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关键词： 指纹识别   S3C6410   嵌入式系统   ARM处理器  

摘要： 生物认证是以生物特性为基础的身份认证,生物特征是天生的,具有唯一性以及不可复制性。鉴于这些特性所表现出来的优势,使其得到广泛的应用。日常生活中能够很容易接触到,如访问授权信息、登陆系统、鉴别疑犯等。相对来说,指纹的综合性能比较突出,因而基于指纹的身份识别应用也最为广泛。指纹识别的研究经历了一个比较长的过程,早期通常将采集到的指纹数据放在通用计算机上进行处理,性能上虽然能够得以满足,但其最大的缺点是体积大、携带十分不便,阻碍了其发展。如今随着嵌入式的快速发展,处理器的速度越来越快,性能越来越好,从而使基于嵌入式平台的指纹识别系统得到了快速发展。本文针对指纹识别系统的发展状况及现有的研究成果进行了系统的分析,特别是在指纹识别的实际应用和测试中表现出的关键性问题做了仔细的研究。设计了一款以S3C6410芯片为核心并结合Linux操作系统的嵌入式指纹认证系统。本系统主要分为硬件和软件两大部分。在硬件部分包括处理器的选型,系统的整体框架设计以及图像采集设备的介绍。在软件部分主要包含指纹识别关键算法的分析,驱动程序的设计,采集流程的分析及应用程序的设计以及指纹图像采集质量的评估等。虽然现如今指纹识别系统的理论研究相对比较完善,但随着嵌入式平台的不断发展,在性能及精度上仍有完善和改进的空间。

关键词： 单细胞分析仪   web服务器   程控电压   ARM   嵌入式系统  

摘要： 因细胞的个体差异的原因,传统分析群细胞的方法很难得到单个细胞内的化学信息。因此,研制单细胞分析仪在医学临床和生物化学领域有重要的应用价值。要实现单个细胞的生化分析,首先要完成单个细胞的进样、定位与电泳,这需要高精度的程控系列高压电源。为了改善传统的高压电源输出高电压的稳定性差和只能进行单通道电泳检测的不足,本文开展了基于ARM的单细胞分析仪高压电源的程控电压系统设计,完成的主要研究工作如下：(1)对嵌入式系统的控制技术在单细胞分析仪高压电源的程控电压系统中的应用进行了详细的分析。结合高压电源的功能特点和嵌入式系统技术的要求,详述了嵌入式各种不同处理器的框架和应用较为广泛的几种嵌入式操作系统,最终确定了本文所使用的硬件和软件平台。(2)根据本文设计的内容和需求,确定了系统方案的总体设计。同时还详细介绍了嵌入式系统技术的开发流程,主要是嵌入式系统技术开发的软硬件平台搭建。并在这个平台的基础上完成Bootloader的移植、Linux内核的裁剪和移植以及根文件系统的制作。(3)利用ARM9的PWM控制信号的占空比来控制D/A转换模块,并使D/A转换模块输出范围为0-10V的程控电压。另一方面,为了实时了解程控电压的输出值,本设计使用A/D采集模块对D/A转换模块所输出的程控电压进行实时采集,并使采集的电压显示在浏览器上。(4)开发了基于ARM9微处理器的AD采样模块的SPI总线接口设备和D/A转换模块的PWM控制信号的字符设备驱动程序。同时,在嵌入式目标板上移植一款轻巧而功能强大的嵌入式Boa服务器,并在此基础上开发了基于HTML语言的web上位机系统软件,实现了对单细胞分析仪高压电源的程控电压输出和采样,并使得输出和采样的结果以动态网页的形式输出显示在客户端浏览器上。(5)在已开发的软硬件平台的基础上,对整个web上位机系统软件进行实际的测试。用户以验证的方式登录客户端浏览器实时监测高压电源的程控电压的输出和采样结果。经测试表明：所设计的程控电压系统基本符合预期的设计目标。

关键词： 嵌入式系统   计算机系统   学术会议  

摘要： 2016年全国嵌入式系统学术会议（ESTC 2016）将于2016年10月29日;0日在上海举办。ESTC 2016以"安全可信嵌入式系统设计、验证与应用"为主题。会议论文范围包括但不限于:1.可信嵌入式计算;2.高性能嵌入式计算;3.移动计算与情境感知计算;4.智能制造与工业控制;5.物联网技术;6.信息物理融合系统;7.

关键词： 嵌入式系统   数字示波器   ARM   FPGA   信号处理  

摘要： 上世纪80年代,虚拟仪器的概念才刚刚被提出来,就已经引起了仪器测试领域的轩然大波。虚拟仪器凭借其相比于传统仪器的众多优势,被越来越多的人认同,因而被应用于各个与测量相关的领域。虚拟示波器作为虚拟测量仪器的重要组成部分,因其具有方便、快捷、体积小等众多优点,将会具有更加广泛地发展前景。自美国国家仪器公司生产出世界上第一台数字示波器起,虚拟数字示波器技术得到了示波器领域的高度重视,再加上电子测量技术的飞速发展,越来越多的人踏足数字示波器领域,促进了虚拟数字示波器技术的飞速发展。我国在90年代中期才开始涉足虚拟仪器技术领域,虽然起步较晚,但发展速度却让人感到震惊。除了在专门生产示波器的厂商的带动下,国内各研究所及高校在相关领域所做的研究也是我国虚拟仪器技术飞速发展的重要原因。本课题主要研究的是基于嵌入式系统的数字示波器的设计,采用硬件与软件相结合的方式,在整个设计系统中突出体现各自的优势,以更好地完成各项技术指标。硬件部分主要实现对信号的调理,使外部信号满足输入要求,然后经过A/D转换电路将模拟信号转变成可以被FPGA采集以及ARM微处理器处理的数字信号,除此之外,通过电源模块实现了对各个子模块的稳定供电。软件部分则是基于嵌入式系统在STM32上的移植,通过FPGA的采集以及STM32对数字信号进行编程处理,实现波形在前面板上的显示。在整个过程中,完成了硬件部分的设计及其功能测试;完成了系统在STM32上的移植,实现了对整个系统的操控;完成了软件部分的控制程序编写,并验证了系统的准确性及有效性。在文章的最后,通过系统的整体测试,给出了输入波形与输出波形的对比,以及两通道的波形测试结果。通过结果分析,系统符合设计要求,完成预期指标,成功的实现了对频率≤100k Hz信号的两通道显示。

关键词： 车载终端   STM32   电池监测   GPS   WIFI   GPRS   嵌入式系统  

摘要： 随着航空事业的迅速发展,机场变得越来越繁忙,停机坪车辆的数量也在迅速增加,在一些飞机起降频繁的大型机场,停机坪车辆安全事故层出不穷,停机坪车辆的优化调度及安全问题越来越受到重视。停机坪车辆作业具有工作环境拥挤,时间紧迫,受天气、飞机起降影响大,信息传输效率低等特点。本文针对停机坪车辆作业存在的问题,研制一套以STM32处理器为核心的车载智能终端,该终端设备具有电动汽车蓄电池状态监测、车辆实时定位、无线通信和人机交互等功能。本文通过模块化的设计思路,阐述了车载智能终端的软硬件设计方案以及在机场环境下的针对性方法。在硬件电路设计中,主控制器选用STM32F407ZET6芯片作为核心处理器,电池监测功能通过DS2438芯片实现智能监测,车辆定位功能通过GPS定位技术实现,无线通信功能通过WIFI通信技术实现,并且设计了GPRS模块作为备用通信方式以增强通信功能的稳定性,人机交互模块包含LCD触摸显示屏、按键和LED指示灯,加强了驾驶员与车载终端之间的信息交互。在软件程序设计中,通过建立MDK5工程实现嵌入式系统开发和调试,并将uCOSII内核系统移植于STM32处理器来实现程序运行,硬件驱动基于STM32固件库文件完成,同时根据车载终端的功能需求进行多任务应用层设计最后,通过对车载智能终端的综合调试,验证了终端设备的可行性,可进行推广使用,同时对整个研究工作进行总结与展望。

关键词： SOPC   软硬件协同   数据缓存模块   RapidIO   嵌入式系统  

摘要： 视频监控、航空航天、医疗器械、汽车电子等领域往往需要控制模块承担系统管理、系统监控、实时数据处理等功能。随着嵌入式系统应用的高速发展,对控制模块有高性能、多功能、小型化、灵活性、实时性、低功耗等需求。常用的处理器结合外设的控制模块架构集成化低、硬件结构大、不够灵活、软硬件交互开销大。SOPC (System-on-a-Programmable-Chip,即可编程片上系统)是近年来发展起来的系统级可编程芯片技术,具有高集成、灵活性、软硬件协作等优点。针对新型控制模块应用需求,本文在高性能嵌入式平台的开发中,研究基于SOPC的控制模块及其IP核的设计技术,能够灵活高效地实现复杂嵌入式系统控制模块的应用需求。本文主要工作如下：(1)针对高性能嵌入式开发平台的功能及需求,提出了一种基于SOPC芯片的系统设计方案；(2)针对软硬件交互的需求,分析了SOPC平台的特点,研究了基于SOPC的处理器和FPGA互连的方案,提出了一种基于双互联结构的FPGA总体框架；(3)针对流数据处理的具体需求,设计了一种基于AXI-Stream协议的IP核互联方式,并基于该互联方式提出了一种具有高吞吐、多级缓存、同时读写、流水线工作特点的DDR缓存模块方案；(4)针对板卡互连的需求,研究了板卡互连的方式,采用软硬件紧密结合的设计方法,实现了基于RapidIO的用户自定义协议的板间数据传输功能；(5)设计并实现了三路CAN/RS-422通道的部分动态可重配置功能以及主控板CPU接口模块IP核。通过实际平台的实验与测试,结果表明基于双互联结构的控制模块能够很好的实现高性能嵌入式开发平台的系统控制、数据传输、数据缓存、动态可重配置等功能。DDR缓存模块实现同时读写、流水线工作模式等功能；三路CAN/RS-422通道具备部分动态可重配置能力；基于RapidIO协议和DMA通道的板间数据传输速率约为327MB/s,达到理论带宽63.2%。

关键词： 疲劳检测   视觉识别   LBP   AdaBoost   嵌入式系统  

摘要： 根据对交通事故的统计报告分析可知,由于疲劳驾驶引起的交通事故是导致人员伤亡的最主要原因。如何有效的对疲劳驾驶进行检测已经引起人们的高度关注。本文以计算机视觉技术与图像处理技术相结合为核心,设计出一套基于视觉识别的驾驶员疲劳驾驶检测系统。以往研究人员对疲劳驾驶的检测都是集中在驾驶员白天驾驶车辆的单一条件下,没有考虑到驾驶员在光线较强时佩戴太阳镜以及在夜晚情况下驾驶车辆出现疲劳的情况。从而造成疲劳驾驶检测系统不能实现复杂条件下、全天候的检测。针对这个问题提出了基于改进的LBP(Local Binary Pattern)特征构建视觉多通道人眼分类器。由于主流的几个人脸数据库不能满足本系统训练分类器的要求,为此提出了专一化人脸数据库的概念,拍摄并制作了多姿态多场景近红外人脸数据库(Multi-Pose and Multi-Scene NIR Face Database, MPMS NIR Face Database)。使用AdaBoost算法训练人眼级联强分类器,同时对传统的LBP特征进行了改进,一是增大了人脸样本库,二是在训练过程中限制样本权重。最后驾驶员的驾驶状态判断采用了PERCLOS准则。完成算法部分的设计和实验测试后,疲劳驾驶检测算法成功移植在基于ARM和Cortex-A9处理器的集成视觉感知的物联网应用开发平台XC-7600上。主要工作有在平台上Linux系统的引导和内核移植以及Qt、Opencv等软件的安装。实验结果显示算法在开发平台上运行良好,在疲劳驾驶检测正确性、实时性以及系统鲁棒性方面达到了预期的设计目标。解决了以往驾驶员佩戴太阳镜和夜晚状态下疲劳驾驶无法检测的问题。

关键词： 执行代码   开发者   调试器   Cortex-M MCU   变量值   RTOS   单步调试   嵌入式系统   计算机系统   断点   存中  

摘要： 开发人员都熟悉传统的调试技术,设置断点、执行代码,然后单步调试代码进行监视,同时监视寄存器和变量值。断点调试是我看到的使用最多的技术。然而,结果却不甚乐观,因为断点调试的效率较低,通常会产生次优的结果。现代调试器和IDE都允许开发者监视存储在内存中的变量值。开发人员可以选择内存位置以及值刷新率,然后启动

关键词： 信息管理技术   嵌入式系统   分析  

摘要： 近几年,我国对嵌入式系统的应用已经越来越广泛,如汽车、数字电视、空调、手表甚至微波炉都将嵌入式系统融入其中。在嵌入式系统的发展中也将其高度性与智能型逐渐的体现出来。而在嵌入式系统当中含有大量数据信息资源,这些资源如果不具备高效专门的信息管理系统作为支持的话,就很难将信息资源的传达与整理进行实现,那该系统的优势就不存在了。所以,在目前对嵌入式的进一步研究拓展中,把指纹识别数据库系统创造性的融合进嵌入式数据库中,这种创新将其数据库整体的整体能力都给予有效的提高,还对嵌入式硬件功能的提升起到关键的作用。所以,本文就嵌入式系统在应用数据库信息管理中的技术应用进行分析,希望可以为日后对其在应用数据库的信息管理应用提供一些参考。

关键词： 物联网技术   智能会议系统   嵌入式系统   交互传输   无线通信  

摘要： 随着科学技术的快速发展,会议系统呈现出无纸化、数字化、多功能化以及智能化的发展趋势。基于该背景,本文提出了一种交互式智能会议系统的设计方案,该设计方案具有交互传输、无线通信以及人机交互等功能。具体工作归纳如下：(1)提出了一种基于物联网技术的交互式智能会议系统的设计架构,该架构以ARM器为核心,嵌以Linux操作系统,并采用ZigBee作为无线通信方式。(2)完成了智能会议终端底板电路的设计,该电路主要由电源电路、JTAG电路、复位电路、Nor/Nand选择电路、液晶显示电路、USB电路以及串口电路等部分组成。(3)完成了智能会议系统的软件开发。对软件开发环境进行设计、搭建,主要工作有建立交叉编译环境、移植BootLoader、裁剪内核和制作文件系统等。设计了终端软件,实现会议签到、会议投票、会议服务、会议信息查看以及会议速记等功能；开发了上位机管理平台软件,实现对智能会议终端的管理和整体调度。(4)为了实现上位机管理平台与智能会议终端的交互传输,对通信协议进行了改进,并应用于协调器节点和终端节点,以实现节点间的交互通信。(5)在完成软硬件设计后,对整套系统进行功能测试。测试结果表明,交互式智能会议系统稳定、可靠,且整体设计达到了预期效果,满足了低功耗的设计要求。