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关键词： 嵌入式系统   智能家居   联动控制   紫蜂(ZigBee)协议   终端设计   双模通信  

摘要： 针对智能家居设备协同控制中的兼容性与实时性问题,本研究设计了一种基于嵌入式系统的联动控制终端。该系统采用ARM Cortex⁃M4处理器(STM32F407IGH6)作为核心控制单元,集成紫蜂(ZigBee)协议与无线保真(Wi⁃Fi)双模通信模块,通过构建设备状态同步算法实现多节点实时响应。系统硬件包含电源管理、传感器接口及执行机构驱动电路,软件层面开发联动逻辑控制层与用户交互界面。测试结果表明:在90 m^(2)的模拟住宅环境中,系统单设备控制平均延迟为38.2 ms,10设备联动场景下平均延迟为112.8 ms,ZigBee通信在3堵墙阻隔条件下的通信成功率为97.9%,不低于95%,Wi⁃Fi连接保持稳定,满足智能家居复杂场景下的稳定运行需求,为多设备协同控制提供了可行的解决方案。

关键词： 嵌入式系统   缓存分类分析   时间开销   强连通分量消除技术   扩展的反链技术  

摘要： 现代嵌入式系统普遍配置高速缓存,硬件性能提升的同时系统软件研制变得复杂,需预测实时任务高速缓存行为.预测高速缓存行为常用到缓存分类,实施精确缓存分类可能呈现NP(non-deterministic polynomial)特征,消减精确缓存分类可能呈现的NP特征是研究难点.针对先前工作不足,本文提出强连通分量消除技术和扩展的反链技术来进一步消减精确缓存分类可能呈现的NP特征.通过测试基准集中程序可知,提出技术可使大部分分类时间开销下降,且最大降量超4 h;小部分分类时间开销略有上升,且最大升量不超3 min.这对设计高效缓存行为预测工具有帮助.

关键词： 换流站   防火墙   混凝土裂缝   温控措施   补偿收缩   分层控温  

摘要： 换流站防火墙是特高压直流输电工程里的关键防护设施,其大体积混凝土结构常因温度应力、收缩变形等因素出现裂缝,这会严重影响结构的耐久性与运行安全。笔者针对换流站防火墙的裂缝问题,系统剖析了裂缝的成因以及危害等级,并依据CECS 220混凝土结构耐久性评定标准提出了裂缝控制的关键性技术体系,以保障防火墙长期安全稳定地运行。

关键词： STM32微处理器   嵌入式智能环境   监测系统  

摘要： 为保证智能环境监测的实时性和全面性,满足复杂环境场景下的实时动态监测需求,本文设计基于STM32的嵌入式智能环境监测系统。该系统的环境数据感知模块利用多源传感器采集环境数据,并通过数据传输模块的ZigBee无线传感网传送至环境状态分析模块中,环境状态分析模块以STM32F103C8T6微处理器为核心,连接服务器程序,利用熵衡量方法分析环境数据,结合环境判断阈值判断环境状态,实现智能环境监测。测试结果显示:该系统在传输数据量增大时,依旧保持较好的通信效果,能够对大棚在不同时段下的环境状态进行分析,并进行异常状态预警。

关键词： 嵌入式实时操作系统   多任务应用   调试器   C运行时  

摘要： 现有嵌入式实时操作系统应用开发的调试功能包括变量查看、断点管理、内存读/写等,基本上满足用户对多任务应用的调试需求。但是在多任务调试过程中,针对指定任务进行调试却少有涉及。特别是当多个任务调用同一个函数时,给用户的调试造成了不便。文中基于一款“魂芯”数字信号处理器的嵌入式实时操作系统和自主调试器软件,实现了一种多任务程序指定任务调试方法,可以大大提高多任务应用调试效率,缩短应用开发周期。

关键词： 太赫兹技术   频谱分析   嵌入式系统   CUDA   异构计算   并行加速  

摘要： 为了突破传统频谱分析技术在带宽和帧率上的限制,设计并实现了一款基于NVIDIA Jetson AGX Orin平台的超快太赫兹频谱分析仪软件系统。采用f-LISA时域光学变换技术与DBI数字带宽交织技术,结合多通道ADC采样与CUDA加速的信号处理算法,实现了50 MHz帧率的高分辨率太赫兹频谱分析。软件系统采用模块化架构设计,通过并行计算优化,能够高效完成真实太赫兹信号的频率测定和模拟太赫兹信号的单频/扫频测定功能。实验结果表明:系统在真实与模拟太赫兹信号测试中均表现出优异的性能,频谱帧分割准确率高达99.9%,平均处理速度达到227帧/s,双通道帧拼接精度优于10 ps,适用于超快现象的高效捕获与分析,为太赫兹波段的研究与应用提供了重要的工具。

关键词： 钻机   多传感信息融合   嵌入式系统   熵权特征融合   集成学习   远程在线监测  

摘要： 针对煤矿井下钻机状态监测中存在的多源传感器数据时空失配、噪声干扰强、故障特征微弱等问题,提出了一种基于多传感信息融合的远程在线监测系统。在硬件层面,设计以ATMEGA128L低功耗微处理器为核心的嵌入式采集节点,集成振动、温度、转速等多种传感器,通过LoRa与工业以太网实现数据可靠回传;在软件层面,提出时序对齐与一阶加权滑动平均去噪方法,解决数据异步与噪声耦合问题;进一步提取峰值、均值、均方根、波形指标与峭度等多维时域特征,并引入轻量化熵权融合机制,实现对轴承点蚀、齿轮断齿等隐性故障的敏感识别;最后,采用改进的集成学习算法,在边缘侧完成钻机运行状态的实时诊断。现场应用结果表明,该系统一致性指数稳定在0.9~1.0,可识别正常、异常、维修、故障4类状态,平均响应延迟低于200 ms,为煤矿钻机预测性维护提供了可部署、高可靠的一体化解决方案。

关键词： 嵌入式系统   Netlink协议族   内核进程   用户进程  

摘要： 随着嵌入式系统应用的不断扩展,网络通信成为其不可或缺的重要功能。Netlink协议族采用高效的进程间通信机制,具有高度的灵活性和稳定性,适用于实现内核进程与用户进程之间的双向消息传递。研究针对嵌入式网络工程中Netlink协议族的应用研究进行了深入探讨,概述了Netlink协议族的基本原理、通信机制及其功能特点,详细分析了嵌入式网络工程中的设计与实现方法,依据Netlink协议套接字的消息格式和通信机制,实现了内核进程与用户进程之间的数据交换和状态同步,为嵌入式网络通信技术的发展提供参考。

关键词： 嵌入式系统   智能教育终端   ARM架构   教育信息化  

摘要： 随着教育信息化需求的提升,文章设计并实现了基于高级精简指令集机器(Advanced RISC Machines,ARM)架构的嵌入式智能教育终端系统。在深入分析需求后,完成了分布式资源管理、课堂互动教学、学习评估反馈和终端设备管理等核心功能模块的设计,并通过Linux嵌入式操作系统进行集成开发。实验应用表明,该终端在提升教学效率、促进课堂互动和辅助教学评估方面成效显著,为教育信息化建设提供了新的解决方案。

关键词： 嵌入式Linux   PlayReady   DRM   流媒体  

摘要： 当前,如何保障加密视频的流畅播放问题仍有待解决,文章设计并实现了一种基于嵌入式Linux系统的PlayReady实现方案,专门用于流媒体视频解密。基于PlayReady数字版权管理技术的特点,提出一种分层设计方案,包含PlayReady管理模块、PlayReady会话模块、输出控制等模块,同时引入PlayReady多会话并行处理机制,实现了对多路流媒体视频进行同时解密的功能。该方案在嵌入式Linux平台上完成代码开发与系统验证,且已有基于该方案的产品实现商业化应用。实测数据表明,该方案能够高效稳定地完成视频解密处理,为用户提供流畅的视频播放体验。