集成电路与嵌入式系统

Select

业界论坛

物联网的过去、现在与未来

Stuart Cording(Elektor), 君谦(译者)

2022, 22(9): 1-3.

下载 ( )

可视化

Select

技术专题—物联网技术与产业生态

服务国外市场的AIoT开源方案及其应用

吴薇, 吕亚欣

2022, 22(9): 4-9.

下载 ( )

可视化

国内物联网整体解决方案应用于国外客户时,面临个人隐私、互联互通、易用性、价格、选择性和定制等方面的挑战。针对国外市场提出了一种人工智能物联网AIoT开源解决方案用于应对上面的挑战。解决方案包括智能传感器和执行模块、具有物联网网关功能的开源物联网边缘终端和开源物联网云平台,并通过一个简化的智能酒店房间的设计实例进行说明。本方案力求从客户需要和用户体验出发,为客户提供本地最简联网到复杂的云端管理和控制等可选项,让人工智能、云计算等技术贴近用户而不是过度炫耀这些技术。本文AIoT开源解决方案让国外客户不用担心方案提供商会获取他们的个人隐私。同时,国外客户在产品,尤其是传感器和物联网设备上有更多的选择并获得更高的性价比。对于国外行业客户来说,则更容易为最终用户实现行业产品定制。

Select

技术专题—物联网技术与产业生态

物联网新型基础设施发展现状与建设路径思考

王晓春, 杨宏, 郭雄

2022, 22(9): 10-12.

下载 ( )

可视化

从当前物联网新型基础设施建设现状看,关键技术突破进展缓慢、规模化应用推广难等因素影响了物联网新型基础设施的建设效益和质量。因此,为持续推动物联网新型基础设施全面部署,结合我国物联网产业、技术、应用、基础支撑等发展现状,总结关键问题,综合考虑物联网技术进步、产业快速发展和行业融合发展的需求,针对当前和未来一段时间物联网新型基础设施建设工作提出建议。

Select

技术专题—物联网技术与产业生态

OneOS的任务调度系统设计与实现

李蒙, 贺鸿飞

2022, 22(9): 13-17.

下载 ( )

可视化

在物联网应用场景下,操作系统应该保证对关键事件作出实时响应,同时,还应该提供丰富的任务管理功能,以便应对各种上层应用需求,为此提出了关键事件处理的性能分析模型,并根据此模型分析出任务调度系统性能改善的主要方向。OneOS使用混合调度算法、优先级位图算法、前置计算待调度任务算法、哈希桶算法改善调度性能;同时,通过加锁粒度的优化,有效缩短了最大中断响应时间,进一步保证了处理关键事件的任务(最高优先级)能够快速响应。最后,实验证实了OneOS任务调度系统在同类产品中对关键事件的响应性能得到了优化。

Select

技术专题—物联网技术与产业生态

基于RA6T1和AI技术的电机故障智能检测

顾晨宇

2022, 22(9): 18-21.

下载 ( )

可视化

该方案实现了基于嵌入式AI推断电机运行异常的方法。基于瑞萨电机控制MCU RA6T1,结合瑞萨的e-AI工具,将Google的TensorFlow Lite模型部署在MCU端,结合瑞萨专有的BLDC电机控制程序套件实现AI对电机运行状态的判断,可作为工厂自动化中预测性运维的实践基础。

Select

技术专题—物联网技术与产业生态

将物联网解决方案推向市场时面临的挑战

Stuart Cording(Elektor), 禾沐(译者)

2022, 22(9): 22-25.

下载 ( )

可视化

Select

专题论述

校企协同的嵌入式与智能硬件课程在线教学模式研究^*

刘海成, 迟凤阳, 邹海英, 唐弢, 佟宁宁, 张鹏

2022, 22(9): 26-28.

下载 ( )

可视化

嵌入式与智能硬件课程作为电子信息相关高校智能制造、智慧城市等新工科专业的核心课程,涉及到电子技术、软件和计算机组成原理等多方面的技术,具有知识点多、实操性强、知识复合性强等特点,学校单方面培养符合企业需求的嵌入式工程师难度很大。校企协同育人是培养应用型、工程型、复合型人才的有效途径,但企业的高技能兼职教师走进课堂存在课程随意性大、重点不突出、教学设计欠缺、调停课频繁等问题。本文提出的校企协同的嵌入式与智能硬件课程在线教学模式兼顾了以上两方面的需要,利用在线教学平台,基于OBE理念,以学生为中心,教师主导课堂,工程师线上组织、辅导并与学生交流,能够切实发挥校企协同育人的双重优势。

Select

专题论述

TMS320C6000系列DSP的DSP/BIOS自启动设计

张舵, 范晋文, 周云松, 顾瀚戈

2022, 22(9): 29-32.

下载 ( )

可视化

DSP/BIOS是TI公司为其DSP量身打造的一套实时多任务操作系统。由于DSP/BIOS的移植过程较为繁琐,并且在TMS320C6000(简称C6000)系列DSP上移植过程较为复杂。为了解决这些问题,通过分析C6000系列DSP芯片的上电启动过程和DSP/BIOS程序启动的一般流程,提出了一种DSP/BIOS在C6000系列DSP芯片上通用自启动方法,然后对DSP/BIOS中存储段配置、链接命令文件操作以及不同RAM架构下二级BootLoader的实现进行了详细设计和说明,实现了DSP/BIOS工程在C6000系列DSP上自启动的通用方法。该设计已经成功应用在某多信号采集传输项目中。

Select

专题论述

基于IEC 61850的低压配电物联网监控系统设计^*

黄国政, 黄孟哲, 吴洪波, 詹一佳, 王敬华

2022, 22(9): 33-36.

下载 ( )

可视化

低压配电线路缺少监控,随着分布式电源的大量接入,为保证电气安全、优化用电服务,需要建立低压配电线路监控系统。基于物联网技术构建的低压配电线路监控系统的终端种类繁多、数量巨大,亟需解决信息的互联互通、减少安装维护工作。在分析低压配电线路监控功能通信需求基础上,基于IEC 61850对各功能所需信息模型及终端设备进行了建模,并基于IEC 61850信息模型研发了低压配电线路监控终端、智能网关和智能管理模块。研发的低压配电线路监控系统已应用于广东江门某园区,实现了低压线路和分布式电源的监控,提高了低压配电线路的电气安全与用电服务。

Select

专题论述

配电物联网物联接入服务关键技术研究及应用^*

吕非, 何鸣一, 宗伟康, 王立旭, 张磐

2022, 22(9): 37-40.

下载 ( )

可视化

物联网技术与配电网的不断融合对现有配电自动化主站提出了新的挑战。为了解决智能融合终端等新型物联网设备大规模接入的难题,通过研究即插即用、流式计算、时序数据存储等关键技术,在主站内建设物联接入服务实现设备的自动化接入与管理、海量采集数据的处理与存储。物联接入服务已在北京、江苏等地进行了初步应用,结果表明,所研制的服务组件能够大大缩短设备接入周期,推进了配电物联网的建设步伐。

Select

技术纵横

基于信息安全的易失性USB存储设备设计^*

钟午杰, 潘子晴, 王永炜, 石功成, 张成伟, 钟国辉

2022, 22(9): 41-44.

下载 ( )

可视化

通用串行总线(USB)是一种大容量存储设备广泛使用的硬件接口,它具有高传输速度、容易携带等特点,被广泛应用在日常生活中,但也使得USB大容量存储设备中的数据容易被窃取。传统的数据保密方式一般通过认证系统来防止信息泄露,这种方法可以在一定程度上保障数据的安全性,但也存在认证失效或硬件暴力破解的风险。提出了一种基于SDRAM存储介质和Cortex-M4处理器的硬件防泄露方案,可以保证USB大容量存储设备断电一定时间后数据丢失,以防被硬件暴力破解,避免泄露和遗失。

Select

技术纵横

CAN XL协议执行路径的单点故障分析

杨福宇

2022, 22(9): 45-49.

下载 ( )

可视化

CAN 是汽车控制用通信系统的国际标准,CAN XL是开发中的第3代车用CAN通信协议,它必须经过功能安全的严格检查才能满足道路零伤亡的要求。CAN XL在协议不同功能区段中用了两种不兼容的收发器。帧中FDF或XLF位的错会使接收节点认为接收的是CAN或CAN FD帧,由于收发器工作模式的差异,接收节点会出错而报错,这时两个节点各自以不同模式发帧,电平就会冲突。CAN XL协议禁止在数据域报错,这使冲突持续时间延长。关键字错形成的帧失效概率可达6*ber。如果一定要后向兼容,这种关键字单点故障引起的路径依赖错是无法解决的。

Select

技术纵横

无人机喊话与热成像结合的安防系统设计^*

郭富恒, 徐艺

2022, 22(9): 50-53.

下载 ( )

可视化

基于嵌入式系统开发了一款具有无人机喊话及热成像功能的新型无人机安防系统。该系统以STM32F405RG为控制器,通过串口与无人机实时通信,嵌套RTOS操作系统,保证了数据传输的稳定性;基于多线程负载开发,实现设备与无人机端的通信,设备搭载红外相机与音频功放模块,能够在夜间或恶劣环境条件下通过热成像实现快速目标定位,并支持使用者通过无人机遥控器或手台设备实现远程喊话、文字输入喊话以及音频循环播放。本文将无人机与喊话、热成像相结合,开创了一种安防新模式。

Select

技术纵横

基于FreeRTOS的智能助行器设计^*

林衍照, 王亚刚, 丁大民

2022, 22(9): 54-57.

下载 ( )

可视化

为帮助下肢受伤和出行不便的患者及老人进行康复训练或日常步行活动,设计了一款基于FreeRTOS实时操作系统的智能助行器。本设计以STM32作为主控制器,搭配压力采集、超声波测距等外围电路。软件设计上,采用多任务的编程方式,将整个助行器系统的应用程序分为防跌倒任务、导纳控制任务、意图分析任务、压力信号采集任务、电机驱动控制任务这5个任务,并为各任务合理地分配优先级和系统资源以对助行器进行控制。经测试,所设计的智能助行器最终实现助行器柔顺控制、上坡助力、下坡控速以及主动安全防护,达到了设计目的。

Select

新器件新技术

LoRa自组网的智能感知终端监控验证平台^*

朱轩毅, 郭思为, 冷泽松, 陈靖翰, 王平

2022, 22(9): 58-62.

下载 ( )

可视化

传统物联网系统采用星型组网、单一网关入网,存在健壮性差、信息处理能力有限的缺点。本文设计了一套以STM32微控制器为核心、基于LoRa自组网的物联网智能监控验证平台。该平台硬件包括智能感知终端和双路网关,软件包括MAC层通信协议和链路选择策略,可以实现终端节点的双通道入网、网络结构的动态变换、网络系统的功能重构,从而提高物联网系统的健壮性和信息处理能力。

Select

新器件新技术

基于探针技术的载波组网信息监测技术研究^*

赵华, 尤宏亮, 韦磊, 徐春晓, 刘建戈, 朱正磊, 何迎利

2022, 22(9): 63-66.

下载 ( )

可视化

提出一种基于探针技术的载波组网信息监测方法,可改善现场一次采集成功率、避免多次重抄导致的超时等现象。通过提出基于探针技术的载波组网信息监测方案能够满足大规模建设电力载波网提高电力服务水平的建设需求。根据电力载波的网络拓扑结构,构造表示网络花销顶点之间相邻关系的无向图矩阵,在使用遗传算法迭代时基于路径长短、中继节点负载数对载波通信组网进行优化,以保证在通信链路较短的情况下的均衡负载,提高数据的传输速度和可靠性,进而实现坚强可靠的组网。该算法实现了兼顾各个节点之间的匹配协调性,考虑了中继节点选取分配的合理性,实现了更小的传输时延和更大的通信容量。

Select

新器件新技术

Zynq7020与BCM5396的嵌入式数据交换模块设计

李万军

2022, 22(9): 67-70.

下载 ( )

可视化

介绍了使用Zynq7020处理器和BCM5396交换芯片实现机载嵌入式数据交换模块,该设计包含硬件设计和驱动软件设计。该数据交换模块在某机载数据交换平台上得到应用验证。实际测试表明,该模块的数据交换性能和稳定性均满足设计要求。

Select

新器件新技术

一种基于FPGA的实时视频传输系统

郑铖, 余小平, 杨星, 李鑫, 巫书红

2022, 22(9): 71-74.

下载 ( )

可视化

针对图像传输不稳定的问题,设计了一种基于FPGA的实时视频图像传输系统。采用用户数据报协议(UDP)作为通信协议,图像采集选用OV5640图像传感器,其内部集成了传感器和图像处理单元,更加方便稳定;图像处理选用的是Altera公司的EP4CE10F17C8N系列芯片。当摄像头采集到图像数据后暂存到DDR3 SDRAM中,FPGA再读取暂存的图像信息,对其预处理后将图像数据以以太网帧格式封装,利用板卡自带的千兆以太网芯片RTL8211F实现通过以太网将读取的信息发送给PC机,再通过上位机读取图像信息并实时显示,图像分辨率为1280×720。实验结果表明,该系统实现了实时视频图像传输,图像传输稳定,能有效、稳定地工作。

Select

应用精选

FPGA和LabVIEW的CAN总线通信系统设计

霍嘉, 陆波, 陈勇, 李炜, 崔苇苇, 罗来丹, 张子良, 王昊

2022, 22(9): 75-78.

下载 ( )

可视化

为了保护探测器和保证探测器的最佳工作状态,卫星需要配备多种单机。在探测器的调试阶段,研制模拟卫星平台的CAN总线通信系统,完成与各单机的调试就显得非常重要。本文设计了一个基于FPGA和LabVIEW的CAN总线通信系统,用于系统联调测试。首先,设计FPGA的CAN总线功能模块用于完成SJA1000与总线之间的数据传输,设计USB功能模块用于完成与计算机的数据传输;然后,上位机采用LabVIEW,以事件结构为主程序框架,分类设计各单机的用户界面;最终实现了系统CAN总线信息的收发、存储、解析及显示功能。测试结果表明,该通信系统设计满足复杂多单机FXT系统CAN总线通信的实验测试需求,通信稳定可靠,具有较好的灵活性和可移植性。

Select

应用精选

基于ARM7的以太网实时语音录放系统

沈阳

2022, 22(9): 79-83.

下载 ( )

可视化

设计了一种基于ARM7微控制器和以太网的实时语音录放系统。在局域网中,上位机采用广播的方式向各个下位机发送ADPCM语音数据包,下位机对接收到的数据包进行ADPCM解码,以DMA方式通过I²S总线发送给UDA1341语音模块进行播放。另外,可以将录制的PCM数据经过ADPCM压缩后上传至上位机进行保存。除了上位机可以对下位机进行音量和均衡器的调节外,各个下位机也可以通过键盘进行个性化的控制,并且通过TFT彩色液晶显示播放的状态。实验结果表明,本系统实现了局域网内的语音实时录放。

Select

应用精选

TDICCD驱动及数据采集传输系统设计^*

韩超, 景智鹏, 贾平岗

2022, 22(9): 84-87.

下载 ( )

可视化

以S10201-04-01这一款TDI-CCD为设计对象,介绍了TDI-CCD的结构及其工作原理,采用FPGA作为主控制器,通过设计电压转换、驱动时钟电平转换、A/D采集、USB传输等硬件电路完成整套驱动电路的搭建,使用Verilog语言对S10201-04-01的驱动时序进行硬件描述并在Modelsim软件中对驱动时序进行仿真,最后在ISE14.7平台编译并下载到驱动板中,将一帧2 048个像元接收的相对光强通过USB传输到上位机中显示(在实际光照强度不同的情况下,上位机中显示像元的相对强度也不同),完成了对S10201-04-01的驱动以及一帧数据的传输与显示。

Select

应用精选

智能语音识别功能控制的家居系统^*

高英英, 张伟

2022, 22(9): 88-91.

下载 ( )

可视化

智能语音家居系统是利用语音识别功能来实现控制居民家庭中的各类电器设备,达到用语音控制各类家庭电器的目的。本文以计算机为服务器搭载科大讯飞的离线语音识别库,让其与终端设备处在同一个局域网中。终端可通过TCP网络协议访问服务器进行语音识别,根据获取返回的ID值来实现对家居设备的控制。

Select

产业技术

物联网领域的8位单片机:用传统芯片简化高级架构接口

Microchip Technology Inc. 资深应用工程技术顾问 Bob Martin

2022, 22(9): 92-96.

下载 ( )

可视化

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录