嵌入式Linux课程设计与研究

随着嵌入式技术、物联网技术的高速发展以及以嵌入式Linux为操作系统的应用领域的增多,嵌入式Linux设计课程的教学也在各大院校开展起来。介绍了嵌入式Linux设计概念、系统架构、设计内容及发展方向,设置了嵌入式Linux设计课程内容,包括嵌入式Linux系统体系结构、引导程序、内核、设备驱动程序、文件系统及图形界面三部分内容,对培养适应社会需求的嵌入式技术人才具有重要意义。     

嵌入式无线安防监控系统电源研究

阐述了无线安防监控系统的硬件结构设计和软件设计。论述了无线安防监控系统电源设计包括:系统电源电路设计、系统电源的调试、嵌入式Linux内核实现电源管理,重点论述了嵌入式Linux内核实现电源管理与Linux电源管理的实现机制。通过对电源本身的设计构造进行改进以及对嵌入式Linux内核实现电源管理,可以在系统运行过程中减小对电能的消耗,减少系统功耗。     

基于嵌入式Linux的电能质量在线监测系统的研究

嵌入式系统是面向应用的专用系统,与桌面计算机系统相比,在性能要求、系统构成、应用领域等方面都有显著差异。介绍了嵌入式Linux的基本知识和针对嵌入式设备的应用特点,阐述了嵌入式Linux的主要技术以及在电能质量监测领域的应用方法。结合具体硬件平台详细说明了嵌入式Linux技术在开发电能质量监测系统上的应用。     

基于嵌入式Linux的电能质量在线监测系统的研究

嵌入式系统是面向应用的专用系统,与桌面计算机系统相比,在性能要求、系统构成、应用领域等方面都有显著差异.介绍了嵌入式Linux的基本知识和针对嵌入式设备的应用特点,阐述了嵌入式Linux的主要技术以及在电能质量监测领域的应用方法.结合具体硬件平台详细说明了嵌入式Linux技术在开发电能质量监测系统上的应用.     

嵌入式实时Linux及其在电网自动化系统中的应用

嵌入式实时Linux是自由软件的代表－Linux操作系统在嵌入式和实时性方面的功能扩展版本，文中重点介绍了嵌入式实时Linux的结构特点和构建方法，以及在各领域中的主要应用情况，全面综合了在工业控制领域中的应用动态，并就嵌入式实时Linux的众多优势结合电网自动化系统的特点进行了分析，展望了今后在电网自动化系统中应用的广阔前景。     

基于ARM的嵌入式远程监测系统研究与设计

介绍了ARM处理器的特点和嵌入式系统ARM硬件平台设计,分析了嵌入式Linux操作系统的移植、Linux内核及文件系统的下载方法。设计了基于ARM和嵌入式Web Server的远程监测系统结构,重点分析了嵌入式Web Server技术、CGI程序设计方法及嵌入式Web Server的移植。该系统在工业远程监测系统中具有广阔的应用前景。     

基于嵌入式Linux文件I/O编程的实践教学研究

本文研究基于Linux操作系统的嵌入式文件I/O编程的实践教学,首先介绍了嵌入式Linux文件I/O编程的两种方式区别及其教学特点,之后详细介绍了嵌入式Linux文件I/O编程教学难点与对策。此实践教学的研究成果已经在教学环境应用,并得到良好的授课效果,能够达到预期的实践教学目的。     

基于嵌入式Linux的视频网络实时监控系统的实现

介绍了一种基于嵌入式Linux的视频网络实时监控系统。其采用客户／服务器结构,使用嵌入式系统技术,通过定制嵌入式Linux操作系统,实现了客户端的嵌入式监控机,在其内采用TCP／IP协议通过Internet进行网络通信,速度快、成本低、稳定性强、可扩展性好。它既能对目标进行现场实时监控,又能通过Internet与服务器端组成网络,实现服务器端的集中监控。     

无线温湿度采集系统的Linux驱动程序设计

为了解决传统的有线温湿度采集系统布线难、灵活性差等问题,设计了基于嵌入式Linux的无线温湿度采集系统.首先,进行了硬件方案的设计;其次,在此基础上设计了采集系统在嵌入式Linux下面的驱动程序.在该驱动程序中,编写了利用S3C2440的SPI1接口与nRF24L01之间进行标准SPI通信的驱动程序,解决了在模拟SPI时序时,嵌入式Linux的多任务处理特性而导致的延时不准确的问题.最后设计了采用双线程和信号量的Linux应用程序,并验证了该采集系统的准确性和可行性.     

基于Qt支持库的嵌入式系统中GUI分析与设计

介绍了Linux系统下常用的图形用户界面（GUI）开发工具和Qt／Embedded支持库,给出了建立嵌入式Qt库交叉编译环境的方法,根据实例说明了在嵌入式Linux下开发的图形用户界面的一般过程。结果表明：基于Or／Embedded库的GUI系统为用户提供了良好的使用和交互环境,必将成为嵌入式GUI的领军者。     

为变电站自动化设备定制Linux系统

介绍了如何定制一个适合变电站自动化设备中使用的嵌入式Linux系统，Linux是一个成熟的开放源码的现代操作系统，具有极好的硬件兼容性和软件可裁减性，适合应用在电力系统的变电站测控和通信等软件实时领域，一个实用的最小化Linux主要包括引导程序，初始化程序，设备文件，运行库以及在此基础上构建的用户应用程序，根据需要也可以加上适当的图形用户界面。给出了X86－PC体系下嵌入式Linux和MiniGUI Windows界面的构建过程，并对它们使用的GPL协议进行了解释。     

基于RTAI的uClinux硬实时性能的实现

uClinux嵌入式操作系统具有优良的稳定性和网络功能,然而其不支持硬实时任务的缺陷却极大地限制了它在高实时性监控领域的应用。介绍了嵌入式实时操作系统在电能质量监控领域中的应用,以及uClinux系统的特性。利用实时应用接口RTAI(Real Time Application Interface)对uClinux系统的实时性进行了扩展,采用对内核进行小规模改动的双内核方法实现Linux系统硬实时特性。对比实验可见RTAI/uClinux双内核系统具有良好的实时性能。     

智能通信服务器在变电站自动化系统中应用

介绍了基于嵌入式Linux系统和IntelXscale网络处理器的Moxa智能通信服务器在煤矿井下6kV变电站自动化系统接入煤矿自动化系统中的应用。通过Linux串口编程技术、多线程编程技术和网络编程技术对其进行二次开发,实现了智能通信服务器的多个串口同现场不同接口、通信协议种类繁多的测控装置和智能设备的通信,收集它们的实时采样数据,同时采用Modbus/TCP协议作为智能通信服务器和煤矿调度指挥中心的通信协议,将处理后的各种现场实时信息纳入煤矿调度指挥中心,实现了井下6kV中央变电站的无人值守。由于Modbus/TCP协议具有通用性,所以该装置可与多种上位机软件监控平台建立连接。     

基于嵌入式Linux和MiniGUI的机车监控终端研究

本文介绍了在给定硬件平台上搭建嵌入式Linux系统的方法,并利用开源软件MiniGUI开发机车监控终端的图形界面,该监控终端能够实时显示机车运行的各个参数;阐述了在Linux下通过串口进行数据传输并显示的方法.经过实验证明,该方法建立的监控终端完全能够满足机车安全可靠运行的需要.     

基于ARM9的网络视频监控系统实现

传统的实时网络监控系统是通过视频采集卡在PC机上构建网络视频。提出了网络数字视频监控系统,其系统硬件以ARM9处理器S3C2410为核心,包含Flash、SDRAM、USB摄像头、网络控制器、RS-232接口等构建嵌入式Linux平台,并在该平台下实现摄像头数据的实时采集。通过移植Bootloader、Linux内核及制作根文件系统构建嵌入式软件平台。介绍了构建Web的网络视频服务器,该服务器支持通用网关接口(CGI),用户可在远程控制视频监控系统,其客户程序是用Java的Applet实现的。视频服务器NETCAM主要实现响应用户连接、数据采集及压缩功能,给出了该服务器3个线程(主线程、图像采集及处理线程、处理用户连接线程)的流程图。用户通过Internet在浏览器上就可以实时监控远程的视频图像。     

嵌入式系统网络实时性能的优化

嵌入式系统是资源受限的系统。在分析Linux对嵌入式系统网络实时性支持不足的基础上,提出了基于零拷贝技术的网络实时性能优化策略。采用虚拟内存操作方法消除内核空间和用户空间之间的数据拷贝,来减轻CPU的通信负担.用静态分配网络缓冲区代替原系统的动态分配。本文还提出了一种定长的分包机制,既可降低网络传输的延迟时间,同时也保证了1个数据包不会跨越2个页面的问题。实验结果表明：经过优化的网络系统的实时性能得到了明显的改善。     

基于Qt/Embedded的嵌入式电能质量监测仪终端管理系统设计

将嵌入式技术应用于电能质量监测系统,采用ARM9作为主微处理器芯片,扩展外设接口,构建了一套电能质量监测仪终端管理系统。以嵌入式Linux作为开发平台,以Qt/Embedded作为开发工具,实现了电能质量数据的有效压缩、数据的实时显示、SPI通信、网络通信等功能。经试验验证了监测装置测量的可行性和准确性。     

基于PXA270的多数据监测系统设计

设计了基于ARM的智能电表和空调系统参数的多数据监测系统。系统由硬件和软件两部分组成,硬件采用博创公司的嵌入式微控制器PXA270平台,软件使用了Modbus协议读取智能电表和空调端监测数据,上位机利用Linux Socket网络编程和C#编程实现监测。该系统比传统的数据监测系统具有更好的安全性和实时性,同时硬件的体积更小,功耗更低,扩展性更强。