可重构嵌入式数控系统的研究

提出了一种可重构的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点.在硬件设计上,主控系统、插补和补偿模块以及伺服模块通过CAN总线互连,实现嵌入式数控系统硬件的可重构性.在软件设计上,采用软件芯片的思想,同时设计数控软件自动生成系统,实现了软件的可重构性.     

基于片上系统的可重构数控系统研究

为适应柔性化制造的发展趋势,提出了一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构;首先给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计,接着说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构设计和Nios II软核处理器具体配置,实现MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;最后设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,共有9,963,392bit重构数据,在20MHz时钟下整个重构周期耗时748毫秒,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。     

基于COM标准的可重构数控系统研究

提出了采用软件复用技术解决数控系统的开放性和可靠性问题,应用COM标准研制数控软构件,以构建可重构式数控系统,结合COM组件的特性,对数控软构件的实现原理及方法作了阐述,给出了可重构数控系统的开发流程和特点,原型系统的开发完成表明该方法是有效的,该方法在数控机床及控制领域具有较好的应用前景。     

基于MicroBlaze的可重构嵌入式系统设计

基于MicroBlaze软核设计了一个可重构嵌入式系统,可完成基于嵌入式Web服务器的远程监控。介绍了Xilinx微处理器软核MicroBlaze的定制、硬件平台的搭建及uCLinux操作系统的剪裁,最后给出了实现远程监控的程序流程图。     

嵌入式可重构显示适配器设计与实现

嵌入式系统具有计算能力较弱和用途专一的特点,从而限制了其图形图像的处理能力。将可重构计算思想应用到嵌入式系统中,设计一种嵌入式可重构显示适配器,兼有软件灵活和硬件高效的特点。以BMP图像显示功能为例,在Xilinx公司的FPGA开发板上实现一个原型系统,介绍具体的设计细节,验证技术可行性。该设计为将来可重构音视频处理提供了重要的技术基础。     

嵌入式虚拟仪器软件可重构设计技术研究

嵌入式虚拟仪器(EVI)软件可重构是指框架和功能的重构;结合面向对象技术和组件技术,系统地阐述了软件可重构模块化设计的原理、软件可重构算法、可重构软件结构框架设计和可重构软件开发方法;通过分析可重构软件的设计原理和设计思路,提出了一套比较详细的可重构软件的开发方法;经工程实践应用,设计方法合理可行,有效提高了嵌入式虚拟仪器软件的开发效率,达到软件复用及重构的目的。     

基于实时组件的可重构数控系统研究

针对可重构数控系统存在的行为与定时问题，将调度机制引入基于口的组件，提出一种实时组件模型，并以此为基础建立了层次化多模式的数控系统体系结构。该结构通过层次化有限自动机描述系统的控制行为；通过组件网络刻画系统的定时特性，为分析可重构控制器构形的变化提供了有效的手段。针对2轴控制器的重构过程有效地验证了文中方法的有效性。     

组件技术及其在可重构数控系统中的研究

作为一种开放式数控系统,可重构数控系统不仅可以加工各种类型的产品,而且可以根据需要改变自身的系统结构,以满足特殊的应用需求.为了实现可重构数控系统,本文对组件技术进行了深入研究,提出适合可重构数控系统的组件模型.在此基础上,设计并实现了通信管理层,以提供各组件所需的系统功能服务和可重构功能.最后,本文搭建了一个可重构数控系统的基本原型,并进行了相应的测试与实验.     

可重构嵌入式虚拟仪器软面板设计

本文在分析IVI的系统结构和工作机制的基础上,提出了基于IVI模型的嵌入式虚拟仪器软面板的整体框架.论述了软面板底层类驱动库和驱动引擎的设计,同时以示波器为例用Qt/Embedded开发了嵌入式虚拟仪器软面板应用程序接口,并论述了主要设计方法.     

可重构的嵌入式虚拟仪器设计方法

为了使运行期的器件实现快速逻辑重建,设计一种嵌入式虚拟仪器（EVI）动态可重构方法。该方法以动态可重构IP作为基本模块,运行期间对组成系统的IP进行动态替换以实现硬件重构,通过EVI中间件和配置信息库实现软件重构。测试结果表明,该方法能降低开发成本,缩短开发周期,实现不同场合的测试要求。     

无线传感器网络网关研究

介绍了无线传感器网络网关的软件、硬件设计要点。基于CC1010的RF接口实现与无线传感器网络的通信，基于SIM100E的GPRS接口实现了与互联网之间的TCP/IP连接，无线传感器网关实现了与外部网络的可靠连接。     

无线传感器网络覆盖优化仿真研究

研究无线传感器覆盖(WSN)优化问题,由于网络传感器节点分布不均匀,又存在冗余等问题。传统WSN高密度部署方法,节点分布极不均匀,节点覆盖区域之间的重复率高,节点浪费严重,导致网络覆盖率低、成本高。为了提高无线传感器网络的覆盖率,提出一种混沌粒子群优化算法(CPSO)的WSN覆盖优化算法。首先以提高网络覆盖率为优化目标,建立WSN覆盖优化数学模型,然后通过粒子间协作进行求解,并对粒子群混沌扰动,保持粒子多样性,从而得到最优网络覆盖。仿真结果表明,相对于其它覆盖优化算法,CPSO能够以较少传感器节点获得较高网络覆盖率,提高了网络通信效率,降低网络成本。     

基于传感器网络节点配置优化仿真研究

研究无线传感网络节点配置覆盖优化问题。由于无线传感网络存在着热区问题,对网络的覆盖性能造成严重的影响,同时影响网络配置优化。为了有效的提高无线传感网络的覆盖率,提出了一种改进的粒子群算法优化无线网络节点覆盖。针对粒子群算法存在易陷入局部极值和早熟的缺陷,引入遗传算法中的交叉算子和变异算子,优化传感网络节点的混合粒子群算法,在严格确保无线传感器网络连通性的条件下,传感器节点配置数目达到要求的覆盖度,并进行仿真。仿真结果表明混合粒子群算法能快速收敛到更精确的解,使网络节点配置达到覆盖的优化要求。     

无线传感器网络仿真系统的设计与实现

无线传感器网络是一个新兴领域,其面向应用的特点使其区别于现有的通信网络.为有效和快捷地展开无线传感器网络的研究,在离散事件仿真原理和面向对象技术的基础上,该文提出一个无线传感器网络仿真系统,从系统结构框架、类的设计及软件模型、仿真机制方面多层次多角度地对该系统进行了描述,并采用C＋＋和Matlab编程语言予以实现.该系统具有开放式、模块化、易扩展的特点,它的设计和实现对于推动无线传感器网络技术的研究有着积极的意义.     

无线传感器网络中连通问题的研究

通过把复杂的连通问题逐步化简，并利用理论分析、数学建模和几何证明。采用几何理论和数学归纳法的思想，从拓扑学的角度给出了传感器区域的一种网格划分方法。最后从理论上给出了在一个实现完全无缝连通的传感器区域内最少衙要多少簇首的解析表达式，即从理论上解决了把整个传感器区域至少划分成多少个簇才能实现完全无缝连通的问题。     

一种改进的室内wsn仿真模型

针对室内无线传播模型具有多径传播效应的特性和无线传感器网络协议栈的特点,提出了一种改进的室内无线传感器网络仿真方法。方法使用阴影模型模拟室内无线传播模型的多径传播效应,结合常用的无线传感器网络节点芯片的性能参数预测出无线信号在室内的实际传输距离,并在NS2中以该无线信道模型为基础,以无线传感器网络协议栈为标准,建立了一个改进的室内无线传感器网络仿真模型。仿真模型的测试结果表明该模型在数据包投递率及网络剩余能量的比率上与实际室内无线传感器网络的性能相似。证明建立的模型能为室内无线传感器网络的实际布网和应用提供可靠的依据。     

无线传感器网络中覆盖集的高效选取

传感器网络分簇机制中, 工作效率与网络覆盖密切相关. 任意时刻激活最小数目工作节点能够有效节省网络能量. 然而, 由于传感器网络的高密度部署, 使得该问题成为一个NP-完全问题. 本文提出一种基于改进的精锐非支配遗传算法以选择网络最优覆盖集. 对比于传统的二进制监测模型, 本文在算法实施过程中采用了概率监测模型. 在保证网络全覆盖的前提下, 令一部分节点进入休眠状态达到节能的目的. 并提出循环重组算子和删除因子以优化算法性能. 大量的仿真实验验证了本文算法的有效性.     

基于ZigBee和GPRS的嵌入式远程监测系统的设计

为了实现传感器网络的远程监测,结合Zigbee和GPRS各自的优势和特点,提出了一种基于ZigBee网络与GPRS网络相结合的设计方案。通过CC2530构成的无线传感器网络与已普及的移动通信网结合的组网方式完成数据采集、汇总、上传及远程监控。实验结果表明,这种方案利用了各自网络的优点,增强了对远程Zigbee网络节点的实时监控与处理能力。     

多网融合的无线传感器网络网关设计

本文基于ARM9平台,设计并实现了一种能与多种通信网络进行数据交换的无线传感网网关。该网关通过多种通信模块的接入,应用多线程技术控制各种通信方式并行执行,实现了无线传感器网络与以太网、GPRS移动通信网、无线局域网等多种网络的互联互通。系统性能测试表明,该网关在吞吐量、时延、丢包率等性能指标上都有较为优越的表现,完全可以在实际网络环境下高性能的运行。