基于Art-Net协议的嵌入式调光系统的研究与设计
这是一篇关于Art-Net协议,DMX512协议,板级支持包,VxWorks的论文, 主要内容为调光系统广泛应用于剧场、体育馆、电视台演播厅、音乐会、大型LED广告牌等场所。灯光的效果对整个舞台的布景、运动员水平的发挥、广告效果以及音乐会场气氛都有很大的影响。近年来,随着科学技术的进步以及人们欣赏水平的提高,人们对灯光的控制效果提出了更高的要求。 本文对现有的基于DMX512协议的调光系统进行了分析,找到了其不足之处,如:传输速度慢、可控灯具数量少等缺点。由于基于DMX512协议的调光系统的这些不足之处,在解决大型建筑物的调光控制时,在实时性和灯具控制数量上无法满足实际的需要。因此,本文提出了基于Art-Net协议的嵌入式调光系统设计方案。该调光系统具有实时性好、可控灯具数量多、升级改造简单等特点,可广泛应用于剧场、体育馆、大型LED广告牌等需要控制几千个甚至上万个灯具的场所。整个调光系统在设计上利用Art-Net协议,硬件开发板以Intel IXP425网络处理器为核心、板上包含串口、Flash、PCI、实时时钟等必要的器件;软件采用美国风河公司的VxWorks实时操作系统,强大的硬件平台加上良好的实时操作系统,极大的提高了系统的整体性能和实时性。本文主要论述了基于Art-Net协议的嵌入式调光系统的软件设计部分内容,主要包括在VxWorks下硬件平台的BSP编写和器件的驱动程序的编写,并在此平台上开发应用程序,实现完整的调光系统。 通过实际应用,基于Art-Net协议的嵌入式调光系统解决了对大型场所灯具亮度控制的需要,可广泛应用,市场前景好。
嵌入式车载计算机通信设备的设计与开发
这是一篇关于嵌入式系统,列车通信网络,VxWorks,VME,MVB的论文, 主要内容为为实时、可靠地对TCN运行情况进行监控,目前实际列车通信设备中往往设置车载计算机作为其核心。嵌入式系统是控制、监视或者辅助控制设备运行的系统,它是软件和硬件的结合体,适用于像车载计算机应用系统这样对功能、可靠性、体积和功耗要求都比较严格的专用计算机系统。国外对列车通信设备的开发技术相对成熟,已经实现了嵌入式车载计算机与TCN技术的结合,且正形成垄断态势。而国内对该项技术的研究起步较晚,开发应用较少,尚需搭建实验平台,开发出具有自主知识产权的设备产品,以增强国际竞争力并推动我国列车通信网络的建设。 VME总线是嵌入式系统常用的板级通信总线。本文以实现VME的板级通信为切入点,搭建了嵌入式计算机与TCN网络MVB层的互联系统,使得该通信设备具有MVB网络接口功能。因为实验室的MVB技术成熟,所以研究工作主要围绕嵌入式系统主控单元和VME总线接口展开。 嵌入式系统主控单元是基于Power PC处理器MPC8245,在VxWorks操作系统中对开发板自下向上进行了二次开发,以满足硬软件实际的接口和功能需求。硬件上设计并制作了与开发板匹配的接口板,软件上在Tornado2.2环境中开发了Vx Works操作系统下适用于硬件的底层BSP,并开发顶层应用程序,通过测试对串口、以太网、VME总线访问、实时时钟和看门狗等各个单元模块进行了验证。 全自主研发具有MVB接口的3U通信板卡,完成硬件设计和部分软件设计:VME逻辑接口功能采用Verilog HDL硬件语言在FPGA上开发,实现A16/D16模式数据交换;MVB网络设备功能采用FPGA+NiosII软核处理器的方式,移植了实验室自主研发的MVBC内核,并在顶层设计了配合上位机对MVB网络数据进行读写的应用程序。 在上述研究成果的基础上,结合实验室现有的MVB设备进行了符合现场应用的电气中距离的组网实验。根据通信设备实际需求,在VC++6.0环境下开发了基于以太网通信的上位机软件。在实验中,使用上位机经由主控单元对MVB网络设备进行配置,并通过VME总线读写网络数据,验证了方案可行性。 最后,总结了论文中所涉及工作的重点成果,指出了本系统中有待继续完善的技术点,并对列车网络通信设备技术的发展趋势进行了展望。
基于VxWorks的转台伺服系统设计与开发
这是一篇关于转台,VxWorks,任务,复合控制,卡尔曼滤波的论文, 主要内容为本文论述了某跟踪雷达转台伺服系统的设计和开发过程,并对设计过程中遇到的一些关键问题加以研究。 论文首先根据系统各项性能指标确定了系统的整体设计方案,并在估算系统负载的基础上选择了合适的电机和驱动器。课题采用双电机消隙直流伺服系统以消除齿隙对转台精度的影响,并以加固计算机为计算和控制核心。为满足伺服系统较高的实时性和稳定性要求,课题选用VxWorks嵌入式实时操作系统作为系统的软件平台。 其次,论文介绍了VxWorks嵌入式实时操作系统的基本特性,和在Tornado IDE下实现控制程序的交叉编译和交叉调试的方法。软件方面着重介绍了任务的合理划分,和任务间同步与通信机制的确定,并探讨了程序编写过程中应注意的问题,如临界资源的有序使用,程序测试问题等。 最后,针对系统的动态性能指标要求,论文讨论了伺服系统中采用复合控制算法的必要性和其实现方法。同时,论文研究了如何将卡尔曼滤波和α-β滤波理论应用于实际系统,并基于实际系统对上述两种算法进行了Matlab仿真和性能比较。控制软件的进一步优化和滤波算法的深入研究是本课题下一步的工作。
基于ARM7的VxWorks嵌入式操作系统开发平台的设计与实现
这是一篇关于嵌入式系统,VxWorks,ARM,S3C44BOX的论文, 主要内容为近年来,随着计算机应用技术的发展,嵌入式系统已经成为计算机应用领域的一个新兴热点,呈现出巨大的市场需求,成为IT产业的一个新的经济增长点。面对众多的嵌入式操作系统和嵌入式处理器,选择合理的软件、硬件,设计一个良好的嵌入式多应用实验开发平台,是本论文需要研究和解决的重要课题。 针对“基于ARM7的VxWorks嵌入式操作系统开发平台的设计与实现”这一课题,本文研究了嵌入式操作系统VxWorks及其在ARM内核的嵌入式微处理器上的设计与开发技术,主要做了以下工作: 首先,本文论述了嵌入式系统的基本概念。在软件方面,主要介绍了嵌入式操作系统VxWorks的内核以及开发环境Tornado的基本使用方法:在硬件方面,主要介绍了嵌入式微处理器ARM的体系结构和编程。 其次,在基于ARM7体系结构的S3C44BOX微处理器的基础上,设计开发了应用系统的硬件平台。本文对该平台的具体设计进行了讨论,涉及了核心处理器的硬件资源分配和外围电路扩展,如RAM、ROM、FLASH、串口、网络、USB、IDE等的芯片选型和电路设计。 最后,开发了基于ARM-VxWorks开发平台的板级支持包BSP,并总结了开发调试BSP的方法和注意事项。着重讨论了系统启动顺序、串口驱动、网络驱动等几个重要方面的注意事项和开发过程。除了基本的BOOTLOADER之外,本文还扩展了开发平台的一些简单应用,如文件系统、Ftp服务器等。 本文的设计成果,已经作为实验室的嵌入式应用二次实验平台,用于产品开发及教学工作。
基于VxWorks的实时仿真系统软件设计与开发
这是一篇关于无人机,仿真计算机,VxWorks,BSP,PC/104,驱动程序,建模与仿真的论文, 主要内容为实时仿真试验是验证无人机飞行控制系统必不可少的重要手段。本文采用高实时性和高可靠性的VxWorks实时操作系统,完成了仿真系统软件的设计与开发,并以某小型无人机为例实现了其实时仿真试验。 本文首先介绍了无人机飞行控制系统仿真的系统结构,分析和设计了仿真计算机的软硬件结构,同时从系统内核着手对VxWorks的实时性能作了详细的研究。 其次分析了VxWorks系统BSP(Board Support Package)的基本概念、功能、结构以及开发思想,并在此基础上开发了基于PC/104总线下嵌入式X86 CPU的BSP,同时给出了系统开发环境的配置情况以及应用程序自启动的实现方法。 再次从VxWorks下I/O系统和驱动程序的关系入手,分析了VxWorks中I/O系统调用和驱动程序的实现过程,在此基础上实现了VxWorks下PC/104板卡驱动程序的移植开发。 接着建立了C语言下样例无人机的六自由度非线性数学模型与仿真;根据真实传感器的接口特性实现了传感器的仿真设计;并根据仿真设备的主—从式结构特点,设计了实时通信协议,完成了数据通信模块的开发。 最后通过样例无人机的实时仿真实验,对基于VxWorks操作系统开发的实时仿真系统软件进行了验证。试验结果表明该软件系统运行可靠、实时性好,满足集成化仿真系统的设计要求。
嵌入式车载计算机通信设备的设计与开发
这是一篇关于嵌入式系统,列车通信网络,VxWorks,VME,MVB的论文, 主要内容为为实时、可靠地对TCN运行情况进行监控,目前实际列车通信设备中往往设置车载计算机作为其核心。嵌入式系统是控制、监视或者辅助控制设备运行的系统,它是软件和硬件的结合体,适用于像车载计算机应用系统这样对功能、可靠性、体积和功耗要求都比较严格的专用计算机系统。国外对列车通信设备的开发技术相对成熟,已经实现了嵌入式车载计算机与TCN技术的结合,且正形成垄断态势。而国内对该项技术的研究起步较晚,开发应用较少,尚需搭建实验平台,开发出具有自主知识产权的设备产品,以增强国际竞争力并推动我国列车通信网络的建设。 VME总线是嵌入式系统常用的板级通信总线。本文以实现VME的板级通信为切入点,搭建了嵌入式计算机与TCN网络MVB层的互联系统,使得该通信设备具有MVB网络接口功能。因为实验室的MVB技术成熟,所以研究工作主要围绕嵌入式系统主控单元和VME总线接口展开。 嵌入式系统主控单元是基于Power PC处理器MPC8245,在VxWorks操作系统中对开发板自下向上进行了二次开发,以满足硬软件实际的接口和功能需求。硬件上设计并制作了与开发板匹配的接口板,软件上在Tornado2.2环境中开发了Vx Works操作系统下适用于硬件的底层BSP,并开发顶层应用程序,通过测试对串口、以太网、VME总线访问、实时时钟和看门狗等各个单元模块进行了验证。 全自主研发具有MVB接口的3U通信板卡,完成硬件设计和部分软件设计:VME逻辑接口功能采用Verilog HDL硬件语言在FPGA上开发,实现A16/D16模式数据交换;MVB网络设备功能采用FPGA+NiosII软核处理器的方式,移植了实验室自主研发的MVBC内核,并在顶层设计了配合上位机对MVB网络数据进行读写的应用程序。 在上述研究成果的基础上,结合实验室现有的MVB设备进行了符合现场应用的电气中距离的组网实验。根据通信设备实际需求,在VC++6.0环境下开发了基于以太网通信的上位机软件。在实验中,使用上位机经由主控单元对MVB网络设备进行配置,并通过VME总线读写网络数据,验证了方案可行性。 最后,总结了论文中所涉及工作的重点成果,指出了本系统中有待继续完善的技术点,并对列车网络通信设备技术的发展趋势进行了展望。
基于Art-Net协议的嵌入式调光系统的研究与设计
这是一篇关于Art-Net协议,DMX512协议,板级支持包,VxWorks的论文, 主要内容为调光系统广泛应用于剧场、体育馆、电视台演播厅、音乐会、大型LED广告牌等场所。灯光的效果对整个舞台的布景、运动员水平的发挥、广告效果以及音乐会场气氛都有很大的影响。近年来,随着科学技术的进步以及人们欣赏水平的提高,人们对灯光的控制效果提出了更高的要求。 本文对现有的基于DMX512协议的调光系统进行了分析,找到了其不足之处,如:传输速度慢、可控灯具数量少等缺点。由于基于DMX512协议的调光系统的这些不足之处,在解决大型建筑物的调光控制时,在实时性和灯具控制数量上无法满足实际的需要。因此,本文提出了基于Art-Net协议的嵌入式调光系统设计方案。该调光系统具有实时性好、可控灯具数量多、升级改造简单等特点,可广泛应用于剧场、体育馆、大型LED广告牌等需要控制几千个甚至上万个灯具的场所。整个调光系统在设计上利用Art-Net协议,硬件开发板以Intel IXP425网络处理器为核心、板上包含串口、Flash、PCI、实时时钟等必要的器件;软件采用美国风河公司的VxWorks实时操作系统,强大的硬件平台加上良好的实时操作系统,极大的提高了系统的整体性能和实时性。本文主要论述了基于Art-Net协议的嵌入式调光系统的软件设计部分内容,主要包括在VxWorks下硬件平台的BSP编写和器件的驱动程序的编写,并在此平台上开发应用程序,实现完整的调光系统。 通过实际应用,基于Art-Net协议的嵌入式调光系统解决了对大型场所灯具亮度控制的需要,可广泛应用,市场前景好。
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