够很好地满足地震数据采集仪器设计的需求，并能有效的使地震系统组成一个稳定的地震监测网络，及时有效获取地震信息，为地震快速预警提供数据支持。因此本文根据地震仪器研究需要，进行了嵌入式Linux系统的设备驱动开发研究[23]。目前地震领域的数据采集仪器通常采用单核处理系统设计，外围设备有限，处理速度慢，不具有网络传输功能，不能满足目前地震速报的需求。根据现代地震速报系统的要求以及未来地震网络发展的需求，ARM+DSP的双核体系结构是现在地震数据采集的发展方向。因此，本文利用了S3C6410开发平台进行采集仪ARM部分的开发研究。该平台具有外设资源丰富，处理快速等特点，能满足采集器的开发需求。本文在简单介绍了嵌入式Linux操作系统的基础上，详细说明了嵌入式Linux系统设备驱动开发过程。设备驱动程序是支持嵌入式系统设备运行“灵魂”，同时对于不断涌现的新硬件来说，驱动程序的开发也是一件有意义的工作。本文着重介绍Linux驱动模块的开发过程，并阐述了驱动开发思想。根据地震数据采集仪开发需求，详细分析了Linux系统中的字符设备驱动开发过程，深入研究了DMA驱动程序开发及应用方法，以实现快速的数据传输。在按键驱动设计中，为了防止按键的误触发，本文设计了去抖动按键驱动，修改并配置DMA，将其应用在串口数据传输中，提高处理器的效率，结合这些驱动开发，详述了驱动开发过程。最后总结了主要的研究内容和几个创新点，并指出目前存在的不足，对进一步研究的内容和方向做了展望。
向细波[6]2007年在《基于嵌入式Linux和GPRS的无线远程监控系统研究与应用》文中研究指明无线远程监控系统是在传统测控系统的基础上结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型远程监控系统。它为人们远程监控现场提供了极大的方便。GPRS业务的出现为无线监控系统提供了一种全新的无线数据传输方式。它改变过去采用的无线传输方式传输距离近、数据传送量小或者实时性差的缺点，可以提供跨地域、高速、大容量、高实时性的数据传输业务。通用无线分组业务GPRS是General Packet Radio Service的英文缩写，是在目前现有的GSM数字移动通信系统上发展起来的一项新型的数据承载业务。它将移动通信技术和IP技术有机结合，组成了移动IP网络，可与高速发展的固定IP网实现无缝连接，为移动用户以分组交换的形式提供数据、语音、图像等多媒体业务。随着计算机技术逐步渗入到各类电子产品中，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。但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能提出了更高的要求。ARM公司的32位RISC处理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能强等诸多优异性能，应用越来越广泛。μCLinux操作系统是从Linux衍生出来的一种操作系统，它是专为无MMU的微控制器开发的嵌入式Linux操作系统。它支持众多嵌入式处理器类型，具有完善的各类驱动支持。本文首先论述了远程监控系统的发展现状以及研究意义，接着叙述了基于GPRS无线监控系统的背景知识，包括GPRS技术的特点和工作原理等，以及就此系统中所采用的基础技术如TCP／IP、PPP的有关知识作了比较详细的介绍。随后完成嵌入式Linux系统的构建，包括嵌入式系统硬件平台、开发环境的建立以及嵌入式Linux设计与实现。然后进入本文的重点基于GPRS技术的监控系统的设计与实现。详细描述了远程监控系统通用的设计方案，主要有GPRS网络连接过程、远程监控终端系统的组成和功能实现以及各个层次所采用的通信协议。在上面讨论的基础上，把嵌入式Linux技术与GPRS技术实际应用在城市路灯远程监控系统的项目中。最后进一步根据GPRS通信平台的特征和城市路灯远程监控系统的要求，分析了城市路灯系统中监控中心的几种GPRS接入方案，并给出了监控中心软件系统总体架构的具体实现。最后，给出了本论文的工作总结以及关于对进一步的工作方向进行了简要的讨论。
陈磊[7]2014年在《基于CAN总线和Linux的微灌监控系统研发》文中进行了进一步梳理我国水资源短缺，供需矛盾日益尖锐，农业用水相对不足；农田灌溉用水浪费严重，利用效率低下，进一步加剧了水资源短缺的现状。缓解水资源供需矛盾，解决农业缺水问题的重要途径之一是发展节水灌溉技术。为了节约农田灌溉用水，提高水资源利用效率，实现自动微灌控制，根据精细农业的实际需求，针对杨凌五泉孵化园温室大棚的实际情况，本文设计实现了一套基于CAN总线和Linux的微灌监控系统，具体研究内容如下：（1）按照精准农业的要求，以“按需灌溉”为指导思想，确定系统研究思路，系统地研究了作物需水量（灌溉量）计算的相关理论，将基于BP神经网络的参考作物蒸腾量少参数估算模型应用于系统灌溉补给水量的计算中，通过对易于获取的环境参数的采集，精确计算出作物的蒸发蒸腾量，从而科学地指导灌溉过程，有效地调节温室环境的水分状况。（2）通过实地调查，结合示范园区的现有条件，根据温室环境的特殊性，从系统功能需求出发，将系统分为五个功能模块，确定了系统的总体设计框架；然后按照低成本、高可靠性、低功耗的设计原则，分别设计了基于MSP430F169微处理器的数据信息采集模块、基于STC12C5A60S2单片机的CAN总线适配器和灌溉控制模块、基于STM32的无线数据通信模块及基于S3C2440A的数据处理模块的硬软件。（3）基于模块化的设计思想，完成系统各功能模块的设计与调试，然后进行系统的集成组装，综合测试，通过实验运行效果验证系统的整体功能，并考虑设计防护遮挡装置及支架，使系统能够稳定长期地工作。本文综合应用CAN总线技术、嵌入式Linux技术及作物需水量计算理论知识，开发出一套低成本、易操作、实用性强的温室微灌监控系统，可按设定的时间间隔自动采集温室的环境信息，结合作物生长状况，根据理论公式进行计算，求出作物需水量，并扩展无线数据通信模块，可在远程用户的决策参与下，驱动相应的电磁阀，实现自动化的精准灌溉，优化植物的生长环境，提高农田微灌水资源的利用率。系统运行稳定，效果良好，能够实现准确的信息采集和可靠的分布式控制，具有较好的推广应用前景。
徐巍[8]2009年在《基于ARM9的嵌入式图像采集系统的设计》文中提出随着电子技术的快速发展,特别是大规模集成电路的产生而出现的微型机,使现代科学研究得到了质的飞跃,而嵌入式微控制器技术的出现则是给现代工业领域带来了一次新的技术革命。由嵌入式微控制器组成的系统,最明显的优势就是可以嵌入到任何微型或小型仪器、设备中。嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成;本实验系统的硬件核心部分是S3C2440开发板,S3C2440微处理器是一款低功耗、高集成度的微处理器,采用289脚FBGA封装,包含ARM920T内核。本实验系统的软件核心部分是嵌入式Linux操作系统,它是对Linux操作系统进行裁剪,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统;并且具有软件移植容易,代码开放,有许多应用软件支持等特点。论文主要介绍了嵌入式技术的现状和发展趋势,对基于S3C2440的嵌入式图像采集系统提出了一个总体设计的方案,其中包括系统硬件平台的搭建,嵌入式Linux操作系统的移植,交叉编译环境的建立,以及嵌入式软件开发平台的建立。在嵌入式系统硬件方面,主要介绍了ARM9处理器的结构特点和功能以及系统硬件平台的选择原则。在嵌入式软件开发平台方面,主要介绍了嵌入式Linux的特点和应用,Linux系统如何移植到S3C2440开发板,以及应用软件在嵌入式系统上的开发流程。
万晓国[9]2017年在《基于嵌入式LINUX的物联网仓储系统的设计》文中进行了进一步梳理随着经济文化水平的显着提高,人们对于生活质量及工作环境的要求也越来越高。与此同时为了管理大量的物品,仓库也大量的出现,仓库的管理问题也就提上了日程。随着仓库大量的增加,其管理难度也越来越大,如何优化仓库的日常管理也就成为了一个全新的课题。本文对国内外仓储系统的发展现状进行了分析,依托物联网技术、无线通信技术、嵌入式Linux技术、传感器技术,设计了基于嵌入式Linux的物联网仓储系统。本系统采用B/S架构,工作人员可以通过PC登录网页客户端,实现仓库的远程控制和监控功能,通过数据采集终端M0采集环境信息(温度,湿度,光照等信息),采集到的信息通过ZigBee网络传输到FS_4412(运行Linux系统)。FS_4412作为物联网仓储系统的数据处理中心和服务器,实现了仓储系统智能化的控制和远程监控。本文主要研究工作:基于Cortex-A9的FS_4412开发板上进行Linux操作系统的移植,在分析仓储系统的功能需求的基础上,采用Linux C语言,多线程同步和进程间通信技术,编写了数据处理中心的主程序,重点描述了仓库数据保存、接收、分析处理、设备控制等方面线程的详细设计和实现流程;在分析数据采集终端M0的功能需求的基础上,设计了数据采集终端M0的主程序,重点介绍了各个采集设备的的详细设计;对仓储系统进行了整体测试,实现了基本功能,运行稳定。本系统的的研究工作对物联网仓储系统的智能化,自动化起到了推动作用,具有一定的实用价值和广阔的应用前景。
彭侃[10]2008年在《基于ARM9的嵌入式软件平台的研究与实现》文中提出随着计算机技术、通信技术、电子技术和半导体技术的迅速发展以及Internet的不断扩展,嵌入式系统得到了越来越广泛的应用,成为当前IT产业的焦点之一,它的迅速发展推动了IT产业进入了以嵌入式系统为核心的、崭新的后PC时代。在这个时代里,嵌入式系统所特有的便携化、网络化、智能化的优点使它广泛应用于信息家电、移动计算、网络设备和工业控制等许多领域;但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求。ARM(AdvancedRISC Machines)公司的32位ARM9 RISC处理器,以其低成本、高速度、低功耗、功能强、特有16/32位双指令集等诸多优异的性能,己成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案中的首选处理器。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其在源代码开放、结构清晰等方面的优势,成为了基于嵌入式系统领域应用中的技术热点。本课题研究的主要内容正是建立一个完整的基于ARM9核心处理器和Linux操作系统的嵌入式软件开发平台,为嵌入式系统的二次开发提供一个完整的软硬件环境。本课题研究致力于基于ARM9的嵌入式Linux软件平台的研究与实现,目的是通过对嵌入式软件平台的研究,了解嵌入式系统软件开发的一般模式和具体流程,了解嵌入式系统开发的技术发展方向,验证ARM处理器和Linux操作系统在推动嵌入式系统应用迅速发展中发挥重要作用的原因之所在。本课题研究按照嵌入式软件从底层硬件层到上层应用层由下至上的顺序,阐述了Linux操作系统的逐步在ARM9目标平台上的移植过程。文章首先介绍了嵌入式系统的发展概况,阐明了嵌入式系统的构成和显着特点,展望了嵌入式系统在应用领域中的发展前景;随后介绍了ARM9目标平台的硬件组成和特点,并实现了Bootloader的移植;然后文章阐述了嵌入式Linux操作系统的裁剪和移植,以及文件系统的创建过程;驱动程序的开发是嵌入式系统开发的重要组成部分,本文根据课题研究的需要将驱动程序的开发内容渗透到各相关章节;在进行了图形用户接口软件GUI的移植之后,最后提出了一个基于声卡的嵌入式虚拟示波器作为验证软件平台性能的实例,并针对实例对目标系统的性能进行了分析,最终得出了构建ARM9嵌入式Linux软件平台的一般结论,并结合当今信息产业的发展方向对本课题研究的前景作了展望。
参考文献：
[1]. 基于H.264的嵌入式实时视频采集与传输系统的设计与实现[D]. 黄振华. 华东师范大学. 2008
[2]. 嵌入式数据采集系统的设计与实现[D]. 李莉. 南京理工大学. 2008
[3]. 基于ARM9的嵌入式Linux开发研究[D]. 赵巧宁. 西安电子科技大学. 2007
[4]. 基于嵌入式Linux的烟道粉尘测定仪远程监控系统设计与实现[D]. 丁海鸣. 东华大学. 2004
[5]. 嵌入式Linux系统驱动研究与开发[D]. 赵同样. 中国地震局工程力学研究所. 2012
[6]. 基于嵌入式Linux和GPRS的无线远程监控系统研究与应用[D]. 向细波. 同济大学. 2007
[7]. 基于CAN总线和Linux的微灌监控系统研发[D]. 陈磊. 西北农林科技大学. 2014
[8]. 基于ARM9的嵌入式图像采集系统的设计[D]. 徐巍. 南京理工大学. 2009
[9]. 基于嵌入式LINUX的物联网仓储系统的设计[D]. 万晓国. 天津工业大学. 2017
[10]. 基于ARM9的嵌入式软件平台的研究与实现[D]. 彭侃. 东华大学. 2008
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