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关于PC/104和嵌入式Linux环境下液压支架监控上位机的研究与开发.pdf

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简介:
本文档探讨了在PC/104架构及嵌入式Linux环境中研发液压支架监控系统的课题,旨在提升煤矿作业的安全性和效率。通过结合先进的硬件平台与操作系统,研究致力于构建一个可靠、高效的监控解决方案,特别适用于恶劣的工业环境。文档深入分析系统设计、软件开发及实际应用案例,为相关领域的技术进步提供了宝贵参考。 基于PC/104及嵌入式Linux的液压支架监控上位机的开发由刘杰完成。液压支架监控系统在综合机械化采煤中具有非常重要的作用,然而目前我国在这方面的自主研发工作尚处于起步阶段。本段落提出了一种解决方案,并详细介绍了其设计和实现过程。

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  • PC/104Linux.pdf
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    本文档探讨了在PC/104架构及嵌入式Linux环境中研发液压支架监控系统的课题,旨在提升煤矿作业的安全性和效率。通过结合先进的硬件平台与操作系统,研究致力于构建一个可靠、高效的监控解决方案,特别适用于恶劣的工业环境。文档深入分析系统设计、软件开发及实际应用案例,为相关领域的技术进步提供了宝贵参考。 基于PC/104及嵌入式Linux的液压支架监控上位机的开发由刘杰完成。液压支架监控系统在综合机械化采煤中具有非常重要的作用,然而目前我国在这方面的自主研发工作尚处于起步阶段。本段落提出了一种解决方案,并详细介绍了其设计和实现过程。
  • Linux交叉论文.pdf
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    本研究论文深入探讨了在Linux环境下的嵌入式系统交叉开发技术,分析并优化了编译、调试及部署过程中的关键问题。 本段落首先介绍了如何构建嵌入式开发平台,涵盖硬件平台与软件平台的搭建。其中硬件平台选用ARM芯片作为目标机;而软件平台上,则采用Linux操作系统,并使用GDB调试工具进行辅助开发工作。文章进一步详细阐述了在这一框架下实施交叉编译工作的具体步骤。 通过实际操作验证表明,采取这种交叉开发的方式对于嵌入式系统的软件研发来说非常有效率,能够显著提升开发效率。
  • Linux肢康复器人用户系统
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    本研究聚焦于在嵌入式Linux环境中开发和优化上肢康复机器人的用户系统,旨在提高患者治疗效果及用户体验。 具有上肢功能障碍的脑卒中患者需要进行大量重复的康复训练以恢复运动功能。为此设计了一套基于嵌入式计算机的用户控制系统,用以控制上肢康复训练机器人的运动。在Linux环境下利用Qt图形用户界面开发工具设计完整的用户界面,并完成嵌入式Linux内核移植与驱动程序开发。通过使用真实的关节运动信息进行康复训练游戏,实现了对上肢康复机器人的主动控制。
  • Linux系统软件平台.pdf
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    本文探讨了在Linux操作系统下开发开放式数控系统软件平台的技术和方法,分析其架构设计、功能实现及应用前景。 本段落探讨了基于Linux的开放式数控系统软件平台的研究成果,旨在解决传统数控系统的封闭性、灵活性差以及缺乏网络功能等问题。 1. 开放式数控系统的概念 开放式数控系统是指具备即插即用、可移植性、扩展性和互操作性的控制系统。相较于传统的封闭型数控系统,这种开放式的结构能够更好地适应现代制造业向网络化和集成化的趋势发展。 2. 传统数控系统的缺陷 传统封闭型的数控系统存在许多问题,如缺乏灵活性及网络功能等,这些问题限制了其在当前制造环境中的应用范围。 3. 基于Linux的开放式数控系统软件平台介绍 本段落提出了基于ARM与DSP硬件核心和Linux操作系统构建的开放式数控系统。该方案具有即插即用、可移植性、扩展性和互操作性的特点,并且能够更好地适应现代制造业网络化和集成化的趋势。 4. 软件模块设计 对于开放式的数控系统的软件部分,本段落详细介绍了包括电机控制、运动控制以及网络通信在内的各种关键的软件组件的设计思路与方法。 5. 硬件特性分析 硬件是开放式数控系统的重要组成部分。文中深入讨论了基于ARM和DSP技术的核心硬件配置及其相关接口电路等设计要点。 6. 实时操作系统探讨 实时操作系统在开放式的数控系统中扮演着核心角色,本段落详细介绍了如何使用Linux构建高效的实时操作环境,并对其进行了优化处理以满足工业需求。 7. 网络化与集成化的实现 网络通信、数据交换以及系统的整体集成是开放式数控平台的重要特性。文章深入探讨了这些方面在基于Linux的系统中的具体实施方式和策略。 8. 开放式数控的应用前景展望 开放式数控技术拥有广泛的应用潜力,涵盖了机械加工、机床制造及自动化生产线等多个领域。 9. 结论 本段落通过研究与设计基于Linux的操作平台来解决传统封闭型数控系统的局限性问题。该方案具备即插即用、可移植性和扩展性的优势,并能更好地适应现代制造业向网络化和集成化的转变趋势。
  • Linux设备驱动程序.pdf
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    本书深入浅出地讲解了在嵌入式Linux环境下进行设备驱动程序设计的相关知识与技巧,适合从事或对嵌入式系统开发感兴趣的读者阅读参考。 《嵌入式Linux设备驱动程序开发》是一本关于如何在嵌入式系统中使用Linux操作系统进行设备驱动程序开发的教程或指南。这本书通常会详细介绍各种硬件接口以及相应的软件实现方法,帮助开发者更好地理解和掌握嵌入式系统的底层技术细节。
  • 利用VSCode在Windows构建Linux.pdf
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    本PDF指南详解了如何使用VSCode在Windows操作系统中搭建高效的嵌入式Linux开发环境,涵盖必要的工具安装和配置步骤。 本资源介绍了如何在Windows使用VSCode搭建嵌入式Linux开发环境。 一、Ubuntu镜像的下载和使用 提供了一个完整的Ubuntu镜像供用户下载并使用。如果无法获取,可以联系作者获得帮助。通过采用提供的Ubuntu镜像,可直接从第七章开始学习,跳过前面六章的内容。 二、基本开发工具的安装 在Ubuntu系统中需要安装一些基础开发工具,包括bear等。 可以通过以下命令来安装bear: ``` sudo apt install bear ``` 三、内核下载和编译 - 下载内核代码:`git clone https://e.coding.net/weidongshan/DevelopmentEnvConf.git` - 编译内核:`sudo ./Configuring_ubuntu.sh` - 配置工具链: ``` ../repo/repo init -u https://gitee.com/weidongshan/manifests.git -b linux-sdk -m imx6ull/100ask_imx6ull_linux4.9.88_release.xml --no-repo-verify ``` - 同步repo:`../repo/repo sync -j4` 四、编译命令的配置 使用clangd插件需要生成compile_commands.json文件来配置编译选项,例如: ```json arguments: [ arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc, -c, -Wp,-MD,init/.main.o.d, -nostdinc, -isystem, /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/include, -I./arch/arm/include, -I./arch/arm/include/generated/uapi, ... ], directory: /home/book/100ask_imx6ull-sdk ``` 五、VSCode配置 在使用clangd插件时,需要通过compile_commands.json文件来记录每个源文件的编译选项。这有助于在开发过程中快速导航到函数定义位置。 六、总结 本资源提供了一套详细的嵌入式Linux开发环境搭建指南。 用户可以按照步骤安装基础工具、下载和构建内核、配置好工具链以及完成必要的编译命令设置。通过使用VSCode,能够显著提升代码质量和开发效率。
  • 在Windows用VSCode配置Linux
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    本教程详细介绍如何在Windows操作系统中利用VSCode搭建高效的嵌入式Linux开发环境,涵盖必要的软件安装与配置步骤。 在Windows上使用Visual Studio Code(VSCode)搭建嵌入式Linux开发环境是一项常见的任务,尤其对于需要进行内核源码分析、驱动程序开发以及应用程序开发的工程师来说。本篇文章将详细解析这一过程。 我们需要一个支持Linux开发的Ubuntu环境,并从可信赖渠道获取预配置的Ubuntu镜像。接下来,我们将详细讲解在Ubuntu上搭建开发环境的步骤: 1. **安装基本开发工具**: 在Ubuntu中,你需要安装一些基础的开发工具,如GCC编译器、make等。使用`sudo apt update`更新软件包列表,然后执行`sudo apt install build-essential`安装这些基础工具。 2. **安装bear**: `bear`是一个用于生成`compile_commands.json`文件的工具,它能够记录编译过程中的参数,便于VSCode的clangd插件使用。安装命令是`sudo apt install bear`。 3. **下载和编译内核**: - **下载内核**:可以使用git克隆内核源码仓库。 - **配置工具链**:设置环境变量`ARCH`和`CROSS_COMPILE`,并添加交叉编译工具链的路径到`PATH`。例如: ``` export ARCH=arm export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf- export PATH=$PATH:/path/to/toolchain/bin ``` 修改用户配置文件(如~/.bashrc),使这些设置在每次启动终端时生效。 - **编译内核**:根据你的需求配置内核,然后使用`make`命令编译。例如,你可以使用`make menuconfig`来进入配置界面,完成配置后执行`make -j4`(其中4代表并行编译的核心数)。 4. **配置VSCode**: - 安装VSCode的clangd插件,它能利用`compile_commands.json`文件快速跳转到函数定义。确保在编译内核时使用`bear`,它会自动生成这个文件。 - 在VSCode中配置`compile_commands.json`。 搭建完环境后,你就可以在VSCode中愉快地进行内核源码分析、驱动开发和应用程序编写了。记得根据实际的项目需求和目标硬件平台调整内核配置和工具链设置,并保持软件更新以提高工作效率和代码质量。
  • GSM-R系统
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    本项目聚焦于嵌入式GSM-R技术在铁路通信中的应用,探讨其用于构建高效、稳定的远程监控系统的可能性与实现方式。 目前绝大多数GSM-R数据监测装置采用PC机作为控制器,并通过移动监测车辆搭载复杂设备来检测铁路沿线的GSM-R信号。针对这一现状,我们提出了一种基于OMAP-L138嵌入式微处理器的便携式GSM-R数据监测系统。该系统利用GSM-R网络进行工作,其终端的数据采集模块能够接收GSM-R数字中频信号;而数据处理模块则负责对这些信号进行监测和干扰分析。一旦发现有干扰情况,解析模块将识别出受干扰小区的ID以及潜在的干扰源小区ID,从而实现更有针对性的干扰分析。此系统具有体积小巧、功能全面且易于操作的特点,在实际应用中显示出广阔的发展前景。
  • SDN流量(2016年)
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    本文研究了在软件定义网络(SDN)环境中如何有效实施流量监控的方法和技术,旨在提升网络安全性和性能优化。发表于2016年。 基于SDN的流量监控系统是一种现代网络监测架构,适用于1G/10G/40G网络连接,并使用高性能、开放式的以太网交换机,在低资本支出与运营成本的情况下实现对组织内网络流量的安全监控及跟踪。该系统是新一代网络数据包代理(NPB)的设计成果,旨在解决当前基于NPB的监控方案所遇到的问题。 其特点包括: - 采用SDN为中心架构; - 实现横向扩展连接结构,在企业范围内进行全面监测; - 提供单一平台管理功能,使操作更为简便; - 支持多租户机制,适用于不同IT团队(如NetOps、DevOps和SecOps)。
  • Linux中USB Gadget驱动框
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    本研究聚焦于分析和探讨嵌入式Linux系统中的USB Gadget驱动架构,旨在深入理解其工作原理并优化设备性能。通过理论研究与实践探索相结合的方式,对当前存在的问题进行改进和完善。 ### 嵌入式Linux下USB Gadget驱动框架研究 #### 摘要与背景介绍 随着嵌入式系统的广泛应用,对于嵌入式系统中USB Gadget驱动框架的研究变得尤为重要。作为一种重要的连接方式,USB不仅在个人电脑上广泛使用,在嵌入式系统中的应用也越来越普遍。特别是对于那些资源受限的小型设备来说,USB提供了标准化的数据交换接口,简化了硬件设计并增强了系统的扩展性。 #### 1. USB基本概念及数据交换特点 ##### 1.1 USB总线结构 USB采用树形拓扑结构,其中心节点为主机控制器(Host Controller),其他节点则为设备。这种结构允许一个主机控制器管理多达127个设备,而每个设备只能被动响应来自主机的请求。 ##### 1.2 数据交换特点 数据传输通过端点(Endpoint)实现,每种类型的数据传输都有固定的用途和特性: - **控制(Control)**:用于配置USB设备,是一种可靠的、非周期性传输。 - **批量(Bulk)**:适用于大量数据传输,如文件传输。这类通信对时间要求不严格。 - **中断(Interrupt)**:定时发送少量数据报文的类型,适合键盘或鼠标等输入设备使用。 - **等时(Isochronous)**:用于实时音频和视频流的数据传送,虽然保证了恒定速率但不能确保每次完整传输。 #### 2. Linux下USB Gadget驱动框架 在Linux系统中,USB驱动程序主要分为两种类型:主机侧(Host Side)和设备侧(Device Side)。前者控制与主机相连的USB设备,后者则用于嵌入式Linux系统作为USB设备时所使用的驱动程序,决定了该设备如何向主机呈现其功能。 ##### 2.1 设备侧驱动模型 设备侧驱动的核心是USB Gadget框架,它提供了一套API来实现各种USB设备的功能。此框架主要包括以下关键组件: - **Gadget**: 描述整个USB设备的抽象模型,包括属性和提供的服务。 - **UDC (USB Device Controller)**: 负责物理层通信的部分,通常由硬件供应商提供驱动支持。 - **Function**: 定义了具体的功能,如存储或网络功能等。 - **Composite Gadget**: 支持多个功能的组合设备。 ##### 2.2 主要数据结构分析 USB Gadget框架中的主要数据结构包括: - **struct usb_gadget**:代表一个USB Gadget对象,包含了Gadget的所有基本信息。 - **struct usb_function**: 表示设备的具体功能,如存储或网络等。 - **struct usb_ep**: 描述端点的属性和类型(控制、批量、中断或者异步)。 - **struct usb_composite_dev**:用于管理多个Function组合成的一个复合设备。 #### 3. 编写USB Gadget驱动程序的方法论 以Ethernet Gadget驱动程序为例,编写USB Gadget驱动的基本步骤如下: 1. **初始化Gadget**: 创建一个`struct usb_gadget`对象,并设置其属性。 2. **配置UDC**: 配置与主机通信的物理层和链路层。 3. **定义Function**: 根据设备所需功能,创建对应的`struct usb_function`实例。 4. **绑定端点**:将具体的功能与相应的数据传输通道(即端口)进行关联。 5. **注册Function**: 将定义好的功能添加到Gadget中,以便向主机通告其可用服务。 6. **处理数据传输**: 实现用于读取和写入的函数,确保在不同设备间的数据正确交换。 #### 4. 不足与改进建议 尽管USB Gadget驱动框架为开发提供了极大便利性,仍存在一些局限: - 复杂性:初学者可能需要更多时间才能理解和使用此框架。 - 模块化设计不足:复杂的Gadget驱动程序难以维护和复用。 - 性能瓶颈:在某些场景下,数据传输效率有待提升。 建议如下改进措施: 1. 提供详细文档和支持材料,帮助开发者更快速地上手; 2. 将复杂结构分解成较小模块以提高代码的可读性和管理性; 3. 针对特定应用场景优化性能。 #### 结论 USB Gadget驱动框架是嵌入式Linux系统中不可或缺的部分,它简化了开发过程。掌握该框架有助于高效地创建符合需求的设备,推动系统的创新和进步。未来的技术发展将带来更多改进机会以应对新的挑战和技术要求。