基于嵌入式系统智能手持终端的若干问题研究

基于嵌入式系统智能手持终端的若干问题研究

刘大鹏[1]2003年在《基于嵌入式系统智能手持终端的若干问题研究》文中提出论文是围绕嵌入式系统在工业测控领域中的应用展开的,主要涉及嵌入式系统的基本理论、应用特点和应用实例。论文在简要分析故障诊断理论的基础上,详细分析了基于嵌入式系统的智能手持设备开发方案的可行性和必要性。 论文首先对嵌入式系统的概况进行了阐述,并对现代故障诊断技术的基本理论、应用特点进行了简要介绍。然后就嵌入式系统基本理论、技术特点,从嵌入式微处理器、实时操作系统、网络、用户交互接口、应用程序开发等方面进行介绍。在此基础上重点分析了嵌入式操作系统Windows CE,并对该系统实现的内部机制和实时性进行了详细的分析。同时,以实际应用事例对基于Windows CE的程序开发,包括系统平台的定制、Windows CE应用程序的开发做了详细阐述。论文也对应用日益广泛的嵌入式Linux系统与其他常用的嵌入式系统做了简要叙述。最后,经过综合分析比较之后,将嵌入式系统的基本思想引入了动态信号处理中,确定了以嵌入式DSP技术为核心的PDM2000数据采集分析仪开发方案,提出了文件系统管理方案,并应用于实际开发中,具有一定的应用价值。 作为当前的研究热点问题,嵌入式系统面向工业自动化领域,特别是在工业现场信号的采集、分析与处理的具体应用日益广泛。因此对嵌入式系统进行深入研究,特别是面向工控领域的应用,进行深入研究是很有必要的。本论文探讨的也正是这些方面的问题,具有一定的应用价值和参考价值。

孙晋豪[2]2008年在《基于ARM的嵌入式系统在无线手持终端中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着Internet的发展和后PC时代的到来,嵌入式系统的应用越来越广泛,目前嵌入式技术已经成为了最热门的技术之一。基于ARM的嵌入式技术已经成为当前嵌入式领域研究的一个亮点。基于ARM的微控制器由于高性价比、广泛的第叁方支持和良好的通用性必然导致发展和应用非常广泛,近年应用于各种终端设备和PDA是热点研究对象,而ZigBee技术是近两年出现的无线通信技术,它是以IEEE802.15.4技术为基础的一组涉及网络、安全、应用的软件协议,在家居自动化、楼宇自动化工业监控系统得到广泛的应用。本文是在充分陈述嵌入式主要素和现有无线手持终端发展状况的基础上,对一个基于嵌入式ARM处理器LPC2220、嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ、ZigBee无线技术和图形界面系统MiniGUI的无线手持终端进行了设计和研究。详细分析了硬件组成(液晶、触摸屏、SPI、ZigBee模块),围绕硬件驱动的实现展开研究的同时,介绍了ZigBee相关技术。然后用图形界面系统MiniGUI以餐厅点餐为例,设计了简单的点菜界面。最后以点对点模型进行研究,并简单分析了实际应用中的组网。本文重点是无线手持终端的硬件设计、软件移植、图形用户界面和无线通信等关键技术的实现。在硬件设计中,按照功能模块一一阐述了各主控制芯片的特性及设计原理;在软件中,先研究了相关设备的驱动,再研究了嵌入式软件的移植,最后阐述了简单图形界面的设计和无线通信的接口设计及工作流程。本文创新点是将ZigBee无线技术应用于无线手持终端,给出了一个新的无线手持终端设计方案,利用有限的硬件资源在缺少MMU的低端CPU上设计并开发出性能接近高端的无线手持终端系统。充分利用了嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ的多任务和保护机制,合理地协调了硬件资源和软件系统之间的一些矛盾。本文共由六章构成。第一章首先介绍了无线手持终端的研究背景,即对ARM微控制器、嵌入式操作系统、图形用户界面系统和无线局域网技术四个方面的发展现状进行了概括。然后,叙述了无线手持终端的国内外发展现状。最后,介绍了论文的研究工作及实现目标。第二章先阐述了系统的构建,然后分别以硬件模块为单位进行介绍,在分析了驱动程序设计后,在第叁节对IEEE.802.15.4协议标准和直序列扩频技术进行了介绍。第叁章主要是操作系统的移植分析和在对图形用户界面MiniGUI for uC/OS-Ⅱ移植的基础上进行简单用户界面设计。第四介绍章无线模块和终端通讯接口的设计。第五章给出系统研究模型,并以点餐系统为例介绍了简单组网应用。第六章是对论文所做工作的概括性总结和结果分析,同时对后续工作进行了展望。

闻明[3]2012年在《基于嵌入式系统的便携式料场管理数据终端研究》文中认为料场仓库是一个企业生产所需原材料囤积的重要场所,是企业生产的起点和源泉。料场仓库的管理在企业的整个管理过程中有着至关重要的作用,直接影响着企业的生产效率和生产效益。随着企业生产规模的扩大和入库原材料种类的多样化发展,仓库管理中所使用的传统数据采集终端已经难以满足仓库管理中信息采集的实时、准确、移动性要求。基于嵌入式技术的数据终端设备在仓库管理中的应用,大大方便了料场原材料入库和出库的管理,使得企业能够对料场仓库实时、在线、移动式的管理,提高了企业的生产效率。本文的研究背景是基于钢铁生产企业的料场仓库的,对一个钢铁生产企业来说,钢铁生产所需原材料种类本身就比较繁多,而且其原材料的管理还有着不同于一般货物管理的特殊性,因此找到合理的料场管理方式,对钢铁企业来说就显得更为重要了。文章首先介绍了钢厂料场仓库在原材料称重入库管理上的现状及存在的问题,然后参考了国内外料场仓库管理上的技术经验,针对钢厂料场仓库存在的问题提出了将基于嵌入式技术的便携式手持终端应用到料场仓库管理中的解决方案。然后进一步分析了应用于料场仓库管理中的手持终端应该具备的功能和构建一款符合料场仓库管理实际应用的手持终端的开发流程。在课题项目中,设计了一款基于嵌入式技术的性能稳定、持续工作时间长、功耗低、适合实际应用的便携式手持终端,并且搭建了一个基于手持设备的应用软件平台来完成料场仓库原材料的入库和管理。文章以手持终端的设计开发为主线,在基于对手持终端功能需求分析的基础上,讨论了手持终端设计的方案,然后详细描述了手持终端的硬件系统设计和软件平台的设计。在硬件系统设计上,首先介绍了手持终端处理器的选型,然后描述了手持终端最小系统模块、人机交互模块、无线通讯模块、射频读写模块以及电源管理模块的硬件电路设计,并详细阐述了各模块控制芯片的特性以及模块设计原理。在手持终端软件平台设计上,完成软件平台的搭建后,详细叙述了相关驱动程序的开发和应用软件的开发。最后对手持终端的功能模块性能和在料场仓库入库管理中应用的性能进行了测试和总结。论文的结尾部分对本文的研究成果和存在的不足进行了总结和分析,为进一步研究提出展望。

俞坤师[4]2008年在《基于ARM架构的无线数据采集与处理终端的研究与开发》文中指出随着计算机、通信及网络技术的高速发展,嵌入式系统广泛地渗透到各行各业及人们日常生活的方方面面中。由于嵌入式系统的复杂性不断增加,嵌入式操作系统成为了嵌入式系统中最重要的组成部分。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其性能优异、结构清晰、平台支持广泛、网络支持强劲及开放源代码等多方面的优势,被嵌入式系统开发者广泛的采用。同时随着近几年来国内嵌入式领域发展非常迅速,其中32位ARM处理器结构体系的嵌入式CPU在商用领域、工控领域和军用领域都得到了广泛使用。近几年随着无线通信技术、传感器技术、信息采集和处理技术的飞速发展,出现了低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器节点。无线传感器网络是随着传感器节点的发展而兴起的计算机科学技术的一个新的研究领域,它是由一组无线传感器节点通过ad-hoc方式构成的无线网络,综合传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,并传送到需要这些信息的用户处。这种无线网络系统被广泛地用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐救灾等领域,具有十分巨大的发展潜力,引起了学术界和工业界的高度重视。目前,手持终端的应用范围主要是在商业领域,开发一款适合在工业现场等无线传感网络监控领域的手持终端是本文的初衷。本文从嵌入式系统的角度,采用目前比较流行的ARM9处理器和嵌入式Linux的操作系统,阐述手持终端硬件平台的设计和软件的移植方案;接着研究了系统引导程序的原理、设备驱动开发的关键点、根文件系统的制作方法。在此基础上,分析和移植引导程序U-Boot 1.1.4的实现、无线收发芯片CC2420的驱动开发和帧缓冲驱动的开发,并针对目标平台的特点完成了文件系统的构建;然后介绍了基于Qt/Embedded的图形界面开发的基础,最后对本文研究工作进行总结。

黄宗英[5]2014年在《面向物联网应用的嵌入式终端设备的开发与研究》文中进行了进一步梳理物联网终端设备是物联网感知的核心组成,对物联网发展至关重要。当前的物联网终端大多针对某一特定领域的应用而开发,通用性及兼容性较差,制约着物联网终端设备的使用与推广。基于此,本文旨在研制具有柔性接口及一定通用性的物联网嵌入式终端设备,并对其相关关键技术进行研究。主要体现在以下几个方面:(1)为满足多种传感器接入的需求,研究了支持多传感器接入的物联网嵌入式终端的柔性配置方法,设计了相应的硬件接口、通讯协议、中间件及应用层配置工具,开发了物联网嵌入式终端设备,实现了终端交互、配置等功能;(2)基于ZigBee协议,利用Z-Stack的任务调度和消息传递机制,研究了物联网节点的组网方法,并基于嵌入式系统架构,实现了物联网终端设备的组网及无线传输的功能;(3)详细分析了嵌入式物联网终端设备的功耗、参数及性能,研究了嵌入式终端设备的电源、工作模式管理机制,并结合Z-Stack的低功耗策略,优化了嵌入式设备的能效管理功能;(4)针对物联网的安全需求,研究基于物理隔离的物联网隔离机制,设计了相应的运行机制和通讯协议,开发了具有物理隔离功能的物联网网关设备。以冷链物流为背景,测试和验证了系统的功能,实现了自组网、柔性传感器接入、低功耗、网络安全隔离的特性,整个系统可扩展性强,具有一定实用性。

周洪波[6]2006年在《手持抄表系统关键问题的研究》文中研究指明本论文是针对嵌入式手持抄表系统的研究。论文中详细介绍了嵌入式GUI、软件平台和硬件平台的选择。对GUI界面的设计进行了描述,对数据处理方式进行了分析和比较,提出了适合手持抄表系统的数据结构,使用该数据结构可以实现查询用户信息和显示用户信息速度加快。 针对嵌入式手持终端每次充电后,使用时间比较短的现象,论文中对耗电外设进行电源管理,当一段时间不操作手持终端时可以通过关闭触摸屏的背光减少电池的消耗和通过对打印机的控制减少打印机耗电量。 针对很多嵌入式设备不提供升级服务或者提供的升级服务特别复杂,本论文提出了快速升级的实现,通过把升级的软件拷贝到SD卡中,点击手持终端界面上的升级按钮,重新启动手持终端实现升级服务。 现在的嵌入式设备档次越来越高,很多嵌入式设备都有一个定义良好的GUI接口,方便消费者的操作。在这些嵌入式电子产品给人们带来了很大的便利同时,也激励我们的开发人员去开发性能更好的嵌入式产品以适应社会发展的需要,来提高人们的生活质量。本论文也是基于这一目的开发了一款高档智能嵌入式手持终端。

潘杰[7]2006年在《基于嵌入式系统的IC卡手持终端的开发》文中研究指明本文分析了江苏长电科技股份有限公司生产现场的特点,结合企业制造执行系统的总体要求,基于嵌入式系统设计方法研究开发了一种通用性强的IC卡手持终端原型系统作为制造执行系统的数据记录存储终端,经由IC卡这一媒介实现传统设备生产数据的记录、存储和传递。论文首先在明确课题背景及功能需求的基础上,针对原型系统就功能设计、软硬件功能划分、开发平台选型等方面进行深入地剖析,设计出原型系统总体架构。其次,文章采用模块化设计思想并遵循PCB设计规则,探讨了在32位高性能ARM处理器S3C44B0X基础上扩展存储器、IC卡、RS232串行通讯、红外线、USB、以太网以及CF卡等功能模块的硬件电路搭建过程,并给出了各模块电路原理图和硬件接口定义。接着,通过对ARM处理器启动流程的研究,并根据电路板的地址映射,详细阐述了系统引导程序的设计思路,并给出了程序流程图。然后,对μC/OS-Ⅱ的特点和内核结构进行仔细地分析和理解,结合硬件特性探讨了μC/OS-Ⅱ在S3C44B0X ARM微处理器上的移植步骤。再者,详细介绍了系统底层驱动程序模块的设计,着重介绍了IC卡控制模块的设计。最后,详细介绍了原型系统的调试,归纳总结了系统调试的方法和经验,分析并解决了系统调试中所遇到的问题。该原型系统充分利用了ARM微处理器高性能、低功耗、低成本的优势,发挥了μC/OS-Ⅱ源代码开放、可移植性好、开发成本低的优点,为制造型企业生产数据记录、存储和传递提供了一个经济实用的解决方案。试用证明,系统可以正常运行,具有良好的使用价值,可以为实际应用提供很好的开发起点,并且系统还具有很好的扩展性,对其它嵌入式系统的开发有一定的启发和帮助。

何庆国[8]2011年在《某多管车载灭火炮射控系统分析及研究》文中指出本文针对我国当前西南地区森林消防的需要,以多管车载灭火炮的射控系统为研究对象,通过分析车载灭火炮作战体系和作战特点,提出了射控系统组成方案,建立了灭火炮弹道修正和弹道解算模型,并重点对手持终端嵌入式系统软、硬件结构进行了分析和设计,并提出了手持终端人机交互界面设计准则。在研究过程中,借鉴了国内外相似火炮火控系统的设计,结合本多管车载灭火炮的实际应用情况,基于射控系统的标准化、模块化设计要求,构建了一体系开放化,结构模块化、小型化,具有较强可移植性的手持终端软、硬件结构体系;同时根据灭火炮的作战要求建立了灭火炮弹道修正和弹道解算模型,编写了程序设计流程;以实现手持终端的人机系统友好、简单、高效为目的,对人机交互界面设计进行了研究和探讨。

王沛然[9]2004年在《基于Windows CE.NET的手持终端系统软件设计》文中研究表明根据国内外近年来的嵌入式系统的应用发展趋势,本文提出并设计了一种基于Windows CE.NET的手持终端系统,进行了系统移植和应用软件的开发。 第一章介绍了国内外手持终端系统的应用现状,并介绍常见的几种用于手持终端的嵌入式操作系统。 第二章详细介绍了Windows CE.NET系统的发展,操作系统的结构。 第叁章分析了系统的需求,介绍系统的硬件方案,采用的处理器和通讯方式;软件上提出了系统的功能需求,并通过对比选择说明Windows CE是本系统的比较合适的操作系统选择方案。 第四章介绍了系统硬件平台上的操作系统移植流程,介绍了常用的Platform Builder工具,系统的移植流程和调试方法。 第五章介绍了应用软件的开发。然后分成两个大模块介绍了应用程序的基本架构和设计模式。并介绍了Windows CE下的一些相关开发技术,串口通讯、多线程和ADO数据库访问等。最后,就手持系统的调试方法做了一些探讨。 第六章给出了本文的结论并对系统的进一步优化和以后的发展方向提出了展望。

杨彬毓[10]2006年在《基于蓝牙技术的无线车载称重仪的研究》文中研究指明移动式“称重仪”用于在公路上机动地对可疑车辆进行“超限”检查。传统的仪表箱过于庞大,不便于警务人员携带,且有线接口容易受到污染,导致数据读写错误。因此,迫切需要一种便携、安全、高效的无线系统来替代它。蓝牙技术是一种无线数据通信的开放性全球规范,它实现了移动设备的低成本近距离无线连接。它越来越多地用于代替数字设备和计算机外设间的电缆连接,实现数字设备间的无线网络。在通信、网络、芯片、软件甚至消费类电器和汽车制造等方面得到了广泛的应用。 本文基于蓝牙技术,提出了一种无线轴重数据实时采集方案。在MSP430上实现数据采集、处理;通过蓝牙接口实现数据传输;在警用手持终端(一种PDA手机)上实现数据显示和单片机控制。 本文首先介绍了无线传输系统,给出了系统的设计方案。接着回顾了蓝牙协议栈,阐述了蓝牙技术在嵌入式设备上的集成思想。基于BlueCore蓝牙芯片,完成了串口通信设置。基于MSP430微控制器进行了检测系统的软、硬件设计,实现了压力信号的采集、处理,并完成了与蓝牙芯片之间的UART通信。在手持设备端,研究了蓝牙协议栈在嵌入式操作系统Windows CE上的运行机制。着重设计了仿真串口驱动程序,实现了Windows CE下的串口编程,完成“车载称重仪”应用程序的开发。 本系统所体现的无线数据采集系统的设计思想对嵌入式设备无线外设的设计和开发具有重要意义。

参考文献:

[1]. 基于嵌入式系统智能手持终端的若干问题研究[D]. 刘大鹏. 大连理工大学. 2003

[2]. 基于ARM的嵌入式系统在无线手持终端中的应用研究[D]. 孙晋豪. 西华大学. 2008

[3]. 基于嵌入式系统的便携式料场管理数据终端研究[D]. 闻明. 杭州电子科技大学. 2012

[4]. 基于ARM架构的无线数据采集与处理终端的研究与开发[D]. 俞坤师. 武汉理工大学. 2008

[5]. 面向物联网应用的嵌入式终端设备的开发与研究[D]. 黄宗英. 华东理工大学. 2014

[6]. 手持抄表系统关键问题的研究[D]. 周洪波. 北京邮电大学. 2006

[7]. 基于嵌入式系统的IC卡手持终端的开发[D]. 潘杰. 东南大学. 2006

[8]. 某多管车载灭火炮射控系统分析及研究[D]. 何庆国. 南京理工大学. 2011

[9]. 基于Windows CE.NET的手持终端系统软件设计[D]. 王沛然. 浙江大学. 2004

[10]. 基于蓝牙技术的无线车载称重仪的研究[D]. 杨彬毓. 北京邮电大学. 2006

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