基于ARM Cortex M多任务技术实现

对基于ARM Cortex M内核单片机的多任务处理技术进行了研究,分析了多任务处理中ARM Cortex M的上下文切换的基本原理,从任务定义、PendSV触发、PendSV异常中断处理等方面着手,实现多任务之间的切换,给出了部分流程和程序。该设计已成功应用于ARM Cortex M处理系统中,结果表明该设计方案稳定可靠,在产品质量方面提供了更好的技术保证。

基于db4小波变换和双ARM Cortex-M的电能质量分析系统

研究并开发了基于双ARM Cortex-M平台、利用小波变换检测暂态扰动电信号的电能质量分析系统原型。首先利用Mallat算法对电能信号进行离散小波分解,计算并比较高频区间的模极大值,进而确定扰动发生时间点并进行录波。在双ARM Cortex-M硬件平台上对该检测扰动的算法进行验证,通过电压中断和暂态振荡两种输入信号模型对系统进行测试,结果表明系统能在2ms内检测到电信号的突变,能准确实时地检测到暂态扰动出现的时刻。

面向ARM Cortex-M系列MCU的嵌入式终端BIOS设计

针对MCU应用开发难度大、可移植性差等问题,以ARM Cortex-M系列MCU为平台,提出一种面向嵌入式终端的BIOS设计方案。以嵌入式终端Bootloader为基础,借鉴PC机BIOS设计思想,将MCU底层构件固化于BIOS存储区,以软件中断方式向用户提供驱动函数接口;针对Bootloader设计中程序跳转判断、中断向量表重定向问题给出更加通用的解决方案,给出所提方案在不同MCU间的可移植性研究。

面向ARM Cortex⁃M系列MCU的RT⁃Thread驻留方法

为了提高实时操作系统下应用程序的简捷性和可移植性并缩短编译时间,文中以RT⁃Thread为例,研究实时操作系统在通用嵌入式计算机架构下的驻留问题,提出BIOS与User程序的功能分离机制以及FLASH、RAM空间划分原则,并设计一种RT⁃Thread系统服务接口的映射方法,以ARM Cortex⁃M系列的STM32L431微控制器为蓝本,实现RT⁃Thread的驻留与User程序的编译。实验结果表明,将RT⁃Thread驻留于BIOS中的方法有效地实现了实时操作系统与User程序的物理隔离,缩短了微控制器应用开发的编译时间,降低了编程难度,可为RT⁃Thread的应用开发提供一种高效途径。

Cortex时代的ARM教学应用探讨

ARM在高职高专的专业教学中占有重要的地位,目前很多学校仍停留于ARM9教学。然而,进入Cortex时代的ARM,提供了更加卓越的性能和丰富的固件库,在易学性和易用性上有了很大改进,极大地降低了ARM的学习与使用门槛。本文便是在此背景下讨论Cortex系列ARM在高职高专教学中的应用。

基于ARM的冰雪观测系统硬件设计

本文基于ARM Cortex M3的激光雪深传感器与激光雨滴谱传感器,设计了一套ARM Cortex M3冰雪观测采集器的冰雪观测系统,可实现野外长时间稳定运行,观测数据可信、可靠。该冰雪观测系统能准确获取降水状态、降水量、降雪深度等数据信息,为2022年北京冬奥会提供气象保障服务,并为实现我国北方地区以及高山高原地区的冰雪气象自动观测提供试点。

基于Cortex M0+内核的线性马达控制系统设计

文中介绍了基于ARM Cortex M0+内核的线性马达控制系统设计方案,系统主要应用于游戏手柄以及其他人机互动设备中。用户通过主控制芯片的I2C接口,实现对线性马达芯片的驱动,从而控制线性马达实现各种复杂的振动效果。

一种嵌入式计算平台的Sigmoid函数优化方法

Sigmoid函数作为人工神经网络常用的激活函数,属于超越函数.传统的计算方法复杂度高、资源消耗大,在嵌入式平台上计算效率较低,针对此问题,本文提出一种新的优化方法——分段极限近似法.首先根据Sigmoid函数在中间变化快、两端变化缓慢的特点,将其分为常数区和非线性拟合区;其次,根据第2个重要极限公式将Sigmoid函数中的e指数计算转换为log2n次乘法计算,简化e指数计算进而降低Sigmoid函数运算复杂度.最后,在嵌入式计算平台上建立BP神经网络并利用UCI经典数据集对所提出的方法进行验证.实验结果表明在ARM Cortex-M平台上实现Sigmoid函数,利用分段极限近似法比利用标准C math库的exp函数实现在运算速度上提高23.67倍,同时其拟合误差在平均绝对误差小于0.001的情况下不会造成神经网络判别准确率的下降.

基于FreeRTOS的可编程数字电源系统设计与实现

为了实现一个品质良好的电源,设计一种以ARM Cortex⁃M3处理器为核心的控制单元。其执行部件混合开关电源和线性稳压电源模块,嵌入FreeRTOS实时操作系统管理系统任务的可编程数字电源实现方法,采用HMI串口屏实现对数据的显示和触屏命令控制。然后分别对系统的整体架构、显示进行软硬件设计。通过实际测试,最后验证了该系统具有良好的稳定性和可靠性,控制精度好,反应速度快。系统还可通过以太网实现远程控制,进一步体现系统的实用性和市场价值。

智能墒情检测系统的设计与实现

土壤墒情是政府决策部门实现节水的重要信息,是农牧业抗旱和合理配置水资源的重要依据,集成采集土壤水分、温度和灌溉水量控制的智能农业墒情管理系统具有很高的实用性。设计基于ARM Cortex-M平台,应用GPRS数据通信技术,实现了服务器和下位机之间数据的远程传输和控制。经测试,设计能够实现高效率的数据采集和传输,成本低,可广泛用于农业墒情的实时监测和灌溉的实时控制。