关于试议基于ARM的煤矿井下救援数据采集卡的-************

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试议基于ARM的煤矿井下救援数据采集卡的-************

论文预读: 本课题的主要研究内容8-91.4 本文章节安排9-112 系统总体方案设计11-172.1 煤矿井下救援数据采集卡的功能及作用11-122.2 煤矿井下救援数据采集卡的嵌入式设计方法12-132.3 系统硬件框架设计13-142.4 系统软件框架设计14-173 煤矿井下救援数据采集卡的硬件设计17-333.1 核心处理器模块17-183.2 存储器模块18-213.2.1 SDRAM1试议基于ARM的煤矿井下救援数据采集卡的-************

摘要:近年来,我国煤矿井下安全生产事故屡屡发生,且灾难性大,救援相当困难,给我国的经济和政治都造成了巨大的影响。因此,煤矿应急救援的任务就显得十分艰巨,煤矿井下救援通信系统就是在此种情况下应运而生的,它是在发生煤矿事故导致井下原有系统瘫痪之时,建立起来的灾区现场与井下救护基地、地面指挥中心以及国家安全生产监督管理部门之间的临时抢险救灾通信系统。由于煤矿井下事故现场条件与环境的危险性与复杂性,导致了煤矿井下救援通信技术发展十分缓慢,设备相当的落后,故不能有效地反映出抢险救援过程中事故现场的实际情况,在一定程度上影响了抢险救援的指挥决策。因此,急需开发出新型高效的煤矿井下救援通信系统来满足井下救援的需要。煤矿井下救援通信系统的研究项目是一项系统性的工作,本人只负责其中的一部分内容的研究工作,即对煤矿井下事故现场的音频、视频数据进行采集。本文根据煤矿井下灾害的特点,分析了我国现有煤矿井下救援数据采集装置的特点及不足之处,提出了一种能够应用在煤矿井下抢险救援事故现场的基于嵌入式技术构建的音视频数据采集系统并对该系统进行了总体设计与研究,详细的阐述了此煤矿井下救援数据采集卡的硬件电路设计原理、系统软件环境的搭建过程、底层驱动和控制程序的开发流程以及整个系统的编译仿真实现方法等内容,为今后该系统的研究发展奠定了一定的基础。本文以模块化的设计思想设计并实现了煤矿井下救援数据采集卡的硬件电路及系统软件程序。主要模块分别为:音频数据采集模块、视频数据采集压缩模块、传输接口模块以及存储器模块等。本文所设计的煤矿井下救援数据采集卡是采用嵌入式ARM9芯片S3C2440作为音视频数据采集与处理的核心器件,在硬件上以音频采集芯片UDA1341TS、视频采集芯片C3188A、视频压缩芯片ZR36060以及传输控制器芯片DM9000为辅助器件,在软件上以驱动程序和数据发送程序为中心,实现了对煤矿井下救援事故现场的语音、图像数据的实时采集与传输,为煤矿井下救援工作的进行带来了极大的方便。 关键词:ARM 音视频数据采集 井下救援 驱动
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  • 摘要2-3
  • ABSTRACT3-7
  • 1 绪论7-11
  • 1.1 课题研究的背景及意义7-8
  • 1.2 国内外煤矿井下救援通信技术的研究概况8
  • 1.3 本课题的主要研究内容8-9
  • 1.4 本文章节安排9-11
  • 2 系统总体方案设计11-17
  • 2.1 煤矿井下救援数据采集卡的功能及作用11-12
  • 2.2 煤矿井下救援数据采集卡的嵌入式设计方法12-13
  • 2.3 系统硬件框架设计13-14
  • 2.4 系统软件框架设计14-17
  • 3 煤矿井下救援数据采集卡的硬件设计17-33
  • 3.1 核心处理器模块17-18
  • 3.2 存储器模块18-21
  • 3.2.1 SDRAM18-20
  • 3.2.2 Nor Flash20
  • 3.2.3 存储空间分配20-21
  • 3.3 音频采集模块21-23
  • 3.3.1 UDA1341TS 音频处理器芯片21
  • 3.3.2 I2S 总线21-22
  • 3.3.3 UDA1341TS 硬件连接22-23
  • 3.4 视频采集压缩模块23-28
  • 3.4.1 视频采集模块 C3188A23-25
  • 3.4.2 视频压缩器件25-27
  • 3.4.2.1 MJPEG 压缩格式25-26
  • 3.4.2.2 ZR36060 芯片的特点26
  • 3.4.2.3 ZR36060 芯片的工作模式26-27
  • 3.4.3 视频采集压缩模块的硬件连接27-28
  • 3.5 传输接口模块28-30
  • 3.5.1 DM9000 的特点28-29
  • 3.5.2 传输接口模块的硬件电路29-30
  • 3.6 防爆设计的研究30-33
  • 3.6.1 本质安全电路设计30-32
  • 3.6.2 隔爆设计32-33
  • 4 煤矿井下救援数据采集卡的软件设计33-57
  • 4.1 嵌入式 Linux 操作系统移植33-40
  • 4.1.1 BootLoader 移植34-36
  • 4.1.2 Linux 内核的移植36-38
  • 4.1.3 根文件系统制作38-40
  • 4.2 硬件驱动程序设计40-53
  • 4.2.1 音频采集设备 UDA1341TS 的驱动程序42-46
  • 4.2.1.1 数字音频处理设备的驱动设计42-45
  • 4.2.1.2 混音器设备(Mixer)驱动程序的设计45-46
  • 4.2.2 视频采集设备 C3188A 的驱动设计46-48
  • 4.2.3 视频压缩设备 ZR36060 的驱动设计48-51
  • 4.2.

论文随机片段:                     摘要2-3ABSTRACT3-71 绪论7-111.1 课题研究的背景及意义7-81.2 国内外煤矿井下救援通信技术的研究概况81.3 本课题的主要研究内容8-91.4 本文章节安排9-112 系统总体方案设计11-172.1 煤矿井下救援数据采集卡的功能及作用11-122.2 煤矿井下救援数据采集卡的嵌入式设计方法12-132.3 系统硬件框架设计13-