面向 21 世纪的嵌入式系统

面向 21 世纪的嵌入式系统

一、面向21世纪的嵌入式系统(论文文献综述)

谢勇[1](2021)在《CPS视角下嵌入式系统课程改革思考》文中指出嵌入式系统是CPS技术的核心载体,对其进行课程改革以培养符合工业4.0需求的CPS技术工程师,成为各大学正积极探索的重要议题。分析现有嵌入式系统课程的不足,从CPS视角提出在课程中融入嵌入式网络、物理实体建模和控制等相关知识,通过项目实践驱动教学,培养学生的CPS技能和系统能力。

郭亚楠,肖菡[2](2021)在《基于物联网技术的计算机嵌入式系统分析》文中进行了进一步梳理在信息时代背景下,物联网技术被人们广泛地应用到生活的各个领域。且在人们对物联网技术研究的日益深入下,该技术在各个领域的应用也逐渐深入、具体、明确。该文以计算机嵌入式系统为研究切入点,在阐述嵌入式系统和物联网内涵的基础上,分析二者的关联,并就嵌入式系统中所引入的物联网技术进行分析,探讨计算机嵌入式系统在各个领域的应用。

陈钊[3](2021)在《工业物联网中无线传感器网络的监测系统设计》文中指出

张晓东,王莉,张世杰[4](2021)在《基于4I理论的嵌入式系统课程改革与实践》文中研究表明为了满足我校高素质应用型嵌入式系统人才的培养需要,在吸收借鉴4I营销理论核心思想的基础上,以嵌入式系统课程作为营销对象,以授课学生作为营销受众,实践探索了将4I理论的趣味、利益、互动、个性四大营销策略应用于嵌入式系统课程改革的具体过程。最终的教改成果表明,4I理论激发了学生学习嵌入式系统技术的主观能动性,将课程思政有效融入课堂,增强了大学生的创新能力、工程实践能力和团队协作精神,取得了较好的应用型嵌入式系统人才培养效果。

吴昊天[5](2021)在《嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究》文中提出几十年来,嵌入式系统一直是航空航天和国防、汽车、医疗设备、通信和工业自动化等行业的主要技术,是制造业数字化网络化智能化的基石。发展实时嵌入式系统软件技术,对我国工业领域实现自主可控具有重要意义。在新兴的工业4.0领域中,嵌入式系统更是占据了主要的战略地位。随着处理器体系结构的成熟,更强大计算能力的微处理器嵌入到系统和设备中,系统正在向信息化,智能化,网络化的方向发展,这使得系统的性能和规模呈指数级增长。尽管电池技术在寿命和体积上一直稳定改进,但发展速度仍然不及快速增长的功率需求,系统较高的能耗将影响系统的稳定性。另一方面,当微处理器工艺技术进入纳米级,更多的半导体元件集成到一个芯片上,处理器的噪声裕度越来越小,使得内部部件更容易受到瞬时错误的影响,导致运行故障。因此,能耗和可靠性成为新一代嵌入式系统设计必须重点考虑的问题。本文以嵌入式系统为研究对象,结合了实时调度理论、动态电压调节技术(DVS)、动态电源管理技术(DPM)和编译器技术对嵌入式系统的能耗优化和可靠性问题展开了研究。在嵌入式实时系统任务调度方面,研究了周期任务模型的低功耗调度算法和混合任务模型下的低功耗与可靠性协同优化调度算法。在嵌入式系统应用程序方面,利用编译器技术研究了一种轻量级的软错误检测方法和一种全面的软错误容错技术。本文研究均通过实验验证了的可行性及有效性。论文主要研究内容包含以下几个方面:第一,针对嵌入式实时系统周期任务模型,提出基于最早截止时限优先(EDF)的低功耗调度算法LPABOWSA。该调度算法使用了DVS和DPM技术,在离线阶段计算回收空闲利用率降低处理器速度,运行阶段根据任务的回收动态空闲时间,并按照就绪队列中任务的WCET比例来分配空闲时间,动态调整处理器速度以降低能耗。实验结果表明所提算法分别比DRA和ASTALPSA算法平均节省了约10.7%和4.6%的能耗。此外,本研究还针对关键速度策略可能会造成能耗增大的问题,提出一种基于平衡点的周期任务低功耗调度算法LPABOBF。该算法根据周期任务集的特点,充分回收了所有静态空闲时间与动态空闲时间。由于结合了DPM技术在适当时候关闭处理器,处理器切换存在开销,因此关键速度不一定是使得系统能耗最小的速度。当处理器速度小于关键速度时,LPABOBF算法根据平衡点来判断使用DVS处理器速度或者关键速度。实验结果表明,LPABOBF比现有的DRA算法节省8.9%~26.19%的能耗,比DSTRA算法节省约2.7%~13.98%的能耗。第二,针对嵌入式实时系统混合任务模型,提出低功耗与可靠性协同优化调度算法RLPMABC。使用DVS技术缩放的电源电压使得处理器更容易受到软错误的攻击,因此在低功耗技术中同时兼顾可靠性是必要的。RLPMABC算法利用常带宽服务器调度将非周期任务参与到周期任务的调度中,并充分考虑了可靠性因素。在降低处理器速度前,提前利用空闲时间为所执行的任务分配好备份任务。在离线阶段,根据空闲利用率提出两种启发式的策略:小利用率优先(SUF)和大利用率优先(LUF),来选择使用DVS技术的任务,并为任务分配备份任务。在运行阶段,充分回收周期任务和常带宽服务器的空闲时间,进一步为其他任务的分配备份任务和降低能耗。实验结果表明RLPMABC算法比NODVS-CBS算法节约能耗20.8%~54.6%,同时平均故障率约为其1.5%~11.8%。第三,针对嵌入式系统软错误检测技术的需求,提出一种轻量级软错误检测技术LEDRMT。嵌入式系统的可靠性往往是设计中最重要的考虑方面。瞬时错误(软错误)的发生可能导致程序产生不确定的运行结果。然而,基于备份任务的调度技术并不能检测出无症状的结果错误(SDC),该类错误会导致错误的运行结果,而不产生任何异常的表现。程序指令级的技术可以在编译器层面灵活地实现,并可以有效检测到SDC。基于编译器实现的冗余多线程(RMT)近年来被认为是一种有效的软错误检测技术。其原理为在两个处理器核心上同时运行复制域(SOR)中的程序代码的副本,在检测点处比较两个线程的相关结果值来检测错误。现有的编译器RMT软错误技术存在着错误覆盖率不足,或运行时间开销过大的问题。其中,时间开销主要来源于主线程与冗余线程之间的同步操作。本研究完全移除了现有技术中主线程对于冗余线程的等待操作,并重新设计了线程间的结果比较机制,增加了内存读指令的线程内复制,和内存写指令的线程内读取检查。软错误注入实验结果表明,相比最严格的RMT软错误检测技术,所提LEDRMT技术在不损失SDC覆盖率的前提下,降低了45.07%的运行时间开销。第四,针对嵌入式系统容错技术的需求,提出一种全面的软错误容错技术FERNANDO。软错误检测技术并不能在运行中对错误进行纠正,给后期的调试工作带来麻烦。完整的软错误容错技术需要包括软错误检测与软错误恢复。最新的软件RMT容错技术大部分基于结果值的多数投票机制。它们不能有效检测到内存指令中的错误。在最新的RMT技术FISHER中,在错误恢复过程中可能会造成失败的恢复。以上弱点均可导致SDC的发生。本研究基于编译器实现的RMT容错技术FERNANDO,包括在检测点处全寄存器值的错误检测机制,以及全系统状态的错误恢复机制,修补了错误检测以及恢复中的漏洞。软错误注入实验结果表明,相比最新的RMT容错技术FISHER,所提技术FERNANDO可以降低86.67%的SDC几率,并优化19.64%的执行时间开销。

金鹏[6](2021)在《基于嵌入式系统的智能服装设计研究》文中研究指明作为一类多学科交叉技术融合的特殊类型服装,智能服装相较于传统服装的作用范畴更为广阔。目前针对智能服装的研究局限于某特定类别智能服装的设计研发,对服装的设计也注重于功能设计及实现,对服装整体设计流程及设计理念涉及较少。据此针对基于嵌入式系统的智能服装这一特殊服装类别,根据现有研究现状,剖析基于嵌入式系统的智能服装所需关键技术与器件,并据此进行该类别智能服装设计流程解析,提出一套可用于该类别智能服装的设计流程。流程划分为服装设计要点分析、服装载体设计、嵌入式硬件系统设计、嵌入式软件系统设计、嵌入式系统测试、服装与硬件结合设计、服装系统的测试与改进。利用该设计流程,设计并实现了一种可用于保护消防员人身安全及协助消防员协同合作的智能消防服。该消防服从消防员日常工作环境与工作特点入手,从服装舒适性、警示性、有毒有害气体监测、消防员协同合作等角度进行设计要点分析。从面料、服装结构等角度改善服装舒适性;以Arduino Lite处理器为核心,外扩气体监测模块、GPS、Wi-Fi、无线对讲、显示屏等模块,通过嵌入式软件设计后,使消防员与指挥人员可监测环境中有毒有害气体是否超过警戒值,同时可查看自己及队员间的实时位置,并提供对讲功能。经过测试,该消防服外层织物、防水透湿层织物、隔热舒适层织物的测试结果均符合相应国家标准;对有害气体的监测灵敏度高;在昏暗环境(光照强度0.5lx、1lx、5lx)均可达到“良好”的警示效果;相较于普通消防服,在主客观测试下舒适度更高,在七分制评分下评分高0.669;交互性能满足实际需求。服装功能完备,反馈机制完整,对保障消防员的人身安全具有积极作用。利用该设计流程,设计并实现了一种面向盲人出行难点的智能盲人服。该智能服装系统从服装警示效果、探路功能、摔倒监测、摔倒保护、未起身报警功能几方面进行设计。该系统硬件以Arduino Lite处理器为核心,利用距离传感器进行障碍物距离判定,在距离过近时使用蜂鸣器警示穿着者;利用三轴加速度传感器及SVM算法,对摔倒的判定进行阈值核算;利用高压二氧化碳气瓶及气囊,在摔倒时保护盲人颈部、胯部、手肘、膝盖等部位;结合GSM模块,在穿着者未能及时起身时将定位信息发送至监护人手机或网页端,以保护穿着者人身安全。测试结果显示,盲人服相较于普通服装在厚重感、宽松感方面的舒适性差;盲人服在距离20m以内的昏暗环境中具有“良好”评分的警示效果;服装探路功能对左右障碍物辨识度可达100%;设置传感器合加速度与合角速度阈值为2.8G及60deg/s时,系统对摔倒判定成功率可达100%;未起身报警功能可有效保护无法自行起身的穿着者,并可通过短信与网页显示及时通知监护人。

寿颖杰[7](2021)在《嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用》文中认为随着对物联网设备的的不断发展,现在的社会越来越需要在智能家居、智能医疗、智能交通等嵌入式终端节点具备高性能的结构和高速有效的计算功能,使用户满足各种信息科技服务。然而在目前社会中,大都嵌入式系统单独工作,系统与系统之间几无互动,很少能够在终端节点利用互相协作来完成一些复杂的计算。而在分布式系统的应用下,物联网终端节点在理论上可以通过协同工作实现一定的计算。伴随着分布式系统的推广,多个嵌入式系统之间的交互将成为分布式技术和嵌入式技术交叉融合研究方面比较热门的内容。但目前这方面设计研究在市面上还比较少,且存在多方面的问题:第一,嵌入式设备中的资源有限,且设备专用性强,使得用于复杂计算的性能会不高;第二,研究人群较少,研究并未对这方面有深入探讨;第三,几乎无应用方面的研究,研究基本仅止步于在系统测试阶段。因此,本文先将嵌入式系统与分布式系统结合起来,通过多个嵌入式系统构建一个小型分布式系统,称为“多嵌入式系统”;然后在这个可用于分布式计算的多嵌入式系统上,将嵌入式操作系统进行设计和应用,即为分布式系统和嵌入式操作系统结合的“分布式操作系统”。在构建的多嵌入式系统中,每个节点都由一个STM32板和一个分布式操作系统(通过嵌入式实时操作系统RT-Thread修改扩充而成)构成。整个系统中,单个嵌入式系统分为控制节点和计算节点两类,两者的功能有所不同。控制节点负责收集节点信息、管理进程和分配分发计算任务,将任务分发分配到计算节点上执行;计算节点上实现执行任务功能,并将自身节点信息和任务结果发送数据给控制节点或其他计算节点。控制节点和计算节点相互协同工作,构成了整个分布式系统,实现了在终端节点协同完成部分复杂计算工作的目标。在构建整个系统时,对分布式操作系统和分布式通信机制进行了设计。具体为:1)在设计分布式操作系统时,主要对进程管理与调度、协同处理和任务分配完成探讨和设计;在设计过程中,主要是将分布式系统中成熟的研究,甚至已经应用的算法,将其实现在系统中的分布式操作系统里,并提供代码。2)在设计通信机制时,先实现了消息传递的方式,由于系统的运行特点,采用半同步半异步的Client/Server通信模型;然后还设计实现了远程过程调用(RPC)功能,用于实现控制节点调用某计算节点;最后设计了信息传递时的保密机制,由于本系统小型化、分布式等特点,采用并设计了基于属性加密的通讯加密方案,将其应用于系统中。总体上,完成实现了系统的基本功能。根据实际项目,还将构建完成的分布式操作系统应用于实际生产生活中的多嵌入式系统上。通过应用实现在DALI系统中可以看出,嵌入式操作系统与分布式系统所结合而成的分布式操作系统在智能家居中可以得到很好的应用,使原本的系统提升了更良好的性能,且在产品现场安装使用后也取得了不错的效果。

廖张梦[8](2021)在《面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究》文中研究说明工业控制、医疗装备、汽车电子等领域有大量的嵌入式系统需求,随着实时传感器数据融合、信号大数据在线处理等需求的提高,嵌入式系统架构需要具备更强的实时流处理与数据传输能力。同构的嵌入式CPU、DSP架构往往难以满足复杂流数据处理场景的需求,基于FPGA与CPU结合的异构架构,能够发挥其可灵活定制的优势实现高并发的预处理和复杂数据传输,同时具有功耗低、扩展性好等特点。面向高性能嵌入式信号处理系统需求,本文提出一种传输链路规范化、通用化、可灵活重构的多片FPGA加嵌入式CPU的架构。针对该架构,本文着重研究并设计了FPGA的内外部的灵活互联接口,给出FPGA与嵌入式CPU的控制和传输方案,实现了FPGA和嵌入式CPU在实时数据传输层面的协同。本文的主要工作如下:1)建立并实现了FPGA与嵌入式CPU的PCIe链路,然后完成基于DMA的数据传输,采用命令队列的方式来解决流传输过程中由命令处理延时导致的数据间断问题,通过灵活设定采样量来平衡数据传输的带宽和实时性。2)构建FPGA上的互联基础架构,包括PCIe接口、DMA、以及DDR等模块的互联,该架构可在不改变硬件逻辑的前提下实现多种方式的数据传输,并使用通用接口加中间模块的方式降低模块的耦合深度,具有较好的灵活性和通用性。3)完成了一种高效率的AXI协议接口DMA模块,该DMA模块可对命令进行AXI事务拆分,使软件在发送命令时无需考虑协议4K边界的问题。最后构建了测试平台进行测试和验证。实验结果显示:FPGA与嵌入式CPU之间可实现超过3GB/s的数据传输,FPGA之间通过Aurora可实现超过14GB/s的高带宽传输。在嵌入式CPU管理控制下,系统可以实现实时流数据传输、缓存、数据回放等多种方式的数据传输,表明系统能够实现处理器单元之间的协同和高效稳定传输,验证了架构和传输方案的可行性。

刘天宇[9](2021)在《基于开源仿真平台的自动代码生成研究》文中认为系统仿真是嵌入式控制系统设计的必要手段,但仿真完成后仍需手工编写控制源代码。自动代码生成技术可以把模型自动转换为控制代码,提高开发效率。自动代码生成技术是按照目标代码规则,调取工程所需文件和模型信息,生成符合规范的计算机源码文件。本文在开源图形化仿真平台Si Ros/Xcos的基础上,开发自动代码生成工具,本研究主要工作如下:1)开源图形化仿真平台分析,研究系统仿真推演机制,以模块化架构为自动代码生成工具包提供挂载接口。2)对目前已有自动代码生成方案优缺点综合分析,重点介绍基于模版和基于模型的代码生成原理,提出一种自动代码生成系统模型。实现以模版文件为基础,嵌套模型动态行为,通过生成器引擎进行驱动,以功能包形式挂载到仿真平台中运行,实现对系统仿真模型的代码生成。3)设计可供嵌入式系统调用的代码生成模块,根据目标系统要求确定模版文件,将硬件端口转化为仿真系统接口,将受控系统仿真模型转化成嵌入式系统代码,实现嵌入式系统控制。本文初步实现开源图形化仿真平台系统推演和自动代码生成功能,能够完成系统仿真推演,实现对超块模型的代码生成。最后针对代码生成工具进行功能测试,测试结果表明,达到预期系统要求,生成代码可读性良好,并能够运行在嵌入式系统之中。

姚文姣[10](2021)在《基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现》文中认为智能化数控系统作为现代制造业的核心,多功能化需求愈发凸显。传统数控系统产品及其开发理念具有一定的封闭性,依赖于制造商,且难以灵活适应变化的应用需求。具有开放性和可重构性结构的数控系统的出现使数控领域进入了新的研究发展阶段。人机界面是用户与数控系统的通信渠道,界面实现的成功与否直接决定着系统工作成果的优劣。优秀人机界面的研究与开发不仅能够提高生产效率,也有利于我国研发出更高品质的制造装备。本文在对数控系统国内外发展现状及可重构数控系统研究的基础上,根据人机界面的功能需求,确定了可重构数控系统人机界面的实现方案。借鉴了日本OSEC、欧洲OSACA等项目的研究成果,基于模块化设计思想,对数控系统进行模块划分,保证各模块的相对独立性,对人机界面模块进行单独开发,通过接口实现模块间通信。探讨分析人机界面的可重构目标,结合面向对象的软件设计方法,分析界面功能结构及需求,采用UML(Unified Modeling Language)技术和静态结构描述与动态行为模型相结合的建模方法创建界面模型,描述界面的结构、功能需求和交互行为,为模块化、组件化提供支持。基于可重构性、可扩展性的目标,结合软件开发的理念,本文采用COM(Common Object Model)技术开发人机界面组件,在COM规范下定义标准化组件接口,实现模块间的互操作,使得人机界面具有功能可扩展性、可重构性等特点,能够灵活适应不同终端用户的不同需求,用户无需了解内部结构,只需按照系统规范进行简单的程序开发即可实现界面的扩展定制。在μC/GUI界面开发工具的支持下完成了人机界面的设计实现。通过测试验证,证明本文开发的数控系统人机界面具有较好程度的可行性。

二、面向21世纪的嵌入式系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、面向21世纪的嵌入式系统(论文提纲范文)

(1)CPS视角下嵌入式系统课程改革思考(论文提纲范文)

1 课程现状分析
    1.1 教学理念落后缺乏CPS视角
    1.2 知识体系单一缺乏CPS系统能力培养
    1.3 实验平台单一缺乏创新性
2 课程改革思考
    2.1 从单节点嵌入式系统到分布式CPS融入嵌入式网络相关知识
    2.2 从Cyber到Cyber+Physical融入物理系统建模和控制相关知识
    2.3 实验平台搭建和案例驱动的教学方法
3 结语

(4)基于4I理论的嵌入式系统课程改革与实践(论文提纲范文)

一、嵌入式系统课程的特点与教改需要
二、4I理论的基本思想
三、4I理论在我校嵌入式系统课程改革中的实践应用
    (1)趣味原则
    (2)利益原则
    (3)互动原则
    (4)个性原则
四、结束语

(5)嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 嵌入式系统与工业化
        1.2.2 嵌入式系统的低功耗需求
        1.2.3 嵌入式系统的可靠性需求
    1.3 嵌入式系统的主要结构
    1.4 论文的研究内容
第2章 嵌入式系统理论
    2.1 嵌入式系统的发展
    2.2 嵌入式系统实时调度原理
    2.3 面向嵌入式实时系统的低功耗技术原理
    2.4 面向嵌入式系统的可靠性技术原理
    2.5 本章小结
第3章 周期任务模型的低功耗调度算法
    3.1 相关研究
    3.2 系统模型
        3.2.1 任务模型
        3.2.2 功耗模型
    3.3 基于WCET比例空闲时间分配的周期任务低功耗调度算法
        3.3.1 研究动机
        3.3.2 LPABOWSA算法
        3.3.3 LPABOWSA算法实例分析
        3.3.4 实验与分析
    3.4 基于平衡点的周期任务低功耗调度算法
        3.4.1 研究动机
        3.4.2 LPABOBF算法
        3.4.3 实验与分析
    3.5 本章小结
第4章 混合任务模型的低功耗与可靠性协同优化调度算法
    4.1 相关研究
    4.2 系统模型
        4.2.1 任务模型
        4.2.2 功耗模型
        4.2.3 可靠性模型
        4.2.4 常带宽服务器规则
    4.3 RLPMABC算法
        4.3.1 离线阶段
        4.3.2 运行阶段
        4.3.3 RLPMABC算法步骤
        4.3.4 RLPMABC算法调度实例
    4.4 实验与分析
        4.4.1 能耗对比
        4.4.2 平均出错率对比
        4.4.3 能耗与非周期任务平均响应时间乘积对比
    4.5 本章小结
第5章 基于冗余多线程的轻量级软错误检测技术研究
    5.1 相关研究
        5.1.1 硬件中的软错误
        5.1.2 基于RMT的软错误检测技术
    5.2 研究动机
    5.3 LEDRMT技术
        5.3.1 复制域
        5.3.2 内存操作指令
    5.4 实验与验证
        5.4.1 软错误注入
        5.4.2 SDC覆盖率
        5.4.3 性能开销
    5.5 本章小结
第6章 基于冗余多线程的软错误容错技术研究
    6.1 相关研究
    6.2 研究动机
    6.3 FERNANDO特性
        6.3.1 增强的错误检测
        6.3.2 全面的错误恢复
        6.3.3 不可恢复的错误
        6.3.4 FERNANDO的实现细节
    6.4 实验与验证
        6.4.1 编译与环境
        6.4.2 软错误注入
        6.4.3 错误覆盖率
        6.4.4 运行时间开销
    6.5 结果讨论
    6.6 本章小结
第7章 结束语
    7.1 全文总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果

(6)基于嵌入式系统的智能服装设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究现状
    1.3 课题研究目的及意义
    1.4 研究内容与创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 论文创新点
第二章 嵌入式系统及智能服装概述
    2.1 嵌入式系统概述
        2.1.1 嵌入式系统概念
        2.1.2 嵌入式系统特点
    2.2 嵌入式系统组成部分
        2.2.1 嵌入式硬件系统
        2.2.2 嵌入式软件系统
    2.3 智能服装概述
        2.3.1 智能服装定义
        2.3.2 智能服装产品分类
        2.3.3 存在问题
    2.4 本章小结
第三章 基于嵌入式系统的智能服装设计分析
    3.1 基于嵌入式系统的智能服装设计原则
        3.1.1 人本设计原则
        3.1.2 安全环保设计原则
        3.1.3 功能性设计原则
        3.1.4 模块化设计原则
        3.1.5 舒适性设计原则
        3.1.6 设计美感原则
        3.1.7 市场需求原则
    3.2 智能服装中嵌入式系统设计
        3.2.1 嵌入式硬件系统设计
        3.2.2 嵌入式软件系统设计
        3.2.3 系统测试与优化
    3.3 基于嵌入式系统的智能服装设计流程
        3.3.1 服装设计要点分析
        3.3.2 服装载体设计
        3.3.3 嵌入式硬件系统设计
        3.3.4 嵌入式软件系统设计
        3.3.5 嵌入式系统测试
        3.3.6 服装与硬件结合设计
        3.3.7 服装测试与改进
    3.4 本章小结
第四章 基于嵌入式系统的智能服装设计实例
    4.1 一种具有安全防护功能的智能消防服
        4.1.1 服装设计要点分析
        4.1.2 服装载体设计
        4.1.3 嵌入式硬件系统设计
        4.1.4 嵌入式软件系统设计
        4.1.5 嵌入式系统测试
        4.1.6 服装与硬件结合设计
        4.1.7 服装测试与改进
        4.1.8 总结与展望
    4.2 一种可满足盲人出行需求的安全防护服设计
        4.2.1 服装设计要点分析
        4.2.2 服装载体设计
        4.2.3 嵌入式硬件系统设计
        4.2.4 传感器阈值
        4.2.5 嵌入式软件系统设计
        4.2.6 硬件连接与服装结合设计
        4.2.7 实验检测与数据修正
        4.2.8 结论与展望
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间成果

(7)嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 嵌入式系统研究现状
        1.2.2 分布式系统研究现状
    1.3 本文的研究内容及贡献
    1.4 本文的章节安排
第二章 相关理论与软硬件平台介绍
    2.1 分布式系统
        2.1.1 分布式系统概述
        2.1.2 分布式系统的特征
        2.1.3 分布式系统的结构
        2.1.4 分布式系统的拓扑结构
    2.2 分布式操作系统
        2.2.1 构造分布式操作系统的途径
        2.2.2 设计分布式操作系统时应考虑的问题
        2.2.3 分布式操作系统的结构模型
    2.3 RT-Thread操作系统
        2.3.1 RT-Thread概述
        2.3.2 RT-Thread的架构
        2.3.3 RT-Thread内核
    2.4 嵌入式系统
        2.4.1 嵌入式系统概述
        2.4.2 STM32概述
    2.5 本章小结
第三章 系统总架构设计
    3.1 硬件的规划实现
    3.2 分布式架构设计模式
        3.2.1 无操作系统模式
        3.2.2 均衡模式
        3.2.3 非均衡模式
    3.3 系统结构
        3.3.1 控制节点和计算节点
        3.3.2 系统运行结构
    3.4 本章小结
第四章 分布式操作系统设计与实现
    4.1 进程管理
        4.1.1 分布式进程
        4.1.2 分布式进程的状态与切换
    4.2 分布式协同处理
        4.2.1 分布式互斥
        4.2.2 事件定序与时戳
        4.2.3 资源管理算法
        4.2.4 选择算法
    4.3 任务分配
        4.3.1 任务分配环境
        4.3.2 任务调度策略
    4.4 操作系统的移植
    4.5 本章小结
第五章 分布式通信机制设计与实现
    5.1 消息传递
        5.1.1 消息传递概述
        5.1.2 消息传递方式的设计
        5.1.3 消息传递的实现
    5.2 RPC的功能
        5.2.1 RPC的通信模型
        5.2.2 RPC的结构
        5.2.3 RPC的实现
    5.3 保密设计
        5.3.1 概述
        5.3.2 加密模型
        5.3.3 加密方案算法描述
        5.3.4 安全性分析
        5.3.5 性能分析
    5.4 本章小结
第六章 系统的应用
    6.1 引言
    6.2 DALI协议
        6.2.1 协议介绍
        6.2.2 DALI系统结构
    6.3 分布式操作系统的应用
        6.3.1 DALI访问时序与时戳
        6.3.2 主从设备RPC功能
        6.3.3 数据资源管理
    6.4 本章小结
第七章 主要结论与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(8)面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 嵌入式系统处理架构
        1.2.2 嵌入式系统总线
    1.3 本文研究内容
2 相关技术
    2.1 FPGA及其资源简介
        2.1.1 FPGA的基本结构
        2.1.2 GTH收发器
    2.2 相关协议
        2.2.1 AMBA_AXI4协议
        2.2.2 PCIe协议概述
    2.3 DDR SDRAM简介
    2.4 本章小结
3 面向实时处理的嵌入式整体架构
    3.1 系统硬件架构
        3.1.1 处理器单元
        3.1.2 DDR大容量缓存
        3.1.3 FMC数据源接口
        3.1.4 系统扩展
    3.2 整体功能与接口方案
        3.2.1 整体功能
        3.2.2 接口方案
    3.3 数据传输方案
        3.3.1 基于DMA的数据传输
        3.3.2 实时流数据传输
        3.3.3 高速数据流缓存
        3.3.4 多类型数据组包上传
        3.3.5 数据回放
    3.4 本章小结
4 FPGA内部架构及接口实现
    4.1 FPGA内部架构
        4.1.1 IP integrator及 AXI互联核心
        4.1.2 基于AXI的系统互联
        4.1.3 时钟与带宽
    4.2 PCIe接口
        4.2.1 AXI Bridge for PCIe配置
        4.2.2 PCIe地址映射
        4.2.3 PCIe中断方案
        4.2.4 MSI-X中断实现
    4.3 DMA模块
        4.3.1 DMA命令获取
        4.3.2 DMA数据传输模块
        4.3.3 DMA的软件复位
        4.3.4 DMA仿真
    4.4 DDR缓存模块
    4.5 控制和状态寄存器
        4.5.1 系统控制寄存器
        4.5.2 算法寄存器
    4.6 Aurora传输模块
    4.7 本章小结
5 测试与验证
    5.1 DDR缓存测试
    5.2 DMA模块测试
    5.3 PCIe接口测试
        5.3.1 MSI-X中断测试
        5.3.2 数据传输测试
    5.4 Aurora传输测试
        5.4.1 速度和正确性测试
        5.4.2 流量控制测试
    5.5 整体传输测试
        5.5.1 测试平台
        5.5.2 数据源生成和校验
        5.5.3 实时流数据传输
        5.5.4 高速数据流缓存
        5.5.5 多数据类型组包上传
        5.5.6 数据回放
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献

(9)基于开源仿真平台的自动代码生成研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 开源图形化仿真平台
        1.2.2 自动代码生成
    1.3 本文主要工作
    1.4 论文组织结构
2.开源图形化仿真平台
    2.1 开源图形化仿真平台工作原理
    2.2 开源图形化仿真平台模块构建
    2.3 模型仿真实例
    2.4 本章小结
3.自动代码生成技术研究
    3.1 系统设计需求
    3.2 基于模板的代码生成技术
    3.3 基于模型的代码生成技术
    3.4 其他生成方式
    3.5 基于模型的模版驱动代码生成技术
    3.6 本章小结
4.自动代码生成系统实现
    4.1 代码生成系统架构
    4.2 模板结构设计
        4.2.1 模板描述
        4.2.2 模板标签
    4.3 代码生成器设计
        4.3.1 生成器运行过程分析
        4.3.2 生成器解析模板文件
        4.3.3 生成器解析模型文件
    4.4 代码生成模块设计
        4.4.1 模块运行流程分析
        4.4.2 自定义模块设计
    4.5 本章小结
5.自动代码生成工具测试
    5.1 测试标准
    5.2 自动代码生成系统功能测试
        5.2.1 测试环境
        5.2.2 测试系统设计及结果分析
    5.3 嵌入式模型代码生成测试
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(10)基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 可重构数控系统国内外研究现状
        1.2.1 概述
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 可重构数控系统人机界面概述
    1.4 本文的主要研究内容
    1.5 论文组织架构
第2章 可重构数控系统软硬件平台方案
    2.1 嵌入式操作系统分析及选型
    2.2 人机界面开发环境
    2.3 硬件结构
        2.3.1 ARM概述及其特点
        2.3.2 S3C2410处理器
    2.4 本章小结
第3章 可重构数控系统软件开发环境
    3.1 可重构数控系统软件开发模式
    3.2 可重构数控系统软件开发环境
    3.3 μC/OS-II和μC/GUI的移植
        3.3.1 μC/OS-II操作系统的移植
        3.3.2 μC/GUI移植
    3.4 本章小结
第4章 可重构数控系统人机界面的建模
    4.1 概述
    4.2 模块划分及功能需求分析
    4.3 静态结构描述与动态对象行为模型相结合的模型
        4.3.1 静态结构模型
        4.3.2 动态对象行为模型
    4.4 界面模型的构建
        4.4.1 基于功能划分的静态模型
        4.4.2 静态结构模型
        4.4.3 动态行为模型
    4.5 本章小结
第5章 可重构数控系统人机界面的实现
    5.1 COM组件的基本概念及特性
    5.2 基于COM技术的人机界面组件的设计
    5.3 组件在系统环境中的运行
    5.4 人机界面的设计实现
        5.4.1 界面外观及框架设计
        5.4.2 按键消息处理机制
        5.4.3 界面闪烁问题的解决
        5.4.4 界面实现
    5.5 功能测试
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

四、面向21世纪的嵌入式系统(论文参考文献)

  • [1]CPS视角下嵌入式系统课程改革思考[J]. 谢勇. 中国现代教育装备, 2021(23)
  • [2]基于物联网技术的计算机嵌入式系统分析[J]. 郭亚楠,肖菡. 科技资讯, 2021(34)
  • [3]工业物联网中无线传感器网络的监测系统设计[D]. 陈钊. 华北理工大学, 2021
  • [4]基于4I理论的嵌入式系统课程改革与实践[J]. 张晓东,王莉,张世杰. 邢台职业技术学院学报, 2021(03)
  • [5]嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究[D]. 吴昊天. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2021(09)
  • [6]基于嵌入式系统的智能服装设计研究[D]. 金鹏. 江南大学, 2021(01)
  • [7]嵌入式操作系统在分布式系统中的设计与应用[D]. 寿颖杰. 江南大学, 2021(01)
  • [8]面向嵌入式系统的实时传输与接口技术研究[D]. 廖张梦. 浙江大学, 2021(01)
  • [9]基于开源仿真平台的自动代码生成研究[D]. 刘天宇. 中北大学, 2021(09)
  • [10]基于μC/GUI的可重构数控系统人机界面的设计与实现[D]. 姚文姣. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2021(08)

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面向 21 世纪的嵌入式系统
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