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关键词： 纸浆生产线   嵌入式系统   目标检测  

摘要： 本文针对纸浆生产线高湿、多粉尘、连续作业的特殊工况,结合人工检测效率偏低、通用设备适配不足、嵌入式技术落地受限的行业问题,开展嵌入式智能目标检测与识别系统的设计探究。文中梳理产线检测现存的三类问题,搭建四层模块化系统架构,完成适配工业场景的软硬件专项设计,并从算法、硬件、工况、部署四个维度制定优化策略。该系统贴合纸浆生产检测需求,兼顾检测精度与硬件算力,能有效弥补传统检测短板,助力造纸行业智能制造升级。

关键词： 星载计算机   Linux操作系统   容错技术   可靠性增强  

摘要： 随着各类航天任务日益复杂,Linux操作系统因其开源、高度定制化等特点在星载计算机中得到了广泛使用。但是,受航天器极端工作条件(如强辐射条件、极端温度环境和微重力环境)的影响,Linux在轨工作的稳定性面临着较大挑战。对Linux系统应用在航天领域的现状和发展进行了概述,讨论了其相较于传统星载操作系统的技术优势与局限性,并且重点围绕星载Linux系统在引导层、内核层和驱动层的容错技术体系,详细探讨了包括引导层可信验证、内核实时性改造、根文件系统容错、驱动层故障隔离等关键技术。最后,展望了星载Linux系统在商业器件结合容错架构、自适应容错调度等方向的未来发展趋势。

关键词： FPGA   AES加密算法   USB2.0  

摘要： 针对物联网及嵌入式设备对高效安全通信的迫切需求,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的嵌入式数据加密系统,旨在为资源受限场景提供低成本、高可靠性的数据安全传输方案。系统采用分层架构设计,通过上位机与EZ-USB FX2芯片完成指令交互和数据中转,利用FPGA作为核心控制单元,集成轻量级AES-128加密算法实现硬件级数据加密。为优化资源利用,系统通过串行方式实现加密运算,并对AES算法中的密钥扩展模块进行优化。最终通过仿真和测试验证,本系统实现的AES算法在加密过程中最高可达到181.1 MHz的时钟频率,能够高效实现数据加密,满足设计需求。

关键词： 课程思政   新工科教育   自动化专业   嵌入式系统及应用   教学改革  

摘要： 在新时期“立德树人”的根本要求指导下,工科专业课程思政建设成为当前教学改革的重点工作之一。文章在“嵌入式系统与应用”课程教学改革中,对专业教学和思政育人的融合之路进行探索,结合传统工程类课程思政建设的机械植入、教育元素碎片化、价值引领不足等问题构建“二元”评价体系。结合学生项目实践成果和学生的思想政治认识反馈情况进行分析,该举措在保证学生职业素养提升的同时提高学生的思想政治觉悟,有利于培育一批既有工程技术又有职业道德的新时代工程人才。

关键词： 嵌入式   个性化学习   人工智能  

摘要： 伴随着人工智能技术的发展,个性化学习在教育领域开始兴起。为了推动个性化学习的普及,设计了一个针对儿童的嵌入式个性化学习系统。该系统以树莓派5作为核心控制单元,结合STM32H7系列微控制器负责运动控制,整体结构搭载于类人型机器人上,通过收集儿童与系统的交互信息,利用长短期记忆网络(LSTM)对这些信息进行推理分析,构建相应的知识图谱,从而为儿童提供定制化的学习体验。

关键词： 叉积Z分量   轻量交互终端系统   嵌入式系统   Unity引擎   3D交互  

摘要： 针对低成本嵌入式设备难以实现复杂的3D渲染交互难题,文章提出了一种叉积Z分量(Cross-product Z-component,Cross Z)的动态遮挡判定算法在轻量终端上的研究与应用。叉积Z分量的动态遮挡判定算法在二维半图形技术(2.5 Dimensional Graphics,2.5D)游戏领域已被证实具有计算轻量的优势,文章旨在将其适配并应用到资源受限的轻量交互终端。利用叉积Z分量的动态遮挡判定算法与嵌入式硬件相结合,并创新性地应用于上位机管理系统,实现一个低成本与高性能兼得的交互轻量终端系统。实验结果表明,该终端在典型互动场景下能维持60 fps以上的流畅帧率,且应用进程CPU占用率稳定在75%左右。

关键词： 物联网   便携手表   低功耗设计   续航优化   嵌入式系统  

摘要： 在可穿戴设备功耗持续优化的大背景下,本文基于主频72MHz、Flash容量64KB、SRAM 20KB的STM32F103C8T6微控制器展开研究。该芯片支持Stop模式低至0.8mA电流,结合1.3寸OLED屏与MPU6050六轴传感器,构建响应时间仅283ms、功耗控制在15mA以内的手表终端。通过FreeRTOS与DMA双缓冲机制,实现菜单60Hz刷新与<50ms UI响应。搭建标准功耗测试环境进行实测评估,结果表明,该优化策略能有效延长设备续航时间,为物联网低功耗设备设计提供了可行性路径与参考依据。

关键词： 嵌入式系统   存储器访问控制   硬件隔离   网络安全测评  

摘要： 本研究聚焦嵌入式系统中存储器访问易被越权利用的风险,在梳理访问路径与安全边界的基础上,提炼了适宜控制设备的访问控制目标。方法上借助MPU/MMU分区、TrustZone/TEE硬件隔离及内核级访问检查构建多层访问控制框架,并将关键控制点映射为可度量指标支撑等级保护2.0测评,结果表明:该框架能增强敏感区域隔离与访问行为可见性,结论部分进一步提出了访问控制安全实现与测评要求联动的设计思路,为资源受限场景中形成可复用的嵌入式安全工程路径提供了依据。

关键词： 燃烧控制系统   FAHP算法   反馈补偿模块   动态补偿模型   ARM控制  

摘要： 针对传统燃烧控制系统存在的多变量耦合控制精度不足、能源利用效率低及污染物排放调控滞后等问题,本研究提出一种基于嵌入式ARM架构的智能燃烧控制方案。设计以STM32F407为核心的微型智能控制器,集成高精度数据采集模块(16位ADC,采样率1 kHz)、自适应控制算法单元及多协议通信模块(CAN/LAN),构建包含回路检测、燃烧效率评估、动态补偿的三层控制架构。通过建立锅炉燃烧过程的非线性模型,设计改进型模糊PID控制器,以NO_(x)排放浓度(目标≤300 mg/m^(3))与燃烧成本(吨蒸汽能耗≤60 kg标准煤)为双优化目标,实现空气过剩系数、燃料供给量的实时协同调节。试验结果表明,该系统在600 MW燃煤锅炉应用中,燃烧效率提升至94.2%,较传统PID控制提高8.7%;NO_(x)排放浓度波动范围缩小至±15 mg/m^(3),目标特征误差控制在4.3%以内,能源节约率达12.5%。研究成果为工业锅炉的高效清洁燃烧提供了嵌入式智能控制技术范式,推动燃烧控制从“经验调节”向“精准优化”转型。

关键词： 天脉3多分区   故障记录   嵌入式系统   机载软件  

摘要： 针对机载嵌入式软件问题定位效率低的痛点,设计了一种基于天脉3多分区的故障记录方案。采用多层级架构,实现分区级和系统级异常隔离记录。采用双缓冲队列模式,降低对嵌入式系统实时性的影响。采用定制化配置,统一故障记录方式。测试结果表明,该方案可有效保障机载嵌入式软件问题定位的效率,提高软件可靠性和安全性。