单片机+GPRS模块下的嵌入式系统架构设计

以现代数据收集需求为基础,通过单片机和GPRS网络资源优势相互结合,完成嵌入式系统结构的设计。包括嵌入式系统架构的硬件及软件功能的设计,和基于GPRS和单片机的嵌入式系统数据收集的远程实现。此系统通过测试,运行良好,能够有效满足数据收集的实时性要求,并且能提高无线传输效率。

关于机载显示器中地图显示嵌入式架构的改进

针对传统地图显示系统存在地图画面卡顿、刷新速度变慢的问题,研究了地图显示嵌入式架构的地图数据格式、地图数据解析和地图数据库管理方式,提出了基于SQLite、Mitab的地图显示嵌入式架构。该架构在满足机载显示器系统性能需求的基础上,提高了地图功能的灵活性和更新速率,具有一定的应用价值。

嵌入式微核虚拟机管理器存储管理架构设计

对微内核架构、嵌入式虚拟化技术、嵌入式多核处理器支持技术进行简介,对工业界和学术界形成的嵌入式微内核虚拟机管理器产品进行相应调研,提出一种基于微内核架构多核虚拟机管理器的存储管理架构设计模式,把存储管理分为内核态MMU管理和用户态内存分配器两部分实现。MMU管理负责完成MMU初始化、TLB无效和增加/删除映射等功能;内存分配器负责实现memcache分配器、字节分配器和页分配器3种内存管理机制。

基于ARM架构的嵌入式系统在自动气象监测系统的应用:以NVST气象站为例

自动气象监测系统是现代天文观测台站必备的辅助系统之一,传统的自动气象监测系统基于微控制器或个人计算机开发。微控制器多用于工业控制,无法满足多任务和批量数据的快速处理;个人计算机由于高功耗、高成本及低可移动性,无法在野外使用。为了克服上述两种开发方式的缺点,采用基于ARM架构的嵌入式系统为抚仙湖1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)开发一套低功耗、低成本、高稳定性的自动气象监测系统。介绍了1 m太阳望远镜气象站的整体设计、软硬件功能和调试中遇到的问题及解决方法。经过测试,新的系统除具备上述特性外还具有较强的鲁棒性,可以满足望远镜日常观测的需求。

基于分布式的通用信号处理嵌入式软件架构

为了从根本上解决信号处理系统功能软件与硬件平台的解耦、在线重构、部署和升级问题,以信号处理嵌入式软件系统架构的新需求为牵引,分析了独立式架构、联合式架构和综合式架构等多种信号处理嵌入式软件系统架构的优缺点,提出了基于分布式的下一代通用信号处理嵌入式软件系统架构,研究了以信号预处理阵列、信号处理阵列、信息数据处理阵列和大容量存储阵列组成为主的硬件架构与以任务服务层、智能服务层、构件服务层和系统平台服务层组成为主的软件架构,解决了分布式通信中间件、多业务动态加载与灵活配置和异构处理器高效移植开发等关键性技术,实现了基于分布式的通用信号处理嵌入式软件架构。所提出的系统架构可扩展、可升级、可重构,快速提升系统性能,可满足不同的任务需求,面对复杂作战环境的适应能力强,能实现复杂电磁环境下电磁目标的智能感知。

嵌入式在线航空摄影测量方法

为满足空间数据实时处理的需求,提高航空摄影测量系统在线处理能力,研究一种在线摄影测量的理论与方法,运用嵌入式架构设计一种在线摄影测量系统,使用可编程门阵列(FPGA)方法、高级精简指令集机器组合数字信号处理器(ARM+DSP)方法等嵌入式计算技术建立专门的硬件运行环境,移植并优化现有算法到嵌入式系统中,实现摄影测量数据的在线处理。机载航摄实验结果表明,该方法能够实现对摄影测量数据进行快速稳定的在线处理,验证了运用嵌入式架构的在线摄影测量的可行性,把摄影测量的处理效率提高到了一个更高的水平,同时也进一步拓宽了摄影测量技术的应用领域。

一种高可靠性嵌入式软件架构设计

嵌入式系统是由硬件和软件系统共同组成的计算机系统。嵌入式软件则是该系统的心脏,控制整个系统的正常运转。因此,嵌入式软件的可靠性直接影响系统能否稳定长期无故障运行。如何设计一套可靠的嵌入式软件架构来保障嵌入式软件的健壮性,成为嵌入式软件设计的重点。提出一种高可靠性嵌入式软件设计架构,同时提出一种解决应用软件频繁复位问题的设计方案,能够最大限度保障嵌入式软件的可靠性。

嵌入式矿用便携锚杆检测仪设计

采用嵌入式系统架构和相关新技术,设计了用于煤矿井下的本质安全型、便携式、无损锚杆检测仪。本文重点讨论了方便调试的两种JTAG接口、扩展的以太网接口和利用CPLD将串行IIS转换成并行总线的A/D接口的设计。

面向雾计算的嵌入式异构计算服务放置策略

受限于云与端设备间的长距离通信,仅在云上处理数据已经不能满足时间敏感应用的需求,这促使部分应用开始向下层边缘设备扩展。随着嵌入式系统的快速发展,雾计算成为了连接云与端设备的新型计算范式,可以在更靠近数据源的地方执行应用程序。雾层计算能力通常源于高性能异构嵌入式板卡,服务在雾计算层不同的映射放置策略,对雾计算层设备的资源利用率影响巨大。现有的服务放置策略多数以提高系统服务质量为目标,忽略了嵌入式设备的异构性及计算资源的受限性,从而导致资源利用率降低。针对上述问题,提出了一种面向雾计算应用的服务放置策略,基于微服务架构,对雾计算层异构资源进行优化建模,细化了资源异构属性表征,在保证系统的基础上,通过动态对比服务放置消耗提升系统资源利用率。将这种策略与基于请求率的放置策略和iFogSim默认放置策略进行对比,该策略的系统资源利用率分别提高了约10.7%和28.7%。

基于失效模式的嵌入式软件架构可靠性分析

随着嵌入式系统功能的不断开发与应用,在整个系统中嵌入式软件所发挥的作用越来越强大,为了突破软件系统的应用瓶颈,就要不断地强化软件的可靠性,将影响软件可靠性的缺陷进行有效的处理与控制,确保嵌入式软件能够你发挥更高的效用,为此软件开发商要在软件设计过程中对可能出现失效进行分析,并通过有效的对策防止出现因软件缺陷造成的失效问题.

嵌入式虚拟机在无线网络控制系统中的应用

针对无线网络控制系统中链路存在丢包和节点宕机等现象,提出了一种新的控制架构,将控制任务和底层硬件完全解耦,根据底层网络拓扑结构,动态分配控制任务。研究了系统运行时机制,控制服务器实时监测底层网络拓扑结构,可在系统内动态地迁移控制任务。设计了相应的任务分配和迁移算法,仿真结果表明此方案能够明显改善系统的性能,对基于无线网络的控制系统具有重要的意义。

从数字化语言系统看嵌入式系统的硬件特征及其应用

从数字化语言系统入手总结了嵌入式系统的硬件特点,分析了嵌入式系统的系统架构,探讨了嵌入式系统的应用和发展趋势。

EIA的基于NIT和Multi-Core的面向应用调节架构

资源受限的嵌入式系统中运行的应用程序与运行于桌面系统的应用程序有显著的不同,需要考虑应用本身的需求,也要更多地关注体系结构对于计算所提供的指令级和微指令级的支持。阐述了与嵌入式Intel架构(EIA)研究有关的重要问题,提出了一个基于Intel多处理器核技术的嵌入式应用处理器解决方案,其核心思想是提供可定制的计算单元用于对特定计算的适应。这个方案与普通多核技术及可配置处理器架构的差别在于通过粗粒度并行机制获得计算资源的定制以便适应嵌入式系统计算的特殊性。

远程分布式地下水位监测系统

地下水、水库等水位的变化情况直接和人类生活息息相关。目前一般采用水尺或水位计进行水位测定,很多时候只能在现场进行人工水位测量,往往造成观测结果不准确等问题。为解决人工操作带来的不利影响,通过采用嵌入式系统搭建B/S架构的远程水位监测系统,能实现24 h水位实时监测和数据存储,可远程进行数据下载和查看,系统测量分辨率可达1 mm,测量精度在2 cm以内,既可用于单点的监测,也可用于多点区域性分布式监测。经试验证明,该水位监测系统能实现长期稳定的水位观测,能满足大部分水位监测领域的需求。

测井仪器调试台架供电监测技术研究

在测井仪器的制造和维修过程中,调试台架可以提高检测、故障诊断的科学性和工作效率。为了保证被测试单元处于安全的供电环境中,调试台架需要对低压电源的输出进行监测和控制。基于ARM7+μClinux的嵌入式架构,设计了低压电源管理模块;采用了FPGA+STM32单片机的分布式采集控制系统,实现了对各电源的电压和电流的采集以及同时输出的通断控制;上位机软件通过超压、限流设置,实时显示电压和电流等策略,实现了供电模块的安全监控。将该系统应用到调试台架中,对仪器的不同单元进行调试,能够满足安全调试的需求。

Aplus Flash押宝flash+EEPROM嵌入式存储架构

存储器行业一直是"巨人"的天下,小公司在这个领域似乎难有大的发展空间.而开业仅5年的嵌入式非挥发性存储器(NVM)提供商奈米闪芯科技公司(Aplus Flash)却在其中找到了一条适合自己发展的道路,他们的生存哲学--一是坚持在嵌入式存储器领域发展,通过为客户提供高附加值的定制化服务在市场中立足;二是依托技术积累,开发新的存储器架构,以期在竞争中确立优势,在这方面目前他们的重点考虑是将fla sh和EEPROM两种技术结合起来形成一种新的被命名为MaxFlash的嵌入式存储器架构.

虚拟机在舰艇编队一体化防御系统中的应用

面对信息化、远程精确打击的空袭作战,必须构建网络化、一体化的防空作战体系;主要针对舰艇编队一体化防御系统中无线网络的不可靠性,设计了基于嵌入式虚拟机的架构,提出了任务的动态分配和移植算法;首先根据作战环境中网络的拓扑条件,虚拟机动态的将控制任务分配到可靠的无线节点中,并实时监测网络状态,当网络结构发生变化时,将底层不可靠无线节点中的控制任务移植到可靠的无线节点中;通过这种方法可以解决作战环境恶劣和无线网络本身的不可靠引起的控制的不稳定性问题,确保防御任务的顺利进行;仿真结果表明,当编队一体化防御系统的链路发生故障时,此方法能够在不改变原有控制算法的基础上,迅速重建控制构架,不仅适用于舰艇编队一体化防御系统这种对时间要求和安全性要求高的系统,而且对基于无线网络的控制系统也有一定的借鉴意义。

基于智能电视机顶盒的下一代数字家庭网关设计

本文介绍了数字家庭网关的基本功能以及网关的软硬件设计原则,通过将智能电视机顶盒的硬件架构和软件层次进行规划设计,把家庭网关的功能扩展到机顶盒设备中,以一种简单、经济的方式实现数字家庭网关,有利于推动数字电视和数字家庭产业的融合发展。

基于UWB通信的定位标签无线升级的研究与实现

设计了一种基于超宽带通信的无线升级系统,旨在解决生产过程中或工程应用过程中标签维护灵活方便和降低成本等问题。升级工具和标签均以UWB模块为基础,采用经典的嵌入式架构设计,再结合PC端的上位机即可实现标签端的无线更新。标签主动请求更新程序,一旦和升级工具通信上后,可通过操作上位机实现命令下发和对标签的升级。通过实际应用得以证明,此系统可使UWB标签灵活的进行升级和维护,提高生产效率的同时也降低了维护设备的成本,具有很强的应用价值。

一种新型矿热炉全电量采集系统的设计及应用研究

文章结合某铁合金企业的应用实例,阐述了一种基于高新能嵌入式计算框架的新型炉全电量采集系统,有效解决以往采集系统精度不准、稳定性不高等问题,通过矢量计算法,更加准确反应了矿热炉的运行状况,对青海省实现冶炼自动化具有一定指导意义。