基于ARM9的嵌入式视频采集系统设计
第２期基于ＡＲＭ９的嵌入式视频采集系统设计２０９＿＿＿
－＿——
视频采集模块Ｎａｎｄ牟爿ＪＴＡＧ调试
ｆｌａｓｈ
Ｉｍａｇｅ８ｅｎ￥ｏｒ
总总车爿ＵＳＢ主／从口
０Ｖ９６５０线
ＳＤＲＡＭｌ线Ｃ＝ｊ复位电路（图像传感器）
Ｕ接接《爿电源电路
Ｒ气ｒ’’４４ｎｎ
……１
口（ＡＲＭ９）口审爿ＬＣＤ与触摸屏ｊ
传感器接口一
及电源电路甲微系统核心模块岩爿ＲＳ２３２串口
＿一外：曩ｉ制：蒺ｉ
图１嵌入式视频采集系统硬件结构图２系统硬件平台实物图ＳＤＲＡＭ虽然掉电不能保存数据，但是它具有非常高的读写速度，适合主程序的运行．本系统采用两片３２ＭＢ的ＨＹ５７Ｖ５６１６２０芯片构成６４ＭＢ的ＳＤＲＡＭ存储器，该芯片的内部存储结构是４Ｂａｎｋｓ×４Ｍ×１６Ｂｉｔ，共４个Ｂａｎｋ．ＮａｎｄＨａｓｈ存储器具有掉点保护功能，用于存储操作系统内核、Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ的启动代码和用户程序．本系统选用Ｓａｍｓｕｎｇ公司的ＫｇＦｌ２０８ＵＯＭ芯片，存储容量为６４Ｍ×８ｂｉｔ．总线接Ｉ＝１实现核心模块与外设控制模块的接口连接．
（２）视频采集模块该模块由一个１３０万像素的ＣＭＯＳ图像传感器０Ｖ９６５０及其接口电路、电源电路组成．选择ＣＭＯＳ传感器是因为它有集成度高、体积小、功耗低、编程方便、易于控制、成本低等优点，并且该类型的传感器正在向着低噪声和高灵敏度等方向发展，故ＣＭＯＳ传感器是目前低像素图像采集系统的最佳选择．接口电路将图像信号进行Ａ／Ｄ转换和处理，传送到处理器的ＣＡＭＩＦ．微系统核心模块通过Ｉ＿２Ｃ串行总线实现对传感器的控制．电源电路由电源转换芯片ＡＳｌｌｌ７为摄像头提供１．８Ｖ和２．８Ｖ电压，其中２．８Ｖ电压是通过可调压芯片分压得到．３．３Ｖ电压与微系统核心模块的供电电压一致，无需再单独提供．
（３）外设控制模块由ＬＣＤ与触摸屏接口电路、ＪＴＡＧ调试接口电路、ＵＳＢ主／从口电路、复位电路、电源电路、ＲＳ２３２串口电路等构成．ＬＣＤ与触摸屏接口电路用于显示应用程序编写完成后采集的视频数据、接受用户的外部控制命令等，起到人机接口的作用．ＪＴＡＧ调试接口提供硬件调试的功能，它遵循ＩＥＥＥ１１４９．１标准，利用边界扫描技术，通过边界扫描链实现对芯片输入输出信号的观察控制．ＪＴＡＧ在本系统中一个最重要的功能是将引导加载程序Ｂｏｏｆｌｏａｄｅｒ烧写进开发板，从而用ＰＷＤＮＤＯＶＤＤ
ＤＶＤＤ
Ｄ．／ｋ＇ＶＤＤ
Ｄ。ＮＶＤＤ
Ｄ：ＳＩＯ—Ｃ
Ｄ，ＳＩＯ—Ｄ
Ｄ．ＨＲＥＦ
Ｄ．ＸＶＣＬＫ
Ｄ。ＶＳＹＮＣ
Ｄ，ＰＣＬＫ
Ｄ．ＶＲＥＦ
Ｄ．ＤＯｏＮＤ
ＲＥＳＥＴＡＧＮＤ
ＯＶ９６５０
图３图像传感器接口电路
ＶＤＤ３．３
ＶＤＤ２．８
于进一步的内核加载．ＵＳＢ主１２１用于外接ｕ盘、移动硬盘和鼠标等支持ＵＳＢ总线接口的设备，可以扩展存储空间．从口则用于向系统烧写ＷｉｎＣＥ内核文件以及系统与ＰＣ机之间通信．复位电路采用既有电源监控和数据保护又有看门狗作用的ＩＣ芯片ＭＡＸ７０８ＴＣＳＡ来保证系统出现异常时可靠复位．ＲＳ２３２用于通过超级终端或ＤＮＷ工具观察Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序启动情况及扩展串口通信功能．该处的电源电路提供５Ｖ（为整个系统提供外部电源）、３．３Ｖ（核心模块、外设控制、图像采集模块供电）和１．３Ｖ（核心模块供电）．
２图像传感器接口电路与工作原理
图像传感器０Ｖ９６５０的接口电路如图３所示．ＯＶ９６５０与处理器的接口包括ＳＣＣＢ（串行摄像机控制总线）接口、数据输出接口和控制接口等３部分．
ＳＣＣＢ接口起到传递处理器提供的初始化０Ｖ９６５０内部寄存器参数的作用，其数据线ＳＩＯＤ和时钟线ＳＩＯＣ，相当于１２Ｃ总线中的ＳＤＡ与ＳＣＬ．换句话说，ＳＣＣＢ就是起到１２Ｃ总线的作用．０Ｖ９６５０为１２Ｃ总线的从器件，￥３Ｃ２４４０为对应的主器件．１２Ｃ总线采用串行方式由高位到低位传输字节数据，每个字节传输完成
２１０西安工程大学学报第２４卷后，主控制器将ＳＤＡ置为高电平并释放，等待由从设备发送确认信号．
ＯＶ９６５０内嵌了一个１０位Ａ／Ｄ转换器，对应有１０个数据输出接口Ｄ［０：９］．输出图像数据的格式可以为１０位原始（ＲＡＷ）ＲＧＢ或经过内部ＤＳＰ转换的８位ＲＧＢ／ＹＣｂＣｒ．本系统选择的微处理器芯片￥３Ｃ２４４０的ＣＡＭＩＦ单元支持８位ＹＣｂＣｒ（ＹＵＶ）格式，故需将０Ｖ９６５０的数据接口Ｄ［９：２］与ＣＡＭＩＦ的数据接口ＣＡＭＤＡＩＡ［７：０］相连接．‘
ＯＶ９６５０的ＸＶＣＬＫ用于接收ＣＰＵ输出的２４ＭＨｚ工作时钟．ＯＶ９６５０内部产生的帧同步信号ＶＳＹＮＣ、行同步信号ＨＲＥＦ、像素时钟信号ＰＣＬＫ共３个时钟信号输入到ＡＲＭ芯片中，用于对图像采集进行控制．每—个ＶＳＹＮＣ脉冲表示一帧图像数据采集的开始，ＨＲＥＦ的高电平则表示采集一行图像数据，图像传感器以从左到右的顺序在每个ＰＣＬＫ脉冲过程中依次采集—个字节的数据，直到一帧图像数据全部采集完成．
３图像传感器驱动程序开发
ＷｉｎＣＥ的驱动程序实际上是一个动态链接库（ＤｙｎａｍｉｃＬｉｎｋＬｉｂｒａｒｙ，ＤＥＥ）文件，它无法单独被加载或运行．如果需要运行它，则必须由一个ｅｘｅ进程将该ＤＬＬ加载到自己的地址空间，然后执行．ＷｉｎＣＥ的驱动程序模型可以分为两种类型，流接口驱动和本机设备驱动．０Ｖ９６５０驱动与操作系统、硬件的关系如图４所示．０Ｖ９６５０流接口驱动程序［８１由Ｄｅｖｉｃｅ．ｅｘｅ统一加载和管理；用户编写的应用程序通过使用ＷｉｎＣＥ操作系统的文件ＡＰＩ函数如ＤｅｖｉｃｅｌＯＣｏｎｔｒｏｌ（）函数、ＣｒｅａｔｅＦｉｌｅ（）函数等与流接口进行通信，达到应用程序访问驱动程序最终操作硬件的目的；流接口驱动程序具有固定的入口点函数，ＷｉｎＣＥ的文件系统通过这些入口点函数与流接口驱动进行通信．设驱动程序的前缀名为ＣＩＳ，则本系统开发中实现的人口点函数如表１所示．
表１０Ｖ９６５０传感器需要实现的入１２１点函数即功能
函数名功能描述
Ｄｅｖｉｃｅ．ｅｘｅ初始化视频采集模块时调用它
Ｄｅｖｉｃｅ．ｅｘｅ卸载图像传感器驱动时调用它
非常重要的函数，后续的应用程序开发利用ＤｅｖｉｃｅＣｏｎｔｒｏｌ（）函数来调用它
打开该驱动时，应用程序用ＣｒｅａｔｅＦｉｌｅ（）函数来调用它
关闭该驱动时，应用程序用ＣｌｏｓｅＨａｎｄｌｅｒ（）函数来调用它
图像传感器驱动被打开后，应用程序通过ＲｅａｄＦｉｌｅ（）函数调用它
图像传感器驱动打开后，应用程序通过ＷｒｉｔｅＦｉｌｅ（）函数来调用它调用该函数来重启系统
调用该函数来挂起系统
ＣＩＳ—Ｉｎｉｔ初始化图像传感器的顺序为：调用ＶｉｒｔｕａｌＡｌｌｏｃ（）函数与ＶｉｒｔｕａｌＣｏｐｙ函数为设备寄存器分配虚拟地址空间一ＣＡＭＩＦ初始化＿ＣＡＭＩＦ接口重启＿设置ＣＡＭＩＦ输出Ｃｌｏｃｋ＿图像传感器芯片重启＿图
像传感器芯片初始化－－－，ＰＷＮＤ管脚初始化＿ＣＡＭＩＦ图像采集分辨率初始化－＋中断服务线程（ＩＳＴ）初始化．由于应用程序的开发用到ＣＩＳ—ＩＯＣｏｎｔｒｏｌ函数比较多，这里重点论述下列函数的实现．应用程序可以通过文件系统使设备管理器激活ＣＩＳ—ＩＯＣｏｎｔｒｏｌ函数，向驱动程序传递包括读写在内的１０控制命令．命令以１０控制代码（ＩＯＣＴＬ）的形式发送给驱动程序．ＩＯＣＴＬ由ＷｉｎＣＥ提供的ＡＰＩ函数ＣＴＬＣＯＤＥ在驱动的头文件中定义．￥３Ｃ２４４０官方的ＢＳＰ已经在图像传感器驱动程序中定义了各种ＦＯ控制代码，包括对设备打开、关闭、重启、捕获图像、设置图像大小、预览图像等．用户只要了解各个代码的功能，就可以在应用程序中使用ＩＯ控制代码命令ＣＡＭＩＦ单元完成图像数据采集过程中的各种操作．
例如，停止图像采集的部分核心代码如下，／／后为注释部分．
ｃａｓｅＣＡＭ—ＩＯＣＴＬ—ＭＯＶＩＥ—ＳＴＯＰ：／／ｆｏｒＭＰＥＧ４
ＣｆｔＳｅＩＯＣＴＬ—．ＣＡＭ—．ＳＴＯＰ：
ＲＥＴＡＩＬＭＳＧ（ＭＳＧ—ＥＮ—ｌ，（＂ｒＥＸＴ（”ＣＡＭＥＲＡ：ＩＯＣＴＬ—ＣＡＭ—ＳＴＯＰｂａｃｋｓｌａｓｈｒｂａｃｋｓｌａｓｈｎ”）））；
／／取消摄像头中断
ｓ２４４０ＩＮＴ．＞ｒＩＮＴＭＳＫｌ＝ＢＩＴＣＡＭ：
掀一～一～‰一脚一州～一＾ｕ（Ｉ
２１２西安工程大学学报第２４卷
ｉｆ（ＩＮＶＡＬＩＤ—ＨＡＮＤＬＥ—ＶＡＬＵＥ＝＝ｍ—ｈＦｉｌｅ）／／女１］果返回的句柄值为无效
｛ＡｆｘＭｅｓｓａｇｅＢｏｘ（一”打开ＣＩＳＩ失败”）；／／弹出”打开ＣＩＳＩ失败”对话框
ｌｅｔ＝：：ＤｅｖｉｃｅｌｏＣｏｎｔｒｏｌ（ｍ—ｈＦｉｌｅ，ＣＡＭ—ＩＯＣＴＬ—ＭＯＶＩＥ—ＳＴＡＲＴ，ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ）；／／播放视频，通过调用ＣＩＳ—ＩＯＣｏｎｔｒｏｌ（）函数中的ＣＡＭ—ＩＯＣＴＬ—ＭＯＶＩＥ—ＳＴＡＲＴ实现
系统应用软件开发完成后，将其命名为ＹｕｖＰｌａｙｅｒ．实验
平台如图６所示．打开该应用程序。单击“打开”按钮然后单
击预览按钮，顺利地采集到图像数据．视频播放清晰，当摄像
头对准画面改变时，视频转换和播放连贯．单击暂停按钮能停
留在单击的画面，单击退出按钮，顺利关闭图像传感器驱动，
应用程序关闭．
５结束语
本文设计的嵌入式视频采集系统，具有视频采集清晰连
贯、实时性较好、成本较低、便于携带等优点，非常适合在安
保、交通、手持设备、家电、学校巡防等方面的应用，它是实现
视频监控部分的重要组成部分．考虑到下一步可能扩展实现图６视频数据采集实验结果
“视频数据的远程传输，最终实现视频监控”的功能，因此设计了“发送区”的界面部分，但是由于时间原因，还暂时没有完成．下一步将采用合适的视频压缩编码算法如Ｈ．２６４，ＭＰＥＧ－４编解码技术，实现视频监控功能．
参考文献：
［１］王自然．浅谈嵌入式处理器的特点与进展［Ｊ］．电脑知识与技术，２００９，２２（５）：６３０２－６３０３．
［２］许雪梅，郭远威，吴爱军，等．基于嵌入式ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ５．０的无线监控系统研究［Ｊ］．现代电子技术，２００９（２）：２５－２９．［３］胡白燕．远程无线视频监控系统设计［Ｊ］．电脑知识与技术，２００９，２２（５）：６１９７－６１９８．
［４］查婧，刘波，曹剑中．嵌入式视频采集与网络传输系统［Ｊ］．电子器件，２００９，３２（３）：６４６－６４８．
［５］焦铬，易小波，李仁发．基于嵌入式Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程视频监控系统设计［Ｊ］．计算机技术与发展，２００９，１９（５）：１７６—１７９．［６］钱华明，刘英明，张振旅．基于￥３Ｃ２４１０嵌入式无线视频监控系统的设计［Ｊ］．计算机测量与控制，２００９，１７（６）：１１３２?１１３４．
［７］黎燕霞，李扬，刘奕宏，等．基于￥３Ｃ２４４０的视频采集驱动设计［ＪＪ．仪器仪表用户，２００９，１６（３）：９８－９９．
［８］李文新，王广龙，陈建辉，等．基于ＷｉｎＣＥ的数字罗盘集成电路１２ｃ驱动程序开发［Ｊ］．电子测量技术，２００９，３２（１０）：７３．７６．
ＡＲＭ９Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｎｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｑｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎ
ＹＡＮＧＸｉａｏ－ｊｉａｎ
（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐｔ．，ＷｕｘｉＣｉｔｙＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４０６３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｍｉｎｉａｔｕｌｅａｎｄｌＯＷ．ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｖｉｄｅｏｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉＳｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈａｎｅｍ—ｂｅｄｄｅｄｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒＳ３Ｃ２４４０ｏｆＡＲＭ９２０ｔｃｏｒｅｉＳｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｃｏｒｅ，ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ（ｗｉＩｌＣＥ）ｅｍｂｅｄｄｅｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄ酗ｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄａＩｌｉｍａｇｅｓｅｎｓｏｒＯＶ９６５０ｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｄｅ—
ＰｌａｆｆｏｒｍＢｕｉｌｄｅｒａｎｄｓｉｇｎｏｆＯＶ９６５０ｄｒｉｖｅｒａｎｄａＤｐｌｌｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｉＳｄｅｔａｉｌｅｄ．ＯＶ９６５０ｄｒｉｖｅｒｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｉＳｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＶｉｓｕａｌＩＤＥｏｆＥＶＣ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｉＳｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｌｅａ－ｓｏｎａｂｌｅ，ｖｉｄｅｏｉｓｃｌｅａｒａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ．ａｎｄｓｙｓｔｅｍｉＳｓｔａｂｌｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＲＭ９；ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ；ｖｉｄｅｏａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＯＶ９６５０编辑、校对：武晖
基于ARM9的嵌入式视频采集系统设计
作者：杨晓健
作者单位：无锡城市职业技术学院电子信息工程系,江苏无锡,214063
刊名：
西安工程大学学报
英文刊名：JOURNAL OF XI'AN POLYTECHNIC UNIVERSITY
年，卷(期)：2010，24(2)
被引用次数：0次
参考文献(8条)
1.王自然.浅谈嵌入式处理器的特点与进展[J].电脑知识与技术,2009,22(5):6 302-6 303.
2.许雪梅,郭远威,吴爱军,等.基于嵌入式Windows CE5.0的无线监控系统研究[J].现代电子技术,2009(2):25-29.
3.胡白燕.远程无线视频监控系统设计[J].电脑知识与技术,2009,22(5):6 197-6 198.
4.查婧,刘波,曹剑中.嵌入式视频采集与网络传输系统[J].电子器件,2009,32(3):646-648.
5.焦铬,易小波,李仁发.基于嵌入式Internet的远程视频监控系统设计[J].计算机技术与发展,2009,19(5):176-179.
6.钱华明,刘英明,张振旅.基于S3C2410嵌入式无线视频监控系统的设计[J].计算机测量与控制,2009,17(6):1132-1134.
7.黎燕霞,李扬,刘奕宏,等.基于S3C2440的视频采集驱动设计[J].仪器仪表用户,2009,16(3):98-99.
8.李文新,王广龙,陈建辉,等.基于WinCE的数字罗盘集成电路I2C驱动程序开发[J].电子测量技术,2009,32(10):73-76
相似文献(10条)
1.学位论文彭侃基于ARM9的嵌入式软件平台的研究与实现2008
随着计算机技术、通信技术、电子技术和半导体技术的迅速发展以及Internet的不断扩展，嵌入式系统得到了越来越广泛的应用，成为当前IT产业的焦点之一，它的迅速发展推动了IT产业进入了以嵌入式系统为核心的、崭新的后PC时代。在这个时代里，嵌入式系统所特有的便携化、网络化、智能化的优点使它广泛应用于信息家电、移动计算、网络设备和工业控制等许多领域；但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求。ARM(Advanced RISC Machines)公司的32位ARM9 RISC处理器，以其低成本、高速度、低功耗、功能强、特有16/32位双指令集等诸多优异的性能
，己成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案中的首选处理器。在各种嵌入式操作系统中，Linux凭借其在源代码开放、结构清晰等方面的优势，成为了基于嵌入式系统领域应用中的技术热点。本课题研究的主要内容正是建立一个完整的基于ARM9核心处理器和Linux操作系统的嵌入式软件开发平台，为嵌入式系统的二次开发提供一个完整的软硬件环境。
本课题研究致力于基于ARM9的嵌入式Linux软件平台的研究与实现，目的是通过对嵌入式软件平台的研究，了解嵌入式系统软件开发的一般模式和具体流程，了解嵌入式系统开发的技术发展方向，验证ARM处理器和Linux操作系统在推动嵌入式系统应用迅速发展中发挥重要作用的原因之所在。本课题研究按照嵌入式软件从底层硬件层到上层应用层由下至上的顺序，阐述了Linux操作系统的逐步在ARM9目标平台上的移植过程。文章首先介绍了嵌入式系统的发展概况，阐明了嵌入式系统的构成和显著特点，展望了嵌入式系统在应用领域中的发展前景；随后介绍了ARM9目标平台的硬件组成和特点，并实现了Bootloader的移植；然后文章阐述了嵌入式Linux操作系统的裁剪和移植，以及文件系统的创建过程；驱动程序的开发是嵌入式系统开发的重要组成部分，本文根据课题研究的需要将驱动程序的开发内容渗透到各相关章节；在进行了图形用户接口软件GUI的移植之后，最后提出了一个基于声卡的嵌入式虚拟示波器作为验证软件平台性能的实例，并针对实例对目标系统的性能进行了分析，最终得出了构建ARM9嵌入式Linux软件平台的一般结论，并结合当今信息产业的发展方向对本课题研究的前景作了展望。
2.期刊论文任斌.赖树明.陈卫.吴忠良.REN https://www.360docs.net/doc/9d11926026.html,I Shu-ming.CHEN Wei.WU Zhong-liang基于ARM9的嵌入式系统Bootloader设计与实现-东莞理工学院学报2007,14(1)
介绍了基于ARM9处理器的嵌入式系统在上电启动后应用程序或操作系统运行前,对处理器及其内部功能模块进行启动的过程,并设计出具有良好模块性和可移植性的基于S3C2410嵌入式系统的初始化代码和加载代码的启动程序,测试结果表明该设计具有很好的稳定性和高效性.
3.学位论文汤碧翔基于ARM9嵌入式系统的联合收割机负荷反馈控制系统的研究2009
联合收割机作为重要的农业生产装备广范地应用于我国农业生产中。它的使用极大地减轻了农民的劳动强度，并提高了农业生产的效率。但是在我国联合收割机的故障率高，可靠性差等问题仍然存在，并且大部分问题都是由于收割机负荷过大导致的。而负荷的大小受车速的影响很大，因此研究根据负荷反馈自动调整车速的控制系统很有必要。目前基于ARM的嵌入式系统广泛应用于各种智能控制系统中，并起着非常重要的作用。因此，本文以ARM9嵌入式处理器和Linux操作系统作为控制核心，介绍了联合收割机负荷反馈控制系统的设计。
在本文中，负荷反馈控制系统的硬件设计被分为六大模块，包括核心控制模块、转速传感器模块、模拟量传感器模块、步进电机调速控制模块、声光报警模块、人机交互模块。并以S3C2410A处理器作为核心控制器，详细分析了各个模块的结构及设计方法，构建了负荷反馈控制系统的硬件平台。
在系统软件设计方面，主要完成两个方面的设计内容：分别为硬件驱动软件的开发和系统应用软件设计。针对硬件驱动软件的开发，主要实现IO口控制、AD采样和EINT触发三类硬件资源的驱动程序开发。并针对AD采样和EINT触发这两类输入信号，设计了相应的滤波算法以保证应用程序能准确获得采样值。针对应用软件，主要设计了系统的控制算法。通过对实验数据的研究和现场控制的经验，确定了滚筒转速和车速之间的关系，并设计了以滚筒转速和滚筒转速变化率为输入量，步进电机调速控制脉冲为输出量的二维模糊控制器。通过MATLAB计算了所有输入情况下的输出值，并建立了模糊控制查询表，使得处理器可以根据传感器采集回来的滚筒转速信号直接查表输出相应的步进电机控制量，降低了处理器的计算负担并提高了控制效率。
系统调试及仿真表明，该控制系统的软硬件设计合理，控制算法有效，收割机可以根据负荷情况自动调整车速，实现负荷反馈控制。
4.期刊论文卢珺
.程远胜基于FPGA与ARM9的SSD系统设计的研究-计算机与数字工程2010,38(8)
设计并实现了基于FPGA与ARM9的SSD系统,详细介绍了系统的结构,关键器件的性能特点与重要模块的功能;深入研究了ARM9嵌入式系统的引导方法
,Linux下FPGA驱动程序的设计方法,FPGA实时管理固态存储阵列的实现方法.该系统充分利用了构建基于ARM9的Linux嵌入式系统的高效便捷的优势;同时充分发挥了FPGA丰富的I/O引脚、可靠的实时处理等优点.
5.期刊论文章涛.石玉.ZHANG Tao.SHI Yu基于ARM9嵌入式系统的掌纹识别系统的实现-计算机技术与发展
2008,18(9)
掌纹识别技术是一种新兴的生物识别技术,是近年来生物识别研究的热点.介绍了一种掌纹识别算法在ARM9嵌入式系统上的实现方案.介绍了系统的各部分组成,包括基于排序测度的掌纹识别算法、嵌入式系统的软件设计和硬件设计.针对算法在嵌入式系统上实现的困难,提出了提高算法速度的解决方案.
6.学位论文陈智翔基于ARM9的ZIGBEE无线家庭网关设计2009
随着数字信息技术和网络技术的高速发展，嵌入式系统的应用已经广泛渗透到人们日常生活的每一个角落。由于嵌入式系统面向不同的应用，因此嵌入式系统的开发与普通计算机系统存在很大的差别。随着嵌入式应用中功能需求越来越复杂，选择嵌入式操作系统也就很必要。
Linux作为功能强大、源码公开的操作系统，近年来在人们的共同开发下从问世以来就得到迅猛发展。由于在嵌入式应用中的优点突出，越来越多的嵌入式产品都选择了Linux作为内嵌的操作系统。
作为小范围内设备通信的最新的无线联网技术，Zigbee技术近年也逐渐盛行。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通信技术，在工业领域、家庭智能化、医疗等方面，ZigBee技术与传感器技术得到了广泛应用。
本文结合上述三方面技术，设计并实现了一种基于ARM的嵌入式Zigbee家庭网关，实现了用户在远程对信息家电的控制。论文的主要研究内容如下： (1)研究了Linux操作系统内核原理，深入研究了Linux系统中的内存管理，进程管理，文件系统管理和设备管理等，掌握了Linux系统下上层应用和底层驱动的开发工具和开发流程，编写了Linux操作系统下串口读写操作程序，为系统的开发打下基础。
(2)研究了Zigbee无线通信协议，对Zigbee协议的层次，Zigbee网络的拓扑结构，Zigbee设备的路由做了深入研究。结合一般家庭的家居环境，实现了一种星型Zigbee网络在智能家居中的应用。
(3)研究了嵌入式开发的相关技术，重点研究了ARM9处理器及其外围设备构建的嵌入式系统。在ARM9开发板进行了Linux操作系统、嵌入式文件系统和嵌入式数据库的移植。
(4)重点研究了Web服务器和用通用网关程序CGI的设计，并在此基础上结合嵌入式系统的相关技术完成了嵌入式家庭网关的设计，实现了家庭网关对信息家庭的远程控制。
7.期刊论文席文姣.陈帝伊.马孝义.XI Wen-jiao.CHEN Di-yi.MA Xiao-yi基于ARM9嵌入式系统智能灭火机器人控
制器设计-现代电子技术2010,33(10)
控制器是机器人的"大脑".在详细分析了比赛用智能灭火机器人系统对控制器要求的基础上,选择比较合理的系统架构.内容具体分为软件设计和硬件设计两方面.在硬件方面采用ARM9作为灭火机器人的控制器核心,ARM9的采用保证了机器人在功能强大的同时拥有良好的扩展性,并且成本较低,易于普及.在软件方面给出了整体设计和沿墙走的流程图.实验证明,该系统设计合理,稳定可靠,达到了最初的设计目标,可以出色地完成灭火任务.
8.学位论文帅辉明SD9200-ARM9嵌入式教学实验平台的设计与实现2006
随着嵌入式系统发展的日新月异，芯片制造技术的不断革新，嵌入式计算机已被应用到各个领域和产品中。为了适应社会的需求，目前大多数高等院校都开设了嵌入式系统课程，嵌入式系统的教学和实验也逐渐被众多院校所重视。如何合理设计嵌入式系统教学的实验平台，为高等院校提供一种功能完备、价格低廉、技术流行、能满足教学和开发双重需求的嵌入式系统课程教学实验平台正是本课题研究和解决的重点。
本课题以兼顾教学与应用开发为出发点，自主研发了一个基于ARM9处理器的教学实验和开发平台SD9200。该平台结合了当前高校嵌入式教学的普遍需求，以ATMEL公司的AT91RM9200处理器为核心，扩展了嵌入式应用中常用的外围硬件和接口。同时，还设计了嵌入式开发中必备的软件支撑环境，极大地方便了嵌入式系统教学实验和应用开发。
本文首先阐述了在设计过程中用到的理论和技术依据；紧接着从总体上给出了SD9200的设计方案，包括软件设计思路和硬件的选择；然后给出了
SD9200的硬件设计、各硬件模块的原理框图以及测试流程；然后是软件的详细设计和实现，包括SdIDEforARM集成开发环境、JFW9200编程器、引导程序bootflash和教学实验程序，同时还给出了U-Boot和Linux的移植方法和过程。
9.学位论文张利洪基于ARM9的无线数据采集系统研究与设计2009
嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，凭借其高稳定性，高效率等优点越来越多的应用到各个领域，而以嵌入式为平台的数据采集系统可实现高采样频率，高数据传输速率，并可实现对数据实施高速缓存。本论文主要设计了一种基于ARM9数据采集系统的实现方案，并将它与其他类型的数据采集系统进行比较。
本文首先介绍了嵌入式系统在数据采集与处理领域的发展情况，并对嵌入式系统的开发以及Wince操作系统进行了简单的介绍，并结合了实际项目要求，分析了项目需求，提出了解决方案。系统硬件部分详细介绍了整个系统的实现原理与功能框架，并设计了大量的外围接口电路，主要包括基于单片机的采集卡和无线数据发送电路。本文对各个电路的设计都给出了详细的描述说明，并给出了一定的技术参数。在软件实现部分，本文简单介绍了嵌入式操作系统Wince的制定、裁剪以及移植过程，并在此基础上简要的介绍了Wince环境下硬件驱动的开发过程，此外论文还详细介绍了Wince环境下应用程序的开发步骤，并且提供了系统与上位机通信的实现过程。利用嵌入式实时操作系统的可裁剪性、可移植和多任务等特点，不仅可以有效的提高了高精度数据采集的性能，而且可以有效的提高整个系统的抗干扰性与实时性，文中最后记录了系统的调试过程给出了一定的现场测试结果。
本文在嵌入式系统的基础了，详细描述了基于ARM9的无线数据采集系统的硬件结构与软件实现，并给出了一定的现场试验数据结果，最后进行对系统进行了总结，介绍了本课题完成的主要工作，说明了选题的特点和意义，同时也提出了本系统设计的不足和改进思路，为课题的进一步研究做好了准备。
10.期刊论文朱敏静.欧阳名三.ZHU Min-jing.OU YANG Ming-san基于ARM9嵌入式系统的矿用组合开关研究-煤炭
工程2009,""(6)
针对目前矿用电气开关的使用现状,结合嵌入式技术、工业以太网技术,设计了矿用隔爆型组合开关控制系统.应用具有先进嵌入式技术的ARM9芯片和TMS320LF2806芯片来实现系统的控制,文章介绍了该系统的软、硬件设计以及相关的实现方案与算法,系统的实现提高了矿用组合开关的保护和控制水平.
本文链接：https://www.360docs.net/doc/9d11926026.html,/Periodical_xbfzgxyxb201002017.aspx
授权使用：武汉理工大学(whlgdx)，授权号：eda3f895-91b4-4a07-9248-9e0400e2bfc2
下载时间：2010年10月3日