基于NAND Flash的转译层的设计

基于NAND Flash的嵌入式存储系统以其轻巧便携、读写速度快等特点成为当前嵌入式存储系统的主流配置.但由于固有坏块以及在擦、写过程中随机产生的坏块影响了NAND Flash的实际应用,所设计的NAND Flash的驱动转译层具有坏块管理机制并实现上层文件系统的连续读写功能.     

基于SOPC技术的硬盘扇区读写

提出了一种利用ALTERA公司的第二代嵌入式软核处理器NiosⅡ直接访问硬盘扇区的方法。该方法具有体积小、重量轻和速度高等优势，可以为车载视频点播系统提供高速视频数据流。同时介绍了SOPC技术、FAT32文件存储系统和硬盘的软硬件接口。阐述了SOPC技术的使用和硬盘扇区读写原理。     

基于SOPC的图像采集与存储系统设计

图像采集与存储是对图像信息进行处理和分析的前提。针对目前嵌入式图像采集系统设计复杂、难以扩展升级、存储资源有限的问题,提出了一种基于SOPC技术的嵌入式图像采集与存储系统方案,用FPGA硬件逻辑资源实现了图像采集,在SOPC Builder中采用SPI内核完成了SD卡读写的硬件设计,在NiosⅡIDE环境下,采用C语言实现了图像SD卡存储的软件设计。实验结果表明,系统能够正常工作并具有较好的应用前景。     

PBPP:列存储系统中基于传递块缓冲区的流水线并行处理

片上多核处理器(CMP)凭借其低功耗和低成本等优势迅速成为处理器市场的主角,它为多线程的实现提供了硬件支持。列存储技术在分析型应用中具有显著的优势。在列存储系统中,查询优化依然是最重要的问题之一。在列存储系统中,利用多核资源提高查询处理性能具有较大潜力。文中通过对查询执行器生成的物理查询树进行流水多线程设计,结合列存储的特点,建立传递块缓冲区,使主线程和辅助线程分别对传递块缓冲区读写,以提高查询性能。同时还提出使用操作系统中经典的"生产者和消费者"模式来解决线程之间的同步问题。提出的这些方法应用在实验室研发的列存储系统DWMS中,使用数据仓库基准测试集SSB验证了这些方法的有效性。实验结果表明,传递块缓冲区的设计使SQL的查询效率有了近50%的提升。     

支持跨步访问的嵌入式存储系统

提出了一种新型多素数嵌入式存储系统,能够显著改善系统跨步访问的性能。提高跨步访存的带宽,对于改善系统的整体性能有着重要的意义。但是,在嵌入式系统中,受片外结构的尺寸限制,直接应用经典的素数存储系统理论无法显著改善跨步访存性能。为此,该新型系统以素数存储系统理论为基础,引入主存访问调度策略并结合嵌入式系统的实际结构特征,构造了一种两层结构的多素数存储系统,可以用较少数量的存储模块实现,而且从逻辑地址到物理地址的映像计算简单,能够以相对较小的硬件代价实现对嵌入式存储系统跨步访问的有效支持。理论分析和实验结果均证实了该系统的正确性和有效性。     

基于SOPC和SD卡的嵌入式存储系统设计与实现

本文介绍了一种基于NiosⅡSOPC系统和SD卡的嵌入式存储系统的实现方案,构建了基于NiosⅡ软核处理器的SD卡读写操作系统,编写了软件驱动程序,实现了对SD卡读写的基本操作。     

高能物理环境中混合存储系统的设计与优化

高能物理是典型的数据密集型计算环境,数据处理包括模拟计算、重建计算以及物理分析。其中大文件计算占据较大比重,并且高能物理文件访问模式以跳读为主,因此大文件的高速访问成为整个系统性能的重要影响因素。首先剖析传统高能物理计算环境的典型架构及其文件访问模式的特点,介绍混合存储模式在高能物理计算环境中的优势,总结其数据访问方式的特点,对其各种读写方式进行数据测试;然后提出针对该环境的混合存储系统的部署设计和优化,使该环境下的数据读写性能得到明显提高;同时将成本因素考虑到系统设计中,实现了一个低成本高性能的存储系统。测试表明,混合存储系统在高能物理等大数据存储系统中具有高效的I/O性能。文中全面分析了影响其性能的各种因素,实现了最优化配置的低成本高性能混合存储系统,并对该系统的未来发展趋势进行了分析和展望。     

嵌入式存储系统的仿真及实现

嵌入式环境中存储需求在不断地增长，越来越多的嵌入式系统采用高速存储单元支持系统运行以及大规模的数据存储。随着嵌入式存储系统的速度和容量的扩展，如何设计高速的存储系统成为需要研究的问题。该文从信号完整性的角度，以一种海量DDR存储系统设计为实例，利用信号完整性仿真方法，分析和探讨了适当的信号线终结方式和布线规则对信号完整性的影响。该方法适用于不同容量的高速存储系统设计和高速DDR2存储系统，实际应用表明了该方法具有良好的效果。     

基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器

提出一种基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器的设计方法。硬件上采用ARM9+FPGA的结构,利用S3C2410A微控制器(ARM920T内核)的高速处理能力,以及FPGA在读写控制逻辑、高速数据交换方面的优势,实现4通道数据同步。软件上采用μC/OS-II实现多任务运行及实时处理。整机测试表明:该嵌入式数字示波器支持4通道输入,采样频率范围2kHz~20MHz,输入电压范围0~+4V,频率、脉宽和幅值精度±0.5%,具有良好的人机交互界面。可作为一个通用模块,嵌入智能仪器。     

基于Web服务器家用云存储系统的设计

给出了一种利用嵌入式Web服务器、客户端Socket通信和CGI程序实现云存储系统的解决方案,并实现离线下载等功能。首先简要介绍了系统硬件和软件的支持环境,在此基础上分析了客户端浏览器、Web服务器和CGI程序三者关系并提出了基于嵌入式Web服务器云存储系统用户应用软件的实现方案。通过测试,证明了该方案的可行性,为进一步提高嵌入式技术在云存储系统领域中的应用提供了借鉴。     

一种光线与三角形求交算法的硬件架构设计

为了实现实时性的光线追踪平台,提出了一种光线与三角形求交算法的硬件架构设计。首先介绍了一种光线与三角形求交的简洁算法。该算法与其它算法相比使用存储空间最少,却具有相似的性能,便于硬件实现。根据此算法,提出了相应的硬件架构,在架构设计过程中,通过折叠、资源共享、以及多线程等硬件架构设计方法来提高硬件使用率,使有限的硬件资源达到最高的性能。实验结果表明,与现有方案相比,本文硬件架构平台在速度和芯片面积两个方面都存在着较大的提高。为实时光线追踪的实现提供了依据。     

基于FPGA的USB3.0通信架构设计与实现

针对USB设备与主机通信存在的带宽瓶颈问题,设计一款基于USB3.0协议的高速通信架构,为嵌入式设备与PC之间的USB数据高速通信提供一种可选方案。本设计采用Cypress的EZ-USB FX3芯片作为USB的外设控制器,以FPGA作为整个硬件系统的主控芯片,通过对FPGA硬件系统进行设计,对设备固件进行设计与调优,该架构支持USB 2.0/3.0接口自适应,能够实现主机、国产嵌入式CPU、SRAM之间的两两可变帧长通信,硬件传输速度达到360 MB/s,数据连续传输速度达到148 MB/s。     

基于ARM9处理器的GPS车载导航系统终端

针对传统的车载导航系统终端大多采用单片机为主控处理器,存在处理速度慢,功耗高等问题,提出了采用32位ARM9的嵌入式系统进行控制,研制了新一代的GPS车载导航系统终端。给出了详细的系统硬件电路图,介绍了导航地图的实现。该系统以较少的硬件资源,实现了较高的性能,使得系统具有处理速度快、功耗低、可靠性高等特点。     

基于ARM的嵌入式图像识别检测系统的设计

图像识别的主要目的是使用计算机作为工具对目标图像进行处理、解析与应用,通过数据分析检测出具有不同特征的目标和对象,发展至今其已成为了人工智能的基础。本文基于ARM嵌入式芯片提出了一种结合尺度不变特征变换匹配算法的图像识别检测系统,系统硬件部分采用模块化设计的思想以提高系统的兼容性,分为图像获取、数据采集、数据存储、图像识别等模块;软件部分采用斑点检测匹配匹配算法进行图像识别以提高图像识别速度与精度。实验结果表明所设计的系统具有识别速度快、精度高、可靠性高、故障少的特点。     

基于单片机的无线转速测量仪设计

测量转速的方法很多,但多数比较复杂,而无接触式转速测量仪在测量过程中无需与被测物直接接触,无机械磨损,对被测物的影响小,应用广泛。本文分析了转速测量的基本原理,提出了系统总体设计方案,以光电传感器为转速检测元件,以STC12C5410AD单片机为控制核心,通过无线接收模块,实现无线转速的测量,给出相关硬件电路及软件设计思路。     

基于单芯片的高速嵌入式以太网接口设计

提出了一种单芯片设计方案,解决了在低速嵌入式系统中实现高速网络通信的接口问题.采用带硬件TOE功能的网络微控制器AX11015,融合了小型嵌入式TCP/IP协议栈uIP 0.9,实现了低速嵌入式系统的高速网络通信.实验结果表明,接口模块可以实现UDP数据传输达到20子Mbps,方便接入其它系统中,并已在网络LED大屏幕中得以应用.     

VxWorks下USB主机接口开发

USB是通用串行总线接口,具有速度快、即插即用、接口灵活、独立供电等显著优点。给出了一种在嵌入式系统中实现USB主机功能的方案,采用PHLIPS公司PCI桥接USB芯片作为控制器,配合相应的软件系统,实现U盘和移动硬盘等大容量存储设备上数据的读写。详细描述了系统的软硬件设计方案和工作原理,给出VxWorks下PCI设备驱动的框架和USB驱动程序的挂接。     

基于PID算法的直流电机PWM调速控制器设计

为提高对直流伺服电机转速的控制精度,将控制器硬件电路设计成闭环控制系统,通过位置传感器采样获取伺服电机转速并反馈给单片机系统,引入基于PID控制的算法对单片机进行编程控制,设计了一款能通过反馈控制自动修正直流电机转速的调速控制器,文中给出了控制器的硬件电路设计方法和系统软件的编程算法。该控制器具有成本低、控制精度高、调速范围宽、响应速度快等特点,通过简单硬件接口就能将其嵌入到的各种小功率直流电机控制产品中加以应用。     

基于ARM的井下智能通信分站的硬件设计

分站是煤矿安全监测监控系统的文研究与设计了一种新型智能通信分站,详细介绍了分站的硬件设计.该分站采用32位ARM微处理器,引入了以开放性和高速率为特征的嵌入式网络技术,消除了不同通信分站间的协议壁垒.嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统的应用,不仅提升了系统容量和信息处理速度,也增加了系统的先进性和稳定性.