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嵌入式计算机控制系统的设计与实现

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嵌入式计算机控制系统的设计与实现

嵌入式计算机是一种在特定环境下运行的计算机，它集成了微处理器、存储器、输入输出接口、时钟电路和各种传感器等硬件，适用于各种工业控制、医疗设备、交通运输、自动化生产和家庭智能化等领域。嵌入式计算机控制系统的设计与实现需要考虑电路设计、软件开发、信号处理、控制算法和安全性等方面的问题。

1. 嵌入式计算机硬件设计

嵌入式计算机控制系统需要根据实际需求进行硬件设计，包括模拟电路、数字电路、通信接口、电源管理和射频电路等方面。其中，模拟电路设计要求对数据采集、信号处理、放大和滤波等进行精细化，确保系统的稳定性和准确性；数字电路设计要根据不同应用场景选择合适的芯片、板子和传感器组合，确保系统的可靠性和高效性；通信接口设计要考虑串口、并口、以太网、无线通信等不同协议的兼容性和稳定性；电源管理设计要考虑功率因素、温度因素、并发因素和安全因素等各种因素；射频电路设计要考虑天线选择、信噪比、干扰等方面的因素。

2. 嵌入式计算机软件开发

嵌入式计算机控制系统软件开发主要包括操作系统、驱动程序、应用程序、控制算法和网络协议等方面。其中，操作系统的选择要考虑实时性、稳定性和可靠性等方面的问题；驱动程序的编写要考虑硬件唯一性、便捷性和易扩展性等方面的问题；应用程序的开发要考虑功能性、易使用性和界面美观度等方面的问题；控制算法的设计要根据不同应用场景选择不同的方法，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等；网络协议的选择要考虑通信距离、数据传输速度和安全性等方面的问题。

3. 嵌入式计算机信号处理

嵌入式计算机信号处理主要包括模拟信号处理和数字信号处理两方面。其中，模拟信号处理要考虑信号放大、滤波和采样等方面的问题，确保系统采集到的信号精确可靠；数字信号处理要考虑数据编解码、采样率、量化精度和滤波等方面的问题，确保系统能够准确合理地处理所有数据。

4. 嵌入式计算机控制算法

嵌入式计算机控制算法是实现系统自动控制的一种有效手段。控制算法主要有开环控制和闭环控制两种，闭环控制通常采用PID控制、模糊控制和神经网络控制等方法。开环控制主要是通过预设一定的控制指令来达到期望的效果，闭环控制则是在匹配反馈回路的过程中，通过计算实际控制量与设定值的误差进行修正和控制。

5. 嵌入式计算机安全性

嵌入式计算机控制系统的安全性主要包括数据安全和系统安全两个方面。数据安全要求系统能够保护重要数据不被篡改、泄露或丢失，需要采用加密算法、完整性验证和访问控制等措施；系统安全要求系统能够防止非法攻击、病毒感染和软硬件故障等问题，需要采用访问控制、逆向破解和备份重启等措施来保障系统的安全性。

嵌入式计算机控制系统的设计与实现是一项复杂的工程，需要涉及多个学科领域的知识和技术，如电子工程、计算机科学、自动控制和信息技术等。只有充分考虑到以上各个方面的问题，才能够开发出高效、稳定和安全的嵌入式计算机控制系统，促进各行各业的自动化升级和发展。

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嵌入式智能家居系统的设计与实现

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嵌入式智能家居系统的设计与实现

引言

想象一下：在酷热的夏天或寒冷的严冬，当您工作一整天后带着疲惫的身躯

在回家的路上时，空调已经开启并调节到了舒适的温度，柔缓的轻音乐已经为

您播放，通风装置已经接通，室内的光线已经调节好，把您预先准备好的食物

用微波炉加热。这样，您一回来就可以享受到清新的空气、美妙的音乐、舒适

的环境，或许还有一杯热茶

这并不是在科幻电影里面出现的场景。事实上这样的生活已经近在咫尺。随

着 IT 产业的发展和人们生活水平的提高，智能住宅、家庭自动化等技术的发

展正受到人们的密切关注，相关产品也在逐渐成熟。

一 设计概述

整个系统包含以下四个子系统：

安防子系统：该子系统中包括红外发射端，红外接收端。

家电控制子系统：该子系统中包括智能灯光控制，家电控制，家庭重要设施

控制。

家庭娱乐和总体控制子系统。

GPRS 移动通信子系统。

各个模块通过 2.4G 无线通信，确保了信息的可靠传输。

在嵌入式智能家居系统中，具有代表性的节点是 GPRS 模块 、空调控制器

、煤气开关控制器、音响系统控制器和红外安全控制器。如下图所示，通过空

调控制器，可以对空调的开关进行直接控制；通过煤气开关控制器，可以对煤

气的开关直接控制；通过音响系统控制器，可以对音响开关进行直接控制；通

基于ARM的嵌入式系统的设计与实现

基于ARM的嵌入式系统的设计与实现

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基于ＡＲＭ的嵌入式系统的设计与实现

作者：林 华

来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第09期

摘要：介绍了一种基于ARM的嵌入式系统的设计方法；首先简要介绍了嵌入式硬件设计方案，然后重点阐述了BootLoader程序的设计、uCLinux的编译与移植，最后对uCLinux下的网络编程进行了分析。

关键词：ARM；嵌入式系统；linux；BootLoader

中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)09-11724-02

The Design and Realization of Embedded System Based on ARM

LIN Hua

(Computer Science College of Yangtze University, Jingzhou 434023, China)

Abstract: This paper designed a new embedded system based on ARM．Firstly, it introduced the

embedded system hardware design, Secondly, it analyzed detailedly the compile and transplant course

of the uCLinux, in the end it discussed on the communication software design for uCLinux.

Key words: ARM; Embedded System; Linux; BootLoader

随着计算机技术和半导体技术的发展，嵌入式系统在个人数据处理、多媒体通信、在线事务处理、生产过程控制、交通控制等各个领域内得到了广泛的应用，各种嵌入式相关的新产品纷纷涌现。嵌入式系统越来越引起人们的关注，对嵌入式系统的研究，是掌握信息技术的核心。本文以处理器S3C44B0为核心，设计出一个基于ARM+uCLinux的嵌入式系统，对于嵌入式系统有独到的研究。

嵌入式Linux系统的设计与实现

嵌入式Linux系统的设计与实现

第２４卷第５期　２０１４年５月　计算机技术与发展　

ＣＯＭＰＵ　ＩＥＲ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．５　Ｍａｖ　２０１４　

嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统的设计与实现　

霍玲玲，王世君，徐晓卉，镇维，马祥杰　

（空军工程大学，北京１０００９７）　

摘要：近几年计算机硬件技术及网络水平的不断发展和提高，嵌入式系统在军事、政治、经济、生活等各个方面都得到了　普遍的应用。Ｌｉｎｕｘ操作系统具有代码公开、内核优化、占用资源少等多方面无与伦比的优点。因此，文中提出了一种嵌　入式Ｌｉｎｕｘ系统设计及具体实现方法，其中包括硬件结构，软件设计主要分析了嵌入式操作系统的选择和驱动程序的实　现。该系统采用微处理芯片来控制实现系统功能，并最终提出了一种使用软硬件技术开发的嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统的方法。　关键词：嵌入式系统；Ｌｉｎｕｘ；驱动程序；微处理器　中图分类号：ＴＰ３３４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－６２９Ｘ（２０１４）０５－００８７－０３　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－６２９Ｘ．２０１４．０５．０２１　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｌｉｎｕｘ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＨＵＯ　Ｌｉｎｇ－ｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｓｈｉ－ｊｕｎ，ＸＵ　Ｘｉａｏ－ｈｕｉ，ＺＨＥＮ　Ｗｅｉ，ＭＡ　Ｘｉａｎｇ－ｊｉｅ　

（Ａｉｒ　Ｆｏｒｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｒｉｎｇ　１０００９７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｌｅｖｅｌ，ｅｍ－　ｂｅｄｄｅ，ｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｌｉｔａｒｙ，ｐｏｌｉｔｉｃａｌ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｌｉｆｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ．Ｌｉｎｕｘ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｏｐｅｎ　ｃｏｄｅ，ｔｈｅ　ｋｅｒｎｅｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｌｅｓｓ　ｒｅｓｏｕｌ￣ｅ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｉｎｃｏｍｐａｒａｂｌｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｐｒｅｓｅｎｔ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｌｉｎｕｘ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅ—　ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍａｉｎｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｓ　ａ　ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｃｈｉｐ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｌｉｎｕｘ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ；Ｌｉｎｕｘ；ｄｒｉｖｅｒ；ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　

嵌入式人脸识别系统设计与实现

嵌入式人脸识别系统设计与实现

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嵌入式人脸识别系统设计与实现

作者：李昌湘 白创

来源：《智能计算机与应用》2018年第03期

文章编号： 2095-2163（2018）03-0115-04中图分类号： 文献标志码： A

摘要： 关键词： （School of Physical & Electronic Science， Changsha University of Science

& Technology， Changsha 410114， China）

Abstract： A face recognition system based on the S5PV210 embedded platform is designed and

implemented in this paper. Designing a face recognition system on an embedded device requires not

only considering the recognition accuracy， but also estimating the influence of environmental

changes around the device on the face recognition. In the system， the Adaboost algorithm is used to

detect the human face based on the haar feature of the human eye， and human face is identified by a

method of LBP texture feature extraction combined with SVM recognition classification. After system