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基于多处理器技术的嵌入式系统中ARM技术在涡街流量计的应用

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简介:
本研究探讨了将ARM技术和多处理器架构应用于涡街流量计中的方法和优势,旨在提升测量精度与响应速度。 0 引言 涡街流量计因其介质适应性强、无移动部件及结构简单等特点,在众多行业中得到广泛应用。然而,传统的涡街流量计采用模拟信号处理方法,抗干扰能力较弱,并且通常使用4~20mA的模拟量输出方式,这无法满足当前现场总线技术和分布式控制系统对实时性、稳定性和可靠性的要求。 为解决涡街流量计在低流速测量和信号传输方面的问题,开发了一种基于多处理器技术并配备PROFIBUS-DP接口的新款涡街流量计。 1 系统总体设计 该系统的总体设计从抗干扰能力、低功耗以及总线接口三个方面考虑,主要包括四个部分:模拟信号预处理电路、控制及传输电路、数字信号处理电路和PROFIBUS-DP接口电路。系统的基本结构如图所示。

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    本研究探讨了将ARM技术和多处理器架构应用于涡街流量计中的方法和优势,旨在提升测量精度与响应速度。 0 引言 涡街流量计因其介质适应性强、无移动部件及结构简单等特点,在众多行业中得到广泛应用。然而,传统的涡街流量计采用模拟信号处理方法,抗干扰能力较弱,并且通常使用4~20mA的模拟量输出方式,这无法满足当前现场总线技术和分布式控制系统对实时性、稳定性和可靠性的要求。 为解决涡街流量计在低流速测量和信号传输方面的问题,开发了一种基于多处理器技术并配备PROFIBUS-DP接口的新款涡街流量计。 1 系统总体设计 该系统的总体设计从抗干扰能力、低功耗以及总线接口三个方面考虑,主要包括四个部分:模拟信号预处理电路、控制及传输电路、数字信号处理电路和PROFIBUS-DP接口电路。系统的基本结构如图所示。
  • ARMuC/OS/ARM移植设
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    本文探讨了将实时操作系统uC/OS移植到基于ARM微处理器的嵌入式系统的具体方法和技术细节,深入分析了在ARM平台上进行高效软件开发的关键策略。 本段落介绍了在ARM微处理器上移植μC/OS-II操作系统,并对其进行了扩展,主要包括内核、lwip以及μC/GUI的移植。 嵌入式操作系统μC/OS-II是一个开源的抢占式多任务实时操作系统(RTOS),其主要特点包括:源代码公开透明且结构清晰明了;注释详尽,组织有序;具有良好的可移植性和裁剪性,并支持固化。该内核采用抢占式的调度机制,最多可以管理60个任务。目前在国内对μC/OS-II的研究与应用非常广泛。购买相关书籍即可获取源代码,对于学校和教育用途完全免费使用,商业应用的费用也相对较低。因此,研究、开发及应用μC/OS-II实时操作系统具有重要的意义。
  • ARM Cortex-M33/ARM五大特色
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    本文探讨了ARM Cortex-M33处理器在嵌入式领域的革新特性,重点介绍了其在安全、性能和能效等方面的五大优势。 基于ARM Cortex处理器的片上系统(SoC)解决方案适用于多种嵌入式设计领域,包括物联网、电机控制、医疗设备、汽车电子以及家用电器自动化等。我们的产品线涵盖了各种性能与成本组合,以满足不同市场的需求,并且所有处理器都采用统一的标准架构。 Cortex系列处理器根据不同的应用需求分为三大类型:A系列用于复杂系统的高端应用;R系列适用于高性能硬实时系统;M系列则针对低功耗、确定性以及成本敏感的微控制器进行了优化设计。其中,最先支持ARMv8-M架构的是Cortex-M23和Cortex-M33处理器。 本段落将重点介绍Cortex-M33,它是首款采用TrustZone安全技术和数字信号处理技术的产品。
  • ARMLCD图像显示/ARM
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    本项目探讨了在嵌入式ARM平台上开发LCD图像显示系统的实现方法和技术细节,旨在优化资源利用和提升用户体验。 0 引言 随着嵌入式技术的迅速发展以及Linux在信息行业的广泛应用,利用嵌入式Linux系统进行图像采集处理已成为可能。实时获取图像数据是实现这些应用的关键环节之一。本段落采用Samsung公司的S3C2410处理器作为硬件平台,并在此基础上,在基于嵌入式Linux系统的平台上设计了一种建立图像视频的方法。 1 系统硬件电路设计 S3C2410芯片内置了ARM公司ARM920T处理器核心的32位微控制器,具有丰富的资源,包括独立的16 kB指令缓存和数据缓存、LCD(液晶显示器)控制器、RAM控制器、NAND闪存控制器以及三路UART接口和四路DMA通道。
  • DeviceNetI/O模块/ARM
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    本研究探讨了在嵌入式系统中采用ARM技术设计基于DeviceNet协议的I/O模块的方法与实现,旨在提升工业自动化通信效率。 DeviceNet与ModBus协议转换系统由DeviceNet主站、嵌入式IO模块以及ModBus从站三部分组成,实现两者之间的数据交互。该系统的嵌入式IO模块采用ARM7控制器LPC2129来执行DeviceNet和ModBus通信任务,并以软件形式创建了一个仅限组2的DeviceNet从站及一个ModBus主站。其中,DeviceNet从站接收并解码来自DeviceNet主站的数据,经由MCU通过另一UART接口发送给ModBus从站;而该UART接口则用于向ModBus从站发出读写指令。 嵌入式系统是一种集成在设备或系统内部的计算机系统,专门负责特定功能如控制、监控或管理。ARM技术是常用的微处理器架构之一,在低功耗和高性能方面表现优异,广泛应用于嵌入式领域。本段落探讨了基于DeviceNet的嵌入式IO模块设计,这是一种利用ARM技术实现不同通信协议转换的方法。 DeviceNet是一种建立在控制器局域网络(CAN)总线标准之上的工业现场总线系统,主要用于设备间的控制、配置和数据采集等操作。它提供了一种可靠且实时的数据传输方式,并具备简单的布线方案、稳定的通信性能以及抗干扰能力等特点,在工业环境中表现出色。 ModBus协议则是广泛使用的工业通讯协议之一,允许不同制造商的电子控制器之间进行信息交换。该协议定义了通用的语言规则,确保设备能在不同的网络类型中无障碍地互相沟通。ModBus包括对请求和响应消息的具体规定,从而保证各厂家产品的互操作性。 本段落提出的嵌入式IO模块设计旨在解决DeviceNet与ModBus之间的转换问题。鉴于这两种通信标准在结构及层次上的差异,通过此模块进行数据传递显得尤为重要。该方案使用了LPC2129处理器作为核心硬件,它内置有CAN控制器,非常适合执行上述任务。 借助于LPC2129处理器的强大功能,嵌入式IO模块能够同时扮演DeviceNet从站和ModBus主站的角色:接收来自DeviceNet的数据、解码并传递给ModBus设备;以及发送读写指令至后者。经由UART接口传输的DeviceNet数据会被转换成适合于ModBus格式的信息,并返回到原始来源。 实验证明,基于DeviceNet技术设计出的嵌入式IO模块在通信性能方面表现出色,能够有效连接使用这两种不同协议的标准设备,从而实现无缝对接和系统集成。这对于工业自动化系统的扩展与整合至关重要。 总之,该基于DeviceNet的嵌入式IO模块的设计代表了嵌入式技术和工业通讯领域的一项重要创新成果。它通过高效的协议转换机制促进了各种通信标准下的设备协同工作,并提高了整个系统的兼容性和灵活性。此外,这种设计不仅简化了系统集成过程也降低了成本投入,在推动工业自动化技术的发展上发挥了积极作用。
  • ARMPCI Express分析
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    本文深入探讨了在嵌入式系统与ARM架构中使用PCI Express技术的情况及挑战,旨在为相关领域的开发者提供应用建议。 在过去几十年里,PCI总线作为一种非常成功的通用I/O总线标准,在嵌入式系统应用领域广泛使用。然而,随着技术的发展,它已经无法满足未来计算机设备对带宽的需求。例如,预计会出现运行速度达到10GHz的CPU、高速内存和显卡以及传输速率达到1Gbps甚至10Gbps的网卡等需要更高内部带宽的设备。 为应对这些需求,Intel公司推出了PCI Express(3GIO),这是第三代I/O总线结构。它不仅能够与原有的PCI设备兼容工作,还能提升原有设备的表现。其主要特点包括高性能、高扩展性、高可靠性以及良好的升级性和较低的成本。2002年7月23日,PCI-SIG正式公布了这一标准。
  • Web远程监控/ARM
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    本研究聚焦于开发一种基于嵌入式Web技术的远程监控系统,该系统专为嵌入式环境和ARM架构优化设计,提供高效、实时的数据监测与控制功能。 本段落结合机房环境设备的管理需求,分析了远程监控系统的特点,并提出了基于嵌入式Web服务器的设计思路及体系架构方法。文章还简要比较了OPC技术和嵌入式Web服务器在互联方面的应用情况,并通过CGI程序设计着重探讨了嵌入式Web服务器的具体实现方式。 引言部分指出,随着计算机和网络技术的普及,大型单位中的计算机系统数量日益增加,机房已成为这些机构的信息中心。机房内的环境设备(如空调、UPS电源、配电柜及消防设施等)为网络安全运行提供了必要的保障条件。同时,确保这些环境设备自身的稳定运行也成为机房管理的重要组成部分之一。如果机房的环境设备发生故障,则可能直接影响到计算机系统的正常运作,并造成严重后果。
  • CAN总线测温/ARM
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    本项目致力于开发一种基于CAN总线的高效测温系统,专为嵌入式环境和ARM架构优化设计,旨在提升温度监测精度与网络通信效率。 1. 引言 温度是一个重要的物理量,在测量与控制方面具有重要意义。随着现代工农业技术的发展以及人们对生活环境需求的提高,准确检测和有效调控温度变得至关重要:例如,大气及空调房中的温度变化直接影响人们的健康;在大规模集成电路生产线上,环境温度不合适将严重影响产品质量。因此,作者设计了一种基于工业通用CAN总线标准的嵌入式测温系统。该系统能够自动监测被测对象的温度,并通过CAN总线实现远程监控和网络控制。 2. 整体系统设计 根据给定的设计要求,即具备数字显示、键盘输入功能以及温度自动采样能力,本项目旨在开发一种能与工业标准CAN(Controller Area Network)总线相兼容的智能测温装置。
  • 使GNU工具ARM开发ARM
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    本教程介绍如何利用GNU开发工具链,在ARM架构上构建和调试高效的嵌入式软件系统。通过学习,开发者能够掌握从源代码到可执行文件的整个编译过程,并深入了解ARM体系结构的特点与优势,为基于ARM技术的项目打下坚实的基础。 本段落介绍如何利用GNU工具开发基于ARM的嵌入式系统,并详细阐述了使用编译器、连接器及调试工具的具体方法,为从事嵌入式系统开发的专业人士提供了一种低成本的解决方案。 近年来,ARM公司推出的32位RISC处理器因其低能耗、成本效益高以及强大的功能,在移动通信、手持计算和多媒体数字消费等领域逐渐成为主流选择。这些处理器特有的16/32位双指令集使其在市场上占据了超过75%的份额。随着越来越多的企业推出基于ARM内核的处理器产品,许多开发者开始涉足这一领域。在进行开发时,通常需要购置芯片制造商或第三方提供的开发板,并使用相应的工具链。 本段落主要围绕GNU系列软件展开讨论,包括但不限于gcc(编译器)、gdb及其衍生版本如gdbserver等,在此基础上构建适用于ARM架构的嵌入式系统环境。通过这种方式可以有效降低硬件成本并提高工作效率。
  • ARM温度测
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    本项目旨在开发一种基于嵌入式技术与ARM处理器的温度测量系统。该系统能够高效、准确地监测环境温度,并具有低功耗、高集成度及灵活配置的特点,适用于多种应用场景。 摘要:本段落采用可编程单总线数字式温度传感器DS18B20,并结合嵌入式系统作为现场处理单元,利用中间件技术实现与上位机的实时数据交换。实验结果表明,该测量系统的可靠性和精度均较高。 引言部分指出,嵌入式系统是由硬件和软件组成的综合体,通常其应用软件和操作系统紧密结合在一起。选择合适的RTOS(实时操作系统)开发平台可以有效调度多任务并优化资源利用效率。 相比于一般的单片机系统,嵌入式系统在软件资源利用率、开发周期以及精度方面都具有明显优势,并且其实时性能更佳。因此,该类系统特别适用于需要进行大量数据处理或具备联网和通信需求的应用场景。