嵌入式系统的应用及基本概念.ppt

雷达信号采集 传统雷达把回波强度直接转换成图像进行显示 问题： 无法实现自动识别 无法实时存储数据 无法进行进一步处理 要求将雷达信号直接数字化，利用计算机进行处理、分析 雷达信号采集 雷达为脉冲发射 利用采集卡 1路20M数字采样 对回波的包络进行数字化 在屏幕上以极坐标显示 可利用计算机进行各种处理 炮弹出膛速度测试 在炮膛中，炮弹在点火瞬间为静止，依靠爆炸产生的推力逐渐加速，至出膛时速度最大。 要求测出炮弹在炮膛中运动过程中的速度—时间曲线。 炮弹出膛速度测试 采用采集卡，利用点火信号作为触发源 利用微波信号的Doppler频移测速度 20M采样频率，对结果进行动窗FFT分析 数据实时处理 DMA方式：采用DMA控制器实现数据传输。DMA方式为直接存储器访问（Direct Memory Access）方式，也称为成组数据传送方式。其机理在存储器和I/O接口间开辟高速传输通道，从而达到CPU对I/O管理的开销小，响应延时短，传输速度快的目的，这种方式主要通过DMA控制器DMAC来实现的，基本可满足不太严格的实时处理要求。 严格“实时”，则采用内时钟触发 ＋ EOC（End of Conversion）中断 ＋ 实时操作系统（或DOS）。 Windows系统 Windows系统由于过高的CPU占用量及非实时内核，优先级的分配无法跨越系统内核，在内核系统抢占下无法进行有效的实时数据采集 基于嵌入式系统的广义数据采集案例 核聚变研究的重要任务之一就是设法把等离子体加热到10keV以上，这是实现聚变点火必须的基本条件之一。主要加热手段有欧姆加热、大功率射频波加热、高能中性粒子束注入系统、绝热压缩加热以及阿尔法粒子加热。就射频波加热来说，射频加热有阿尔芬波、离子回旋波、低混杂波、电子回旋波共四个频段可供选择。 目的 短脉冲的几毫秒到几百秒之间的实时数据采集获得物理数据进行实验分析。 监测系统运行情况，进行系统的诊断及报警和保护控制功能等等。 发布数据，建立数据库，进行追溯 远处控制 离子回旋加热系统示意图 取样 系统网络及服务架构 嵌入式系统数据采集及通讯 上位机系统平台选择 主机系统现阶段担任网络通讯、人机对话、数据处理、数据显示、数据库服务、网页发布的功能，是一个复杂而较为庞大的系统。 Visual C++是最好的选择，通过编程可以实现上述的所有功能，笔者采用Visual C++进行了程序的编写，网络通讯接口、数据库接口，功能的实现都有着很好的表现 。 数据分析和数据显示上，存在着不足 虚拟仪器开发软件Labview是专业数据采集的开发平台，基于“图形”方式的集成化程序开发环境 模块划分 触发模式系统 数据参数的设定 （如保存的路径、初始化文件位置、日志记录、时间显示） 数据通讯模块 （设置通讯参数、接受采集数据、并读入内存、接收网络传输实验号） 数据显示处理模块 报警指示、报警声音指示、图形显示 设置数据范围 发送控制参数 界面 数据库及共享ASP+SQL Server 2005 参考资料： 马明建，数据采集与处理技术，西安交通大学出版社，2003年4月 （印度）RAJ Kamal 嵌入式系统体系结构，清华大学出版社。 陈翌，嵌入式软件开发，国防工业出版社，2003年 田泽，嵌入式系统开发与应用 PCI_SIG office, PCI Local Bus Specification Revision 3.0，The PCI Special Interest Group，August 12, 2002 6．[美]Wind River, VxWorks 程序员指南，清华大学出版社，2003年8月 7．施威铭研究室，SQL Server 2005 中文版管理实务，机械工业出版社，2008年1月 8．杨乐平，Labview高级程序设计，清华大学出版社，2003年4月 嵌入式系统软件的明天 学习嵌入式方法 学习嵌入式，显然应偏重于嵌入式软件，特别是嵌入式操作系统方面。对于搞嵌入式软件的人，最重要的技术显然是 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理 必须掌握一个嵌入式操作系统 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。 思考 你是如何理解嵌入式系统的? 在日常生活中，你接触过哪些嵌入式产品？他们都有些什么功能？ 嵌入式系统中的软件有哪些特征? 比较嵌入式系统与普通的计算机系统存有哪些相同和不同之处。 嵌入式系统和信息安全的结合点有哪些？ 第二部分 应用举例 数据采集系统 数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程，相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统主要由硬件和软件两部分组成，硬件部分主要是由传感器、模拟多路开关、采样