课程文献中心 更多>>

关键词： 矿用产品   嵌入式软件   自动测试   静态检测   集成测试   全流程追溯  

摘要： 随着煤矿智能化进程的加速推进,矿用设备嵌入式软件稳定性已成为该行业质量管控的核心关注点。对井下产品软硬件快速迭代、煤矿全系统功能联调测试需求进行了调研,发现当前煤矿嵌入式设备传统测试模式工作量大、周期冗长等问题。为解决这一技术瓶颈,设计了矿用产品嵌入式软件自动测试系统,通过整合Git Lab版本控制系统、自动化构建工具链、持续集成服务器等核心模块,实现了测试用例的动态调度执行、测试报告的智能化生成,同时支持产品从编译、静态检测、单元测试到集成测试的全生命周期质量管控。该自动化测试系统具备良好的扩展性,目前已满足井下4大类主流嵌入式设备(如传感器、控制器、本安电源、通信模块等)的测试需求。通过标准化接口配置与参数模板调用,仅需约0.5 h即可完成测试流程,较传统测试途径,其测试效率提高了80%,为煤矿智能化建设提供了可靠的测试技术保障。

关键词： 场景理解   YOLOv5   语义SLAM   模型轻量化   嵌入式系统  

摘要： 移动机器人在嵌入式平台上的实时精细场景理解极具挑战。文章提出了一种融合改进YOLOv5与RTAB-Map的语义同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)方案。通过引入GhostNet与坐标注意力机制对YOLOv5进行轻量化改进,在降低复杂度的同时增强对小尺度目标的特征提取能力。系统将改进模型的检测结果与RTAB-Map生成的稠密点云进行配准,动态构建二维语义占据网格地图。实验结果表明,改进模型平均精度达87.5%,推理速度较基准提升约40%;整套系统能以约20 fps的帧率稳定运行,生成的地图能准确标识物体语义与位置。该系统有效平衡了精度与速度,为资源受限的移动机器人实现实时环境感知提供了可行解决方案。

关键词： 人工智能   嵌入式系统   全栈设计   实验设备   实验教学  

摘要： 为解决嵌入式人工智能实验教学中存在的教学链不完整、平台适配性不足以及软、硬件协同难度大等问题,设计并构建了一套“三维全栈”嵌入式人工智能实验教学系统。该系统从纵向知识链、横向平台集成和虚实融合3个维度展开,集成Jetson Nano、STM32及半物理仿真平台,构建覆盖“感知-推理-控制”全过程的实验平台,并配套图像识别、语音交互、人机对抗、数字孪生和具身智能等典型实验场景,可基本满足多层次学生的能力培养需求。教学实践结果表明,该系统不仅提升了学生在算法部署与系统设计方面的综合能力,同时具备良好的模块化、开放性与推广价值,在促进人工智能与嵌入式教学融合中具有较好的应用价值。

关键词： 嵌入式系统   多通道通信   数据传输   协议栈   性能优化  

摘要： 为解决工业控制、智能交通等领域多协议数据并发传输效率低、通道冲突频发、实时性不足等问题,文章设计了一种基于ARM Cortex-A9处理器与双DMA控制器的嵌入式多通道数据通信系统。该系统采用多协议融合架构,集成CAN总线、RS485、以太网等通信协议,构建统一数据交换平台;同时融入动态优先级调度算法与通道冲突智能检测技术,实现多通道数据的高效协同传输与冲突预判。为验证系统性能,搭建实验平台进行测试,结果表明:在8通道并发传输场景下,系统数据吞吐量可达125.2 Mbit/s,通信延迟控制在1.9 ms以内,可用性高达99.9%,误码率低于10^(-8);DMA传输效率稳定保持在85.8%以上,通道冲突检测算法对潜在冲突的预防率超过95%。该系统兼顾传输效率、实时性与可靠性,可广泛适配工业控制、智能交通等多领域的多通道数据通信需求,具有较高的工程应用价值。

关键词： 嵌入式系统   内存安全检测   模糊测试架构   AddressSanitizer(ASan)  

摘要： 在嵌入式系统开发中,内存安全是确保软件稳定性和功能完整性的重要保障。但传统的内存检测工具,如AddressSanitizer(ASan),由于其巨大的资源消耗,在嵌入式系统中面临诸多限制。为此,本文提出了一种控制端-执行端分离的嵌入式系统模糊测试架构,旨在通过优化ASan的内存管理模型和灵活的代码插桩策略,解决嵌入式设备资源受限、内存架构独特以及高性能要求的问题。该架构通过将模糊测试分离为控制端与执行端,把生成测试用例、变异数据等计算密集型任务交由资源充足的控制端处理,从而使资源受限的执行端可以专注于运行测试用例并集成轻量级的内存监控功能。这种分工有效平衡了嵌入式设备的运行时性能与内存安全检测的需求。通过实验验证,本文所提方案显著提升了资源受限环境下内存检测的效率和准确性,为嵌入式系统的内存安全提供了有效保障。

关键词： 气象发布   绿智城轨   MQTT   Mod Bus   嵌入式系统  

摘要： 随着社会的发展,轨道交通客流量日益增长,地铁运行模式朝着自动化、智能化的方向发展,绿智城轨逐渐从概念畅想走向落地实施,乘客的舒适度和运营检修的便携性愈发凸显重要性。气象信息作为环境监控的重要参数,与通风空调节能策略、车站灯光照度以及客流密集度具有较大相关性,其直接影响着当前的客流密度以及对未来客流量的预测。本文提出一种基于MQTT的轨道交通气象信息发布系统设计方法,通过搭建气象信息服务器获取实时信息,采用基于嵌入式系统的MQTT终端完成订阅发布,消息交互过程使用AES进行数据加密,同时运用GZip压缩技术对数据流进行实时压缩,以降低通讯带宽。系统具有安全性高、消息发布准确、分布式订阅节点容量大等特点。

关键词： 物联网   智慧公厕   5G   嵌入式系统   云平台   应用服务  

摘要： 现阶段我国的智慧公厕正在加速建设,但目前智慧公厕的通信实时性差、路由链接复杂、数据采集不稳定。为此,设计了一种基于物联网与5G的智慧公厕实时监测系统。该系统采用四层物联网架构:设备以AIR32F103RPT6为主控模块,采用MEMS五合一、坑位光电等传感器并搭配专属算法实时监测智慧公厕氨气、硫化氢、PM2.5浓度以及坑位状态等数据,控制水阀等开关,实现智慧大屏显示;5G模组RM500U使用MQTT协议实现设备与阿里云平台的数据交互;阿里云平台通过创建消息路由函数计算FC脚本,实现应用服务层与感知控制层的数据流转及交互;微信小程序与管理终端Web对实时数据进行展示与操作。实验结果表明,该系统设计的网络拓扑合理,设备到微信小程序的平均通信时间为13 ms,系统数据准确率高达99.7%,设备连接阿里云平台的并发性极高,管理终端Web可以精准控制设备。该系统可广泛应用于智慧公厕场景,并为智慧城市的其余场景建设提供解决方案。该系统已成功部署于云南大学及部分景区,具有极高的实用、经济、公益价值。

关键词： 电池管理系统   嵌入式诊断架构   多目标优化   磷酸铁锂电池   嵌入式系统  

摘要： 为解决工商业储能场景下磷酸铁锂(LFP)电池管理系统在资源受限嵌入式平台上诊断实时性与精度难以兼顾的问题,本文提出一种基于三层模块化构型的嵌入式智能诊断软件架构。该架构融合针对LFP宽平台特性优化的扩展卡尔曼滤波-支持向量机(EKF-SVM)诊断模型、分层中断与直接内存访问(DMA)协同的CPU非介入式数据采集机制,以及适配嵌入式硬件约束的NSGA-II多目标优化框架。EKF采用分段线性化修正策略提升电压平台区荷电状态(SOC)估计精度,SVM分类器通过多目标优化在诊断精度与推理耗时取得Pareto最优均衡。实验结果表明,优化后综合故障检测率达97.8%,端到端响应时间由14.2ms降至6.3ms(降幅达55.6%),RAM占用由387KB降至214KB(降幅达44.7%),三项嵌入式硬约束全部满足,相较传统阈值方案与轻量化ANN方案均具备明确的综合优势。

关键词： 嵌入式系统   内存泄漏   动态调试  

摘要： 嵌入式系统具有资源受限、功能高度集成的特性。尤其在多任务并行和动态内存频繁使用的背景下,内存泄漏问题易积累并诱发系统响应延迟、服务中断甚至整体失效。构建一种融合静态分析与动态回溯的多层内存异常检测方法,并配套设计轻量级调试机制,以支持高频任务调度下的实时排查与定位,提升检测精度与运行效率,为资源受限平台的软件可靠性维护提供技术支撑。

关键词： OBE理念   嵌入式系统课程设计   实践能力   教学改革   课程目标   嵌入式系统  

摘要： “嵌入式系统课程设计”是一门综合性实践课程,承担着培养学生实践创新能力的任务。针对传统“嵌入式系统课程设计”教学中存在的问题,依据OBE理念,结合专业培养目标重构课程目标,基于课程目标优化课程设计内容、改革评价方法,最后根据定量和定性的课程目标达成情况评价,实现课程教学的持续改进。改革不仅激发了学生的学习兴趣、提高了实践能力,还培养了学生的团结协作能力、职业素养和分析解决不同学科领域内电子信息复杂工程问题的能力。