Linux在嵌入式系统中的应用

Linux在嵌入式系统中的应用

一、Linux在嵌入式系统中的应用(论文文献综述)

李泽寰[1](2021)在《基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证》文中提出嵌入式系统的安全性不仅取决于系统硬件的稳定性,而且与系统功能实现代码有密切关系。在一些复杂的嵌入式系统中,嵌入式系统硬件上需要连接大量外设,导致嵌入式系统软件需要包含庞大的驱动代码,这些驱动代码不经过安全验证,会产生死锁等一系列安全问题。形式化方法是验证嵌入式系统驱动安全性最有效的方法,通过分析内核驱动中数据的流向以及各进程间的交互,发现潜在安全隐患,进而保证嵌入式系统的安全。本文主要研究Linux字符型驱动的安全性问题。基于时间自动机建模并对内核驱动中关键数据结构进行定义,提出一种Linux字符型驱动形式化描述通用方法。本文主要研究成果如下:(1)提出字符型驱动形式化分析通用方法。形式化定义设备、资源函数、平台驱动、文件操作结构等数据结构。分析字符型驱动加载过程,以及用户访问驱动过程,给出反映驱动加载和运行的时间自动机语义。分割字符型驱动的加载过程,使得设备注册和平台驱动注册相对独立,从而实现状态数的缩减。(2)建立基于时间自动机的PWM驱动模型。引入平台总线模型,实现设备注册和平台注册的异步进行。根据字符型驱动形式化分析通用方法对PWM驱动进行建模,使用UPPAAL工具验证PWM驱动模型是否满足计算树逻辑抽象出的属性。(3)建立基于时间自动机的UART驱动模型。把UART驱动分为驱动结构部分和协议实现部分,分别验证UART驱动的运行和UART协议代码的运行,发现不定时清理数据缓存,将导致内存溢出。

黄璋[2](2021)在《光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究》文中提出针对现有光学玻璃相关力学参数人工测量过程较为复杂、智能化程度较低等问题,提出了光学玻璃力学参数的智能化测量方法,主要研究内容如下:一是提出了一种利用计算机图像处理技术快速测量小样品光学平板玻璃力学特性的方法。首先利用接触力学理论和牛顿环干涉理论,理论推导出测量光学玻璃力学特性的解析式;其次利用图像处理技术的优势,通过摄像头拍摄牛顿环干涉图像,基于MFC框架设计开发了牛顿环图像采集和力学特性计算的软件,实现牛顿环干涉图像中心黑斑半径的自动化测量;最后根据光学玻璃力学特性与牛顿环干涉图像中心黑斑半径及牛顿环中心应力之间的关联关系,实现小样品光学玻璃力学特性的快速测量。实验结果表明,在应力31.17N~55.11N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±8.8%;在应力55.11N~71.07N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±16%。二是开展了基于嵌入式系统的光学玻璃力学特性测量应用研究。首先是搭建嵌入式系统硬件平台,选用x210v3开发板,内核版本号为Cortex-A8,处理器芯片是S5PV210,摄像头选用USB接口的CMOS摄像头,网卡芯片为DM9000,以及配置所需要的OTG接口、串口等。其次是嵌入式系统软件设计,建立交叉编译工具链编译出ARM端所需要的程序;U-Boot移植用来初始化硬件设备和引导加载Linux内核;Kernel移植用来配置软件驱动所需要的开发环境和挂载根文件系统的;构建根文件系统用来对后续软件开发所需要不同功能的文件以及库进行存储的;搭建tftp服务器和nfs服务器进行文件的下载和传输;搭建ARM Qt开发环境进行图形化用户界面的开发,编译和安装OpenCV库以及其依赖库进行图像处理。然后是视频图像数据采集模块,基于V4L2和OpenCV设计出牛顿环视频图像采集程序,对于所采集到的YUYV格式的图像进行格式转换到RGB24以便于牛顿环视频图像显示,在Qt下设计出基于V4L2和OpenCV的牛顿环视频图像显示和光学玻璃力学特性的计算界面。最后是功能测试,对基于嵌入式系统下光学玻璃力学特性的开发环境和系统功能进行测试,验证了其系统设计的可行性。

刘烜骥[3](2021)在《寒地水稻育秧管理系统的研究》文中进行了进一步梳理黑龙江地区是我国主要的水稻生产基地,担负着全国粮仓的重任,但黑龙江地处寒地区域,昼夜温差较大,为保证水稻生产的质量,在水稻的生长过程中,需要在温室大棚内对水稻进行秧苗培育,保证水稻在育秧阶段的环境因素保持在利于秧苗成长的范围内。随着科学技术的发展,温室大棚的管理逐渐与物联网、计算机等技术相结合,发展出了一批现代化的温室大棚智能管理技术,但在针对地域性的寒地水稻育秧方面的大棚管理系统应用还比较缺乏。因此,本文分析了国内外智能温室大棚的发展现状和趋势,总结国内外温室大棚的相关技术经验,设计了一套基于ZigBee无线传输技术,依托ARM开发板,以嵌入式Linux为系统架构的寒地水稻育秧管理系统。本文在前人智能温室系统的研究成果上,针对严寒地区的水稻育秧管理系统进行了以下研究工作:(1)针对育秧大棚管理过程中的相关环境因素监测和控制调节操作,设计了一套针对寒地水稻育秧管理系统的下位机监测和设备控制器。采集终端节点的设计采用传感器与CC2530芯片相结合的方式。核心板采用ARM8内核的嵌入式S5PV210处理器进行网关的开发,外接液晶触摸显示器、协调器、执行器和USB摄像头,并配备多类型的终端接口,将控制设备接到执行器的各个端口,各个控制器能够在手动控制模式和自动控制模式之间进行切换,通过触摸屏完成对控制设备开关的激活,也可以进行相关阈值参数的预设置。网关通过协调器与各传感器采集终端对接,控制传感器对水稻育秧期间的环境参数进行采集和上传,并在屏幕相关界面上进行实时监控数据和历史数据的显示。(2)采用ZigBee网络技术,对协调器、执行器、传感器进行ZigBee的组网操作,通过代码的烧录将传感器设计为基于ZigBee协议的无线数据采集终端,构建了以协调器为核心的星型ZigBee网络,实现了对于空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、二氧化碳、光照度等数据的采集工作。(3)上位机软件设计方面通过对比选择,在ARM8开发板上搭建嵌入式Linux系统,主要完成对于U-Boot引导载入程序、Linux内核以及根文件系统的配置、裁剪和移植,采用QT实现触摸屏上人机交互界面的显示,设计有控制、实时数据、历史数据、设置、监控等五大模块。通过在农场的育秧大棚监测和控制试验表明,本管理系统能对育秧大棚内部的环境因素进行长期准确的监测,数据传输稳定性良好,上位机显示界面清晰准确、操作方便,执行控制器能及时对育秧大棚环境进行自动调节,保证水稻秧苗的正常生长。本系统自动化程度高、能减少人工成本、利于秧苗提高生长质量,为物联网和智能控制技术在寒地水稻育秧管理领域的应用提供部分思路和参考意见。

王宁[4](2021)在《基于Zynq平台的Linux实时性研究及在FC网络中的应用》文中提出在航电地面仿真系统中,普遍使用FC网络进行设备间高速的数据传输。系统中的FC-AE-ASM节点卡目前使用“x86+FPGA”分立式软硬件架构实现,该架构采用传统的“先硬件后软件”的设计模式,过程中需要反复迭代,开发周期长且成本高,经常在软硬件联调时出现不可预期的错误。本文给出了一个基于Xilinx Zynq全可编程平台的FC-AE-ASM节点卡设计方案,Zynq平台在单个芯片中集成了双核ARMCortex-A9处理器和FPGA,两者通过AXI片内总线连接,与“x86+FPGA”架构相比,明显提高了硬件利用率,降低了功耗,且使得软硬件之间的设计更具有协同性和灵活性。另外,由于航电地面仿真系统对操作系统的实时性有较高的要求,而Linux从诞生到目前的发展,一直被用作通用分时操作系统,实时性没有得到足够的重视。故本文的另一个重点是构建基于Zynq-7000 SoC的实时Linux系统,以满足设计需求。本文的主要工作如下:1.根据研究背景和工程需求,分析限制Linux系统实时性的主要因素,采用Preempt-RT patch的方式实时化改造Linux内核。2.完成数据交互通道的设计:对比几种不同的数据传输方式,选择使用AXIHP接口和PL端DMA的方式实现软硬件数据的传输。3.在Linux设计架构下,设计节点卡驱动程序。配合硬件完成FC帧的接收与发送,并提供控制机制实现应用层对硬件的控制。4.设计节点卡应用程序,主要功能包括与总控机建立通信,解析并执行总控机的命令。5.对改造后的实时Linux和标准Linux进行任务响应延迟测试并对比,其中实时Linux的最大响应延迟仅为69μs,验证了实时改造的有效性。同时搭建测试平台,对FC-AE-ASM节点卡进行性能和功能测试,验证了其在传输速率满足工程需求的同时,可以完成数据传输功能。

黄永旺[5](2021)在《中央空调管理控制计费系统》文中认为随着智能建筑的兴起,中央空调的市场迎来了广阔的发展空间,同时这也给中央空调的管理带来了全新的挑战。当中央空调部署在智能建筑上时,随着建筑楼层数量的增加,中央空调的体系也变的更加庞大、复杂。这就使得人们对于中央空调的管理和控制也变得愈发困难。在中央空调设备难以实现监管的情况下,其按照使用面积进行电费分摊中的不合理之处也日益凸显,这就造成人们对中央空调分户计费模式的需求变得更加迫切。因此许多智能建筑不得不在中央空调管理控制系统的基础上再添加一个用于电费分摊的分户计费系统,这两个系统使用对象一致,却又相互独立,大大提升了中央空调管理上的难度。现阶段如何对智能建筑中的中央空调进行管理控制、计费分摊也为当前智能控制领域最值得探讨的问题之一。本文首先对中央空调的管理控制、计费分摊这两个方向上的研究现状进行探讨。然后围绕A公司生产的多联机系列中央空调进行方案制定。按照其功能需求,将中央空调的管理控制功能和计费系统相整合。最后从硬件方案,软件架构、计费算法等三个层面进行设计,为多联机系列中央空调提供了一套功能齐全的解决方案。在硬件方案的制定上采用了嵌入式平台,围绕ARM和FPGA进行外围接口电路的设计。它以ARM处理器为控制核心,利用FPGA拓展出16路RS485接口,在保证数据的时效性下,不仅将中央空调设备的可接入数量拓展到4096台,而且为中央空调设备状态信息的获取提供了良好的硬件平台。在软件架构的设计上采用了 B/S架构,允许用户在Web浏览器中对该系统进行访问。在Web服务器中使用html实现Web页面的设计,完成系统的图形用户界面。基于CGI标准进行Web服务器脚本的开发,实现Web前后端的接口设计,它为Web端表单的提交、控制指令的下发提供数据交互功能。在计费算法的优化上,选择时间计量型计费方式,在基于使用时间进行电费分摊的计费原理上加入空调室内机功率这个因素对其改良,并在嵌入式Linux应用程序中实现,配合SQLite数据库完成中央空调的计费分摊、存储、显示等功能。文章最后对设计方案中系统监控、远程控制、计费分摊三个功能进行测试,根据测试结果进行分析总结,指出误差产生原因和下一步的处理方法及研究方向。测试结果表明,该系统的功能符合设计需求。

孔祥基[6](2021)在《基于嵌入式Linux的机器人控制和交互》文中进行了进一步梳理机器人的应用已经迅速扩展到娱乐、家庭、工业、医疗等多个领域。随着集成电路、5G通信、嵌入式等相关技术的进步,人们对于机器人的需求已经不再局限于简单的控制,拥有良好的人机交互能力是机器人发展的核心方向。基于高可靠性、低成本的机器人控制系统,并融合视觉、听觉等感知技术,来提高机器人的智能交互能力已成为近年来的研究热点。在小型人形机器人领域,低成本的控制器和开源、移植性高、可裁剪性高的操作系统组成的控制系统决定了产品的市场占有率,以及机器人二次迭代更新的速度。因此,本文基于ARM架构的硬件平台,结合嵌入式Linux操作系统以建立高性价比的交互控制系统为主要目标。通过结合其他硬件模块,及开源软件资源,实现机器人的语音交互控制,视觉信息在局域网内的采集压缩传输。论文的主要内容有:1.以ARM架构的S3C2440为硬件核心,移植嵌入式Linux系统及其他开源软件资源,搭建起了一个人形机器人控制系统。2.以搭建的软硬件系统为基础,在嵌入式Linux系统内实现对机器人运动的控制。结合语音识别模块、语音合成模块,实现机器人语音交互控制,完成了语音识别芯片在Linux系统下的驱动开发,及在Linux系统下机器人舵机、语音合成芯片等硬件设备的使用。在此过程中介绍了UART、SPI等通信协议以及Linux系统下字符设备驱动开发、SPI总线设备驱动的开发。3.基于Linux中的v4l2视频应用框架、USB摄像头驱动框架、H264编码、RTP协议等相关技术,并借助无线网卡和USB摄像头,模拟实现机器人视觉信息采集压缩,并通过网络发送至上位机。

戚朝阳[7](2021)在《光谱型太阳—天光背景辐射计的研制及数据分析》文中指出太阳辐射计是一种用于遥感检测太阳辐射特性、大气透过率和气溶胶含量的有效设备,为环境探测和气象科学领域提供了连续且可靠的辐射分布信息和气体成分含量。太阳辐射经过大气传输时会被气体分子选择性吸收和散射,因此落在地面的光谱分布中表征出很多大气组分的吸收信息以及大气光学性质。精细化的太阳辐射信息不仅对生态环境评估、光伏资源开发等研究领域有强烈影响,而且有助于提升人们对辐射传输过程的理解。目前广泛使用的分波段式太阳辐射计存在光谱分辨率不足、数据信息量匮乏的缺点,逐渐无法满足科学研究对于太阳光谱辐射精细化观测的需求。因此本文提出测量可见-近红外波段太阳精细光谱的辐射测量方案,并设计出具有太阳直射观测和天空背景辐射测量两种模式的太阳-天空光谱辐射计。本文的研究内容如下所示:(1)本文研制了能够同时获取380.08~1100.24nm辐射信息的光谱辐射计,光谱分辨率优于1nm;(2)在仪器架构研制中,本文首先设计了探头中的追踪光路以及光谱测量光路。在课题组现有转台结构基础之上,本文升级了二维转台的伺服控制系统。而温控系统的应用为探头腔体提供了高度隔热、空冷散热和快速均质化的恒温环境;(3)在控制架构方面,本研究采用Cortex-A7架构的ARM主控芯片以及嵌入式Linux系统作为主控单元。通过引入合理配置的通信协议族(USB,TCP/IP,UART等),系统内置的主控软件能够实现对测量组件的分布式控制。跨平台的程序框架Qt用于设计图形用户界面,监控辐射计的运行状态并显示实时频谱图;(4)在辐射定标中,本研究采用积分球标准光源实现光谱辐射计绝对辐射定标,再结合Langley定标法得出直射通道的定标常数,从而实现仪器在测量波段范围内的逐个光谱通道定标。光谱辐射计的测量值和DTF太阳辐射计、微波辐射计、CART模拟的结果之间的对比分析验证了辐射测量系统的可靠性,并且可以进一步利用特征波长的辐射信息反演出其他大气参数和光学特性。实验验证结果表明,在直接辐射测量方面,光谱辐射计测得的整层大气透过率与DTF太阳辐射计相比,最大的相对误差不超过8%。水汽总量结果与微波辐射计相比,最大相对误差低于10%,证实了光谱型辐射测量系统的有效性;对于天空背景散射,相比于在预设轨道上测量特定的波段的传统辐射计,太阳光谱辐射计能够测定全天空的辐射分布和精细光谱。光谱辐射计不仅提供更精细的太阳辐射信息,更丰富了获取透过率和大气分子含量的信息通道。

董谱[8](2021)在《基于视频处理的仓库监控系统设计》文中提出仓库作为存放物品的重要场所,若其环境的安全性不能得到保障,将极可能导致物品损坏、仓库失窃甚至仓库失火等事故的发生,因此,对仓库环境的安全监测一直是安防领域的研究重点。近几年来,随着视频监控技术的发展,通过分析视频数据进行环境监测逐渐成为仓库监测的主流发展方向。在此背景下,本文设计并实现了一种基于视频处理的嵌入式仓库监控系统。本系统在远程视频监控的基础上,增加了对视频进行目标检测的功能,能够直接通过仓库现场的嵌入式设备,分析是否有人员入侵及火灾等现象发生。此外,本系统还可以实时监测仓库现场的环境参数,分析仓库当前的环境是否符合物品的存放标准,能够较好地维护仓库的环境安全,具有较高的应用和研究价值。考虑到仓库适合视频监控和参数采集的位置可能存在差异,以及系统安装的灵活性,本系统将硬件部分分为视频模块和参数模块两个部分。视频模块是系统的核心模块,以S5PV210为主控芯片,挂载有摄像头模块、GSM模块和WiFi模块,主要负责视频监控、短信预警以及系统整体的控制管理。参数模块以STM32F407ZGT6为主控芯片,集成了以太网模块和多种传感器,主要负责环境参数的采集。本系统在视频模块上移植了嵌入式Linux操作系统,并以此作为主要软件平台。本系统在设计过程中,通过TCP协议实现环境参数的实时传输;通过SQLite数据库对监控数据进行统一存放和管理;通过OpenCV视觉库对采集的视频进行图像处理和目标检测;通过调用Socket接口和移植视频流服务器实现视频的远程传输;通过调用串口和编写AT指令实现短信的发送。本系统主要采用B/S架构,利用在嵌入式设备上移植嵌入式Web服务器与用户进行交互,使用户可通过浏览网页实时查看仓库现场的环境参数、监控视频等信息。此外,系统也支持C/S架构,用户可通过下载客户端软件与视频模块进行连接实现对仓库环境的实时监控。在完成系统整体的设计后,通过长时间测试,系统整体运行稳定,能够有效监测并记录仓库环境的异常情况,同时提供短信预警,其开发成本低、操作简便、功能全面,符合预期的设计需求。

郭子伦[9](2021)在《基于微内核的嵌入式虚拟化技术的研究与实现》文中研究表明在当下,嵌入式系统广泛应用在各个行业的各个方面,各领域的需求和使用场景越来越复杂的,传统单一的系统必然会有难以满足的情况存在,这只能造成现有平台的设计越来越冗余。在上述背景下,为了解决复杂业务场景的协同等等问题,在实际需求的推动下,嵌入式系统自然而然会引入多操作系统架构平台,或者说是嵌入式虚拟化平台。应用在嵌入式系统的虚拟化技术,主要目标就是在一套硬件设备上支持两个或多个执行环境,并且在嵌入式硬件不断革新的同时,与传统虚拟化应用相比,应用在车载电子或工控设备等等的嵌入式虚拟化技术对系统性能的要求更高。所以对于嵌入式虚拟化技术的需求也从半虚拟化转向了完全虚拟化技术,使独立的操作系统,可以是通用操作系统或是RTOS,无修改的整合运行在同一设备平台的不同分区。这种技术在当下更加符合开发商对嵌入式领域中操作系统的各种需求。为了解决多操作系统平台的问题,本文以结合微内核技术的虚拟化系统平台为研究课题展开,重点研究了ARM架构中的虚拟化技术、多嵌入式操作系统的并行运行机制、并行操作系统间如何通信等要点,最终提出适用于实际应用场景的嵌入式虚拟化平台原型设计。文章主要内容包括分析与介绍在研究过程中涉及到的相关的技术理论,并通过对一系列嵌入式虚拟化解决方案的研究,提出自己的设计思路与方案;第二部分是提出轻量级虚拟化管理模块的设计方案,其中主要包括对微内核架构设计以及分区管理设计的介绍和系统间通信机制的设计方案;最后一部分是实现基于微内核架构的虚拟化系统的实验原型,并对原型中微内核功能性部分以及系统间通信性能部分进行测试。实验结果表明该原型在系统实时性等性能上更加高效,是一个相对稳定、独立、实时的系统。

王知恒[10](2021)在《InfiniBand网络协议层软件技术研究》文中进行了进一步梳理随着计算机硬件设备的高速发展与大数据技术的普及,高性能网络数据传输逐渐成为当下研究的热点问题。无限带宽网络(InfiniBand,简称IB)是一种高带宽、低延迟的网络通信技术,它被广泛的应用于高性能计算与数据中心网络场景中。本文对无限带宽网络协议层软件技术进行研究。为解决实时流数据传输中面临的传输速率难点问题,本文基于ARM和FPGA异构的嵌入式无限带宽网络板卡,提出了一种基于无限带宽网络数据链路的数据分发软件,实现了从嵌入式无限带宽网络板卡向多个目标服务器节点的高速实时流数据分发。为精简无限带宽网络数据分发软件的网络架构,本文设计了嵌入式IPoIB软件,在嵌入式无限带宽网络板卡上支持了TCP/IP协议与无限带宽网络协议转换,实现了IP报文在无限带宽网络链路上的发送与接收。测试结果显示,本文设计的无限带宽网络数据分发软件的数据传输速率能够稳定在9GB/s以上,并能够正确处理系统出现的异常。本文设计的嵌入式IPoIB协议转换软件在嵌入式无限带宽网络板卡上正确运行,能够支持多种IP报文的发送,并正确解析接收到的IPoIB数据包。

二、Linux在嵌入式系统中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Linux在嵌入式系统中的应用(论文提纲范文)

(1)基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第二章 相关技术概述
    2.1 形式化分析方法
        2.1.1 形式化方法概述
        2.1.2 时间自动机
        2.1.3 时间自动机模型验证工具UPPAAL
    2.2 Linux内核
        2.2.1 内核模块概述
        2.2.2 Linux内核驱动
        2.2.3 Linux设备模型
第三章 字符型驱动形式化分析通用方法
    3.1 字符型驱动运行过程分析
        3.1.1 字符型驱动总体结构
        3.1.2 字符型驱动数据交互
    3.2 字符型驱动通用模型
        3.2.1 建模原则
        3.2.2 基础数据结构
        3.2.3 构建通用模型
    3.3 本章小结
第四章 Linux字符型驱动的形式化建模与验证
    4.1 PWM驱动的形式化建模与验证
        4.1.1 PWM驱动模型
        4.1.2 PWM驱动模型属性抽象与验证结果
    4.2 UART驱动形式化建模与验证
        4.2.1 UART驱动模型
        4.2.2 UART协议模型
        4.2.3 UART驱动/协议属性抽象与验证结果
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢

(2)光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状及发展趋势
        1.2.1 光学玻璃弹性模量测量方法研究现状
        1.2.2 光学玻璃弯曲刚度测量方法研究现状
        1.2.3 光学玻璃泊松比测量方法研究现状
        1.2.4 研究进展
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
2 系统整体设计方案及实现框架
    2.1 设计方案
    2.2 实现框架
3 应用牛顿环测量光学玻璃力学特性的研究
    3.1 牛顿环测量原理
    3.2 接触力学理论及其在牛顿环测量方面的应用
    3.3 光学玻璃力学特性测量公式推导
        3.3.1 光学平板玻璃弹性模量测量公式推导
        3.3.2 光学平板玻璃弯曲刚度测量公式推导
        3.3.3 光学平板玻璃泊松比测量公式推导
    3.4 光学玻璃力学特性智能化测量的实验装置
    3.5 光学玻璃力学特性智能化测量的实验研究
        3.5.1 测量牛顿环光干涉图样的黑斑像素面积
        3.5.2 标定图像单位像素对应的实际长度值
        3.5.3 牛顿环光干涉图像中心黑斑半径的测量
        3.5.4 通过计算机获取标准牛顿环的图像
    3.6 光学玻璃力学特性测量的实验数据
    3.7 实验结果分析
4 光学玻璃力学特性的嵌入式系统研究
    4.1 嵌入式系统概述
        4.1.1 嵌入式系统简介
        4.1.2 嵌入式系统的特点
        4.1.3 嵌入式系统的结构
    4.2 系统开发环境介绍
        4.2.1 硬件开发环境
        4.2.2 软件开发环境
    4.3 嵌入式系统硬件平台
        4.3.1 硬件平台总体架构
        4.3.2 处理器芯片的选取
        4.3.3 硬件结构分析
5 嵌入式系统下牛顿环图像采集及数据处理设计
    5.1 嵌入式系统软件设计
        5.1.1 交叉编译环境的搭建
        5.1.2 U- Boot移植
        5.1.3 Kernel移植
        5.1.4 根文件系统构建
        5.1.5 tftp服务器和nfs服务器的搭建
        5.1.6 ARM Qt开发环境搭建
        5.1.7 Qt Creater
        5.1.8 OpenCV库的移植
    5.2 基于V4L2 的视频图像采集系统
        5.2.1 V4L2 简介
        5.2.2 V4L2 视频图像采集
    5.3 基于V4L2和OpenCV的牛顿环视频采集系统的设计
    5.4 图像格式的转换
    5.5 Qt下牛顿环视频采集和计算界面的实现
    5.6 功能测试
6 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录

(3)寒地水稻育秧管理系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 研究目标、内容、技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容和方案
        1.3.3 技术路线
    1.4 本章小结
2 系统的方案设计
    2.1 管理系统的功能设计要点
    2.2 寒地水稻育秧管理系统的总体构架
    2.3 本章小结
3 系统硬件的选取与设计
    3.1 网关硬件平台设计
        3.1.1 网关处理器的选型
        3.1.2 基于S5PV210 处理器的网关
    3.2 主控芯片的选型
    3.3 协调器与路由节点
    3.4 传感器的选型与设计
        3.4.1 温湿度传感器节点
        3.4.2 光照传感器节点
        3.4.3 二氧化碳传感器节点
    3.5 控制器节点
    3.6 模块节点电路设计
    3.7 本章小结
4 寒地水稻育秧管理系统的软件设计
    4.1 嵌入式开发环境的选择
    4.2 搭建Linux交叉编译环境
    4.3 Boot Loader的选择和移植
        4.3.1 Boot Loader的选择
        4.3.2 U-BOOT的启动过程
        4.3.3 U-BOOT的移植
    4.4 嵌入式Linux内核的裁剪与移植
        4.4.1 Linux内核体系结构
        4.4.2 Linux内核的移植
        4.4.3 根文件系统的建立
    4.5 Zig Bee网络设计与搭建
        4.5.1 Zig Bee协议架构
        4.5.2 Zig Bee组网方案
        4.5.3 Zig Bee代码
        4.5.4 搭建Zig Bee网络
    4.6 人机交互界面
        4.6.1 QT环境变量配置
        4.6.2 QT图形界面的设计
    4.7 驱动程序的设计
        4.7.1 温湿度传感器的程序设计
        4.7.2 光照传感器的程序设计
        4.7.3 二氧化碳传感器的程序设计
    4.8 本章小结
5 系统测试
    5.1 试验条件
    5.2 试验时间地点
    5.3 试验方法
    5.4 结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
    个人情况
    教育背景
    科研经历
    在学期间发表论文

(4)基于Zynq平台的Linux实时性研究及在FC网络中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 航电地面仿真系统概述
    1.3 Linux实时化研究现状
    1.4 研究内容与章节安排
第二章 实时操作系统与关键技术分析
    2.1 实时系统概述
    2.2 实时操作系统
        2.2.1 实时操作系统概述
        2.2.2 实时操作系统性能指标
    2.3 Zynq开发平台
        2.3.1 Zynq-7000总体结构
        2.3.2 Zynq平台开发环境介绍
        2.3.3 Zynq开发流程
    2.4 AXI总线介绍
        2.4.1 AXI通道介绍
        2.4.2 AXI握手机制
        2.4.3 Zynq AXI接口
    2.5 FC相关协议分析
        2.5.1 FC协议概述
        2.5.2 FC-AE-ASM协议分析
    2.6 本章小结
第三章 Linux实时性分析与实时化改造
    3.1 Linux实时性研究
        3.1.1 Linux系统概述
        3.1.2 Linux的实时性限制
    3.2 Linux的实时化改造方案
        3.2.1 双内核方案
        3.2.2 修改内核源码方案
    3.3 Preempt-RT的关键技术研究
        3.3.1 优先级继承
        3.3.2 临界区可抢占
        3.3.3 中断线程化
    3.4 Preempt-RT的配置与移植
        3.4.1 交叉编译环境的搭建
        3.4.2 Preempt-RT的配置与移植测试
    3.5 本章小结
第四章 FC节点卡软件的设计
    4.1 航电地面仿真系统的构成
    4.2 FC节点卡整体架构
    4.3 数据交互通道方案选择与设计
        4.3.1 数据交互通道方案的选择
        4.3.2 数据交互通道的设计
    4.4 节点卡驱动程序的设计
        4.4.1 初始化模块
        4.4.2 数据发送模块
        4.4.3 数据接收模块
        4.4.4 控制模块
    4.5 节点卡应用程序的设计
    4.6 本章小结
第五章 测试与分析
    5.1 Linux实时性测试
        5.1.1 Cyclictest测试
        5.1.2 测试结果分析
    5.2 节点卡软件测试
        5.2.1 测试平台介绍
        5.2.2 测试方案
        5.2.3 收发功能测试
        5.2.4 传输性能测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间的科研项目和成果

(5)中央空调管理控制计费系统(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状分析
    1.3 研究内容及架构
        1.3.1 研究内容与意义
        1.3.2 论文架构设计
第二章 硬件方案的制定与实现
    2.1 硬件总体方案设计
    2.2 ARM与FPGA通信设计
    2.3 FPGA与RS485的通信接口设计
    2.4 以太网接口
第三章 软件架构的设计与实现
    3.1 嵌入式操作系统
        3.1.1 嵌入式操作系统的选取
        3.1.2 交叉编译环境的搭建
    3.2 Web端的设计与实现
        3.2.1 Web前端主要技术概述
        3.2.2 Web功能页面设计
    3.3 Web服务器
        3.3.1 嵌入式Web服务器概述
        3.3.2 Appweb服务器的移植
        3.3.3 服务器脚本
        3.3.4 数据传输格式
    3.4 嵌入式Linux应用程序
        3.4.1 进程通信
        3.4.2 线程通信
    3.5 嵌入式数据库
        3.5.1 SQLite数据库的移植
        3.5.2 数据库结构设计
        3.5.3 数据库接口设计
第四章 计费算法的改进与实现
    4.1 中央空调计费方式概述
    4.2 计费算法的改进
第五章 系统测试
    5.1 测试环境介绍
    5.2 测试过程及结果
        5.2.1 系统监控功能测试
        5.2.2 远程控制功能测试
        5.2.3 计费分摊功能测试
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢

(6)基于嵌入式Linux的机器人控制和交互(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国外研究及现状
    1.3 国内研究及现状
    1.4 发展状况分析与概述
    1.5 本文主要内容
第2章 软硬件平台的搭建
    2.1 嵌入式的相关概述
        2.1.1 嵌入式的定义
        2.1.2 嵌入式系统的特点
        2.1.3 嵌入式应用领域及发展方向
    2.2 硬件系统搭建
        2.2.1 系统硬件平台介绍
        2.2.2 JZ2440 相关的介绍
        2.2.3 系统控制部分概述
        2.2.4 系统的输入输出概述
    2.3 软件系统搭建
        2.3.1 开发环境的搭建
        2.3.2 Boot Loder及移植
        2.3.3 Linux内核编译配置以及移植
        2.3.4 构建根文件系统
    2.4 本章小结
第3章 语音交互控制系统的硬件设计
    3.1 UART串口简介
        3.1.1 S3C2440 UART接口简介
        3.1.2 串口相关基本概念
        3.1.3 串口通信的相关参数
    3.2 SYN6288 语音合成芯片介绍
        3.2.1 芯片功能特性介绍
        3.2.2 SYN6288 通信简介
    3.3 机器人舵机简介
    3.4 SPI协议介绍
        3.4.1 SPI相关简介
        3.4.2 SPI工作时序介绍
    3.5 LD3320 语音识别芯片介绍
        3.5.1 语音识别芯片功能特性介绍
        3.5.2 语音识别芯片通信简介
    3.6 本章小结
第4章 语音交互系统软件设计
    4.1 Linux设备驱动开发简介
        4.1.1 Linux设备驱动的分类和特点
        4.1.2 字符驱动开发流程
    4.2 Linux SPI总线驱动开发简述
        4.2.1 总线设备驱动模型
        4.2.2 SPI总线驱动开发框架
    4.3 语音交互系统软件设计
        4.3.1 LD3320 语音识别芯片驱动设计
        4.3.2 SYN6288 语音合成芯片软件设计
        4.3.3 机器人舵机控制的软件设计
        4.3.4 语音交互控制的总体设计
    4.4 本章小结
第5章 视频采集与传输
    5.1 视频采集部分相关概述
        5.1.1 摄像头工作原理概述
        5.1.2 UVC驱动分析
        5.1.3 Linux视频应用框架v4l2 概述
        5.1.4 WiFi模块简介
        5.1.5 WiFi模块驱动配置及使用
    5.2 视频压缩传输概述
        5.2.1 图像相关概念
        5.2.2 H264 编码中相关压缩技术介绍
        5.2.3 H264 编码相关概念
        5.2.4 H264 码流介绍
    5.3 视频传输相关概述
        5.3.1 流媒体概念
        5.3.2 常见流媒体协议介绍
        5.3.3 RTP协议
        5.3.4 X264 以及ORTP库的移植与相关简介
    5.4 视频采集压缩软件整体设计
        5.4.1 视频采集
        5.4.2 视频压缩
        5.4.3 视频传输
        5.4.4 总体流程与实验结果展示
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
致谢

(7)光谱型太阳—天光背景辐射计的研制及数据分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 太阳辐射计研究现状
        1.3.2 辐射计发展趋势
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 辐射测量基本原理
    2.1 辐射传输原理
    2.2 透过率测量方法
        2.2.1 理论计算法
        2.2.2 直接测量方法
    2.3 辐射计定标原理
        2.3.1 辐射计直射通道定标
        2.3.2 太阳辐射计散射通道定标
第3章 光谱辐射计架构研制
    3.1 高精度二维转台的设计
        3.1.1 转台驱动系统的选型
        3.1.2 闭环反馈系统设计
    3.2 光学系统设计
        3.2.1 太阳跟踪系统
        3.2.2 光谱采集系统
    3.3 嵌入式平台的选择
    3.4 温控系统设计
    3.5 本章小结
第4章 仪器控制软件的设计
    4.1 底层组件的搭建
    4.2 嵌入式软件开发
        4.2.1 程序开发平台Linux+Qt
        4.2.2 下位机程序的开发
    4.3 服务器应用程序的开发
    4.4 本章小结
第5章 光谱辐射计的全波段标定以及数据分析
    5.1 光谱辐射计的标定
        5.1.1 绝对辐射定标
        5.1.2 直射通道定标
    5.2 透过率与水汽的测量及分析
    5.3 整层光谱透过率的测量及分析
    5.4 背景辐射观测
    5.5 定点模式观测
    5.6 本章小结
第6章 工作总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(8)基于视频处理的仓库监控系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 仓库监控系统的发展现状
        1.2.2 视频监控技术的发展现状
    1.3 本文研究目的和内容
    1.4 本文组织结构
2 系统硬件平台设计
    2.1 系统硬件平台总体设计
    2.2 参数模块设计
        2.2.1 核心控制模块
        2.2.2 传感器采集模块
        2.2.3 以太网模块
    2.3 视频模块设计
        2.3.1 嵌入式微处理器
        2.3.2 嵌入式开发板
        2.3.3 摄像头模块
        2.3.4 短信预警模块
        2.3.5 无线模块
    2.4 本章小结
3 运动目标与火焰目标检测研究
    3.1 视频图像预处理
        3.1.1 图像灰度化处理
        3.1.2 图像滤波处理
        3.1.3 图像形态学处理
    3.2 运动目标检测
        3.2.1 运动目标检测算法研究
        3.2.2 运动目标检测结果分析
    3.3 火焰目标检测
        3.3.1 火焰目标颜色模型
        3.3.2 火焰目标动态特征检测
    3.4 基于Kalman滤波的目标跟踪
    3.5 本章小结
4 系统开发环境构建
    4.1 嵌入式开发环境构建
        4.1.1 虚拟机和Redhat安装
        4.1.2 交叉编译器移植
    4.2 嵌入式Linux系统移植
        4.2.1 嵌入式Linux系统简介
        4.2.2 BootLoader移植
        4.2.3 系统内核移植
        4.2.4 根文件系统移植
    4.3 计算机视觉库OpenCV及移植
        4.3.1 OpenCV视觉库简介
        4.3.2 OpenCV视觉库移植
    4.4 本章小结
5 系统软件功能设计
    5.1 参数采集功能设计
        5.1.1 参数采集与传输程序设计
        5.1.2 SQLite数据库及移植
        5.1.3 参数接收与存储程序设计
    5.2 视频监控功能设计
        5.2.1 V4L2视频采集程序设计
        5.2.2 OpenCV视频分析程序设计
        5.2.3 基于C/S模式的视频传输
        5.2.4 基于B/S模式的视频传输
    5.3 短信预警功能设计
    5.4 基于C/S模式的交互功能设计
        5.4.1 Qt Creator的安装和配置
        5.4.2 客户端界面设计
    5.5 基于B/S模式的交互功能设计
        5.5.1 Boa服务器及移植
        5.5.2 HTML网页设计
        5.5.3 CGI程序设计
        5.5.4 内网穿透技术研究
    5.6 本章小结
6 系统测试与分析
    6.1 数据采集测试
    6.2 视频监控测试
    6.3 异常记录及预警测试
    6.4 目标识别测试
        6.4.1 运动目标识别测试
        6.4.2 火焰目标识别测试
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢

(9)基于微内核的嵌入式虚拟化技术的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作背景及意义
    1.2 嵌入式虚拟化技术的国内外研究现状
    1.3 本文主要工作与贡献
    1.4 本论文的结构安排
第二章 相关技术理论概述
    2.1 虚拟化技术理论概述
        2.1.1 虚拟化管理程序
        2.1.2 嵌入式虚拟化技术的分类
        2.1.3 虚拟化关键问题
    2.2 ARM架构及其虚拟化支持
        2.2.1 ARMv8架构概述
        2.2.2 ARMv8虚拟化
    2.3 微内核架构
        2.3.1 微内核架构概述
        2.3.2 典型微内核操作系统
    2.4 设计方案选择
    2.5 本章小结
第三章 虚拟化系统分析与设计
    3.1 设计原则
    3.2 虚拟化系统整体架构
    3.3 多核多OS引导机制
        3.3.1 hypervisor引导多核
        3.3.2 利用Linux引导多核
    3.4 跨系统通信机制的研究与设计
        3.4.1 共享内存机制
        3.4.2 核间通信机制
    3.5 内存虚拟化机制
    3.6 分区及访问控制机制
    3.7 mginkgo微内核AArch64版本设计
        3.7.1 AArch64设计工作
        3.7.2 内存管理机制
        3.7.3 IPC机制
    3.8 本章小结
第四章 系统原型实现
    4.1 编译系统
    4.2 多核引导模块
        4.2.1 配置运行环境
        4.2.2 subCPU唤醒
    4.3 mginkgo微内核AArch64版本实现
        4.3.1 内存管理模块
        4.3.2 IPC机制
    4.4 跨OS通信模块的实现
        4.4.1 关键数据结构
        4.4.2 Endpoint相关函数
        4.4.3 消息传递机制
    4.5 本章小结
第五章 系统运行与测试分析
    5.1 系统测试环境
    5.2 镜像烧写
    5.3 功能测试
    5.4 性能测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(10)InfiniBand网络协议层软件技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外InfiniBand技术研究现状
        1.2.2 国内外IPoIB技术研究现状
    1.3 论文主要工作和组织结构
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 论文组织结构
2 InfiniBand网络协议研究
    2.1 InfiniBand网络协议
        2.1.1 InfiniBand通信机制
        2.1.2 InfiniBand网络体系结构
        2.1.3 InfiniBand通信流程
        2.1.4 InfiniBand软件架构
    2.2 IB verbs应用层接口
        2.2.1 libibverbs库
        2.2.2 主要接口函数
        2.2.3 资源创建依赖
    2.3 IPoIB协议
        2.3.1 IPoIB体系结构
        2.3.2 IPoIB对 InfiniBand链路的需求
        2.3.3 IPoIB数据包格式
    2.4 Linux内核网络协议栈
        2.4.1 Linux网络设备驱动层次结构
        2.4.2 Linux网络驱动主要函数
        2.4.3 NAPI技术
    2.5 InfiniBand多播组技术
        2.5.1 SA子网管理技术
        2.5.2 InfiniBand多播组成员
        2.5.3 InfiniBand多播组操作
    2.6 本章小结
3 InfiniBand应用层数据分发软件实现
    3.1 数据分发软件总体方案
        3.1.1 嵌入式InfiniBand节点硬件平台
        3.1.2 系统软件整体设计方案
        3.1.3 系统主要数据链路
    3.2 软件程序功能模块
        3.2.1 上位机控制程序
        3.2.2 数据发送程序
        3.2.3 数据接收程序
    3.3 软件运行流程
        3.3.1 软件初始化流程
        3.3.2 数据分发流程
        3.3.3 异常处理流程
    3.4 基于InfiniBand的网络数据层设计
        3.4.1 InfiniBand传输模式设计
        3.4.2 InfiniBand资源使用流程
    3.5 本章小结
4 嵌入式IPoIB软件实现
    4.1 嵌入式InfiniBand板卡可行性分析
        4.1.1 多播功能
        4.1.2 地址解析功能
        4.1.3 兼容NAPI功能
        4.1.4 报文的封装和解析功能
    4.2 基本数据结构设计
        4.2.1 QP类型
        4.2.2 发送与接收缓冲区
        4.2.3 发送与接收缓冲区管理结构
        4.2.4 CQ设置
    4.3 IPoIB模块初始化
        4.3.1 InfiniBand资源初始化
        4.3.2 网络层功能初始化
        4.3.3 网络函数注册
    4.4 IPoIB模块启动
        4.4.1 InfiniBand数据资源配置
        4.4.2 InfiniBand多播组加入
        4.4.3 网络接口状态设置
    4.5 IPoIB数据包发送
        4.5.1 IPoIB数据包发送基本原理
        4.5.2 IPoIB数据包发送逻辑
        4.5.3 发送缓冲区操作
    4.6 IPoIB数据包接收
        4.6.1 IPoIB数据包接收基本原理
        4.6.2 IPoIB数据包接收逻辑
        4.6.3 接收缓冲区操作
    4.7 本章小结
5 软件功能分析与验证
    5.1 测试平台
    5.2 InfiniBand应用层数据分发软件验证与分析
        5.2.1 软件初始化功能验证
        5.2.2 软件数据传输性能测试与分析
        5.2.3 异常处理验证
    5.3 嵌入式IPoIB软件验证与分析
        5.3.1 软件初始化与启动验证
        5.3.2 软件数据包收发验证
    5.4 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历

四、Linux在嵌入式系统中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证[D]. 李泽寰. 华东交通大学, 2021(01)
  • [2]光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究[D]. 黄璋. 西安科技大学, 2021(02)
  • [3]寒地水稻育秧管理系统的研究[D]. 刘烜骥. 黑龙江八一农垦大学, 2021(10)
  • [4]基于Zynq平台的Linux实时性研究及在FC网络中的应用[D]. 王宁. 电子科技大学, 2021(01)
  • [5]中央空调管理控制计费系统[D]. 黄永旺. 华中师范大学, 2021(02)
  • [6]基于嵌入式Linux的机器人控制和交互[D]. 孔祥基. 汕头大学, 2021(02)
  • [7]光谱型太阳—天光背景辐射计的研制及数据分析[D]. 戚朝阳. 中国科学技术大学, 2021(08)
  • [8]基于视频处理的仓库监控系统设计[D]. 董谱. 华中师范大学, 2021(02)
  • [9]基于微内核的嵌入式虚拟化技术的研究与实现[D]. 郭子伦. 电子科技大学, 2021(01)
  • [10]InfiniBand网络协议层软件技术研究[D]. 王知恒. 浙江大学, 2021(01)

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Linux在嵌入式系统中的应用
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