现在位置 >首页 > 所有 ARM单片机介绍 分类文章

AMD发布首款ARM架构处理器 明年上市

2013年06月19日 196 次阅读

6月19日消息,自上世纪80年代,AMD就一直使用着和英特尔相同的技术基础,不过这家芯片解密市场上的万年老二在近年来终于想要改变这个局面了。去年年末,AMD宣称他们的服务器处理器将不再只依赖于x86架构,首款基于ARM架构的Opteron芯片将在2014年上市。他们的计划看起来正按部就班地进行着——AMD在昨日公布了旗下新款ARM解密的首批重要细节,并宣布产品会在2014年一季度开始试生产,年末正式出货。 AMD的新款系统级芯片(SoC)代号“Seattle”,基于ARM破解即将推出的Cortex-A57架构制作,这也意味着它将是一款真正的64位芯片,正如AMD的x86处理器那样。Seattle将支持最高128GB内存,整合了万兆以太网,还有AMD的“Freedom Fabric”技术。该技术会把低性能处理器核心集合到簇当中,从网络中更加高效地向他们提供数据。AMD预计,8核和16核的SoC的主频至少是2GHz。 AMD声称,他们SoC的性能将比刚刚发布的x86低性能Opteron处理器高出2-4倍,但这份性能上的提升似乎是得益于核心数量上的提升(8-16核 vs 4核)。考虑到它们相似的主频速度,似乎AMD预计Cortex-A57架构的性能应该和“Jaguar”处理器架构相当,但总体功耗却更少。   此外,AMD本次还推出了一对更加寻常的服务器处理器。“Berlin”将在2014年上半年上市,共有4个核心,分为APU(附带集成显卡)和独立CPU两个版本。它基于AMD的“Steamroller”架构,拥有其他一些AMD处理器所提供的异构系统架构(HSA)。另一款“Warsaw”将在明年一季度发布,是一款12-16核心Piledriver架构处理器(无集成显卡选择),面向拥有2-4个处理器插槽的服务器所设计。AMD声称,它的每瓦性能对比目前的Opteron 6300 arbitrage forex 系列处理器将得到显著的提升。 博雅德州扑克下载

BSC部署首款ARM与GPU整合超级计算机

2013年06月14日 183 次阅读

西班牙巴塞隆纳电算中心(Barcelona Supercomputing Center,BSC)宣布将在7月部署采用ARM架构的超级计算机。 此丛集式计算机系统名为Pedraforca,将由ARM解密 Cortex-A9处理器、NVIDIA Tesla K20图形处理器与Mellanox QDR InfiniBand总线所组成,其中,NVIDIA Tesla K20与Mellanox QDR InfiniBand都是适用于服务器等高效能运算的设备,而Cortex-A9则是用于手机或平板电脑的低功耗处理器。   这并不是BSC所部署的首台ARM破解超级计算机,该中心在2011年10月部署了第一台以ARM架构为基础的Tibidabo多核超级计算机,在2012年底则与NVIDIA及SECO合作开发了首个混合ARM与NVIDIA 麻将机 CUDA GPU的KAYLA平台,Pedraforca则是首款整合ARM CPU、GPU加速器与InfiniBand的超级计算机系统。   因InfiniBand,Pedraforca将可利用ARM上的远程直接存取内存(remote direct memory access,RDMA)功能来进行GPU之间的直接通讯。   BSC表示,Pedraforca将以低功率的4核心Cortex-A9处理器来执行操作系统,并在最低的电力损耗下驱动Tesla K20与QDR InfiniBand,这将使得仰赖GPU运作的程序非常省电,高速宽带的QDR InfiniBand则可远程卸载高度平行的任务。   BSC异质架构研究负责人Alex Ramirez说,这些原型机不论是对于加速系统软件或应用程序的开发都很重要,Pedraforca为ARM软件带来多种创新,也为那些符合丛集特性的GPU程序带来一个更具能源效益的平台。   Pedraforca项目是由BSC与欧洲先进运算联盟(Partnership for Advanced Computing in Europe,PRACE)共同发起,由BSC与欧洲高效能运算制造商Bull主导该项目的产业合作与整合,来自意大利的E4 Computer Engineering则提供该系统的运算节点。

ATMEL芯片解密之AVR与ARM选型方案探析

2013年06月08日 165 次阅读

     Atmel芯片解密是通过专用设备或者自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手段,从arm解密芯片中提取关键信息、获取单片机内程序的芯片解密。ATMELAVR单片机介绍     ATMELAVR分成三档:Attiny系列,AT90系列,ATmega系列,分别对应AVR破解中的低档,中档和高档单片机。现在有的AT90系列单片机已经转型给了Attiny系列和ATmega系列了。所有的AVR单片机都支持ISP。而且AVR单片机是一款RISC(精简指令)型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比运行效率高很多、芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大、全部支持在线编程烧写(ISP、每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强、内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数转换器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。主要现在使用的型号是ATMEGA8/16。  ATMELARM单片机介绍     ATMELARM主要有AT91系列单片机,它是ATMEL公司继AT89,AT90系列单片机后,推出的基于国际领先32位RISC处理器核ARM的高端嵌入式系统芯片。一般采用ARM7内核,它的特色是具有大容量Flash存储器的芯片,并提供C语言源码的丰富的AT91库函数。它是三星、飞利浦中的主流ARM破解核芯片。     AVR与ARM的选型标准     AVR是Atmel独特的,其大部分型号的性价比较高,性价比表现突出的型号有:atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P。这些8位MCU用于更低成本,很受市场欢迎。而32位MCU,定位更高计算能力的产品,可用于一些精密的智能设备。当然,也会有一些高端的8位MCU产品和低端的32位MCU,如何取舍,还要看客户开发的项目,如AVR可广泛用于:空调控制板、打印机控制板、智能电表、智能手电筒、LED控制屏、医疗设备、GPS等领域.     Atmel芯片解密技术发展到今天,其发展一直是伴随着芯片的设计以及使用而在发展,由于客户对IC解密/单片机解密的需求,连胜电子针对ATMEL改进加密性能推出的AT88系列单片机以及ATMEGA、AT90、AT91系列新推出的较复杂单片机,均能提供极具可靠性的解密方案,而且还能在此基础上增强加密性,进行程序反汇编修改和批量晶圆代工等服务。 最佳的在线扑克

LG成ARM Cortex-A50及Mali GPU先期合作伙伴

2013年05月28日 188 次阅读

5月28日消息,ARM今日宣布LG电子已获得下一代ARM Cortex-A50系列处理器(CPU)解决方案及下一代ARM Mali?图形处理器(GPU)技术授权。在这一合作协议之下,LG电子将能够借助ARM最高性能的CPU及GPU解决方案开发市场领先的技术。

ARM:充当Intel的“掘墓人”?

2013年05月23日 158 次阅读

ARM在移动市场的统治力让Intel纵然对这个市场垂涎已久却屡次铩羽而归,即使杀个回马枪似乎也是降龙十八掌打到了棉花里,不仅没有抢到什么市场份额,反而连累自己股价节节败退。可是,我们再拿出一组数据来看,Intel的销售收入上一财年创纪录突破500亿,Intel在PC处理器的占有率接近85%这个最高点,Intel的先进工艺频频接单,未来前景反而看好。   很多人都说,ARM正在扮演着Intel掘墓人的角色,一步步威胁着Intel的半导体统治地位,从表面上看或者从舆论导向的角度上,确实如此,ARM解密在移动市场的统治力让Intel纵然对这个市场垂涎已久却屡次铩羽而归,即使杀个回马枪似乎也是降龙十八掌打到了棉花里,不仅没有抢到什么市场份额,反而连累自己股价节节败退。可是,我们再拿出一组数据来看,Intel的销售收入上一财年创纪录突破500亿,Intel在PC处理器的占有率接近85%这个最高点,Intel的先进工艺频频接单,未来前景反而看好。   我们好好分析一下ARM破解现有的市场Intel的表现,移动设备这部分Intel在06年底放弃,11年底才重新宣布回来,MCU这个市场最早是Intel统治过的,但是早就被放弃,GPU方面,ARM自己都不占便宜,而嵌入式处理器方面,ARM和Intel都比较关注,但都不是重点。至于服务器领域,ARM才刚刚宣布进入,Intel则一直处于最主要的挑战者位置对MIPS发起挑战。所以,表面上ARM带领着一众客户一起,在所谓处理器领域对Intel发起了强有力的挑战,但实质上却没有影响Intel最根本的CPU业务的一丝一毫,如果不是CPU业务发展放缓甚至停滞,Intel完全不会感觉到任何ARM带来的压迫感。唯一一个竞争的领域是移动处理器单片机解密,这个是ARM耕耘多年的90%以上份额的市场,Intel才是后来者。这么看,ARM有威胁到Intel吗?反而是Intel在挑战ARM的传统领域,而且还不是直接跟ARM竞争,而是跟ARM的客户竞争。再直接一点,Intel专注的是CPU,ARM关注的MPU和MCU,这完全不是一个领域的竞争,只不过Intel非常乐得借助ARM的强势来帮助自己摆脱PC处理器的垄断调查。   如果我们再厚黑一点,可不可以认为ARM的存在其实是在帮助Intel,而在2006年Intel退出ARM的移动平台之际,根本没有想过收购ARM也是看到了这一点,别忘了,即使没有了手机处理器,Intel一直算是ARM最大的客户之一。   你不信ARM这些年一直间接的帮了Intel?那么好,我想问的是,Intel最怕的是什么?对Intel威胁最大的又是谁?肯定不是那个早就成为傀儡的AMD,这个平衡Intel不会被垄断诉讼的企业除了在2003-2004年间曾经给人看到了一点超越Intel的希望之后,就再也没有机会成为Intel的对手了。   可以说,Intel赖以生存的主要是两个优势,一是半导体工艺的绝对领先,一是X86架构的高性能,这两个优势是不容别人去挑战的,至于客观方面则是PC市场饱和之后的新战略方向。对Intel和X86架构而言,ARM最大的帮助就是加速了其他架构的快速衰落,从而让很多架构因为没有更多的使用者而逐渐凋零。存在的架构越少,对X86来说,自己优势领域的威胁就越小,看看早期百花齐放的诸多架构,现在已经基本都臣服于快速易用且廉价的ARM架构,这其中ARM固然是大赢家,Intel不仅没吃亏,还顺便减少了自己的很多威胁,看看昔日被称为经典艺术的MIPS架构,沦为被收购的命运,而其所在的诸多应用领域,特别是服务器,虽然ARM觊觎其市场,但MIPS的沉沦短期内更有利的反而是Intel。至于那些其他的DSP和MCU以及MPU,在ARM的诸多优势面前只有等待自己年华老去,淡出人们的视野。比起面对诸多的架构对手,面对一个ARM,而且是不生产任何产品的ARM,对Intel而言也许更有利于自己壮大。   ARM对半导体的第二大贡献是缩近了数字IC厂商之间的技术积累差距,简化了开发并建立了统一的生态系统,以此为基础让数字芯片的开发周期与成本快速下降,只是在快速壮大市场规模的同时,因竞争加剧而造成利润降低,这就让一些传统半导体厂商逐渐放慢了发展速度,而新兴企业则快速成长。从这个意义上,除了一些fabless新贵之外,十几年前跟Intel相去不远的多家传统数字半导体厂商如今逐渐被Intel甩开得越来越远,换句话说,十年前也许第三到七名里任何两家的规模加起来就和Intel差不多了,现在即使算上三星,前十里任意三家的销售额都抵不上Intel一家。毕竟,grossmargin在50%以上的Intel利润率一直稳固,而竞争对手们的grossmargin因为ARM的风暴而降低到只有30%左右,这算不算对Intel的暗中助力呢?   第三个方面,ARM间接的推动了Fabless foundry模式的快速发展,而且,因为同质化的ARM核要求用户需要在各种其他层面上寻找差异化的设计办法,其中之一就是追求更先进的制程。可以说ARM在很大程度上帮助了Foundry这些年的光辉岁月,只是到了现在,能继续拼下去走到14nm这一代的Foundry已经剩不下几家了。记得有人说过,如果Intel希望垄断这个产业,半数半导体公司都得消亡,这里指的就是在工艺上Intel的领先性和统治力。恰恰是进入到22nm的3D工艺之后,Intel开始了大规模的代工招标,以现在的这种几家垄断的情形来看,用不了几年,代工就是巨头之间的战场,而割据的结果就是利润不会太低,甚至可能比Fabless更赚钱。这对一向工艺站在最前沿的Intel无疑是个好消息,而现在推动工艺继续前进的动力最大的一个部分,就是来自于基于ARM的移动处理器……是不是觉得很有趣?   至于服务器这个市场,虽然短期内MIPS架构依然是主流,PowerArchitecture还会拥有市场,但是一个前途未卜的架构只可能慢慢被人遗弃,至于ARM,缺乏验证和实际设计的架构不会被广泛采用到这个并不追求时间和成本优先的领域,而与MIPS形似的ARM64位架构最可能的disignwin,还是会来自于MIPS和Power阵营。从这点上,ARM在自我成长的同时,算不算也帮了Intel的大忙?   所以,就算ARM充当的是Intel的掘墓人的角色,也是先帮Intel干掉诸多对手之后,然后再来个一对一决斗的戏码,只是,真的到了那一步,Intel自身的底蕴和实力与单薄的ARM带着身后摇旗呐喊的一众客户相比,纵然ARM解密阵仗真的占优,决斗拼的就是那一颗子弹,而不是身后的旌旗和粉丝数。

ARM称非常重视Intel

2012年07月17日 219 次阅读

  据报道,ARM在移动芯片市场上的地位一直无人能敌,几乎所有的大品牌处理器生产商比如高通、英伟达、三星、德州仪器以及苹果的SoC都在采用ARM架构。那是因为ARM的芯片技术是制作强大且高效节能处理器的唯一解决方案。   众所周知,英特尔在传统PC领域中享有盛名,但是它在移动芯片市场上的地位尚不能与ARM媲美。尽管如此,ARM解密并没有掉以轻心,轻视这家竞争对手。日前,ARM营销副总裁Vincent Korstanje在接受媒体访问时表示,我们对英特尔非常重视,英特尔进军移动市场的野心非常明显,但是我们并不担心,因为ARM领先英特尔两代。   据悉,搭载英特尔处理器的设备比如 Orange San Diego已经正式发布,目前采用英特尔芯片的手机均为中低端智能手机,而其他的高端或者主流设备比如HTC 德州扑克下载 One X、三星Galaxy S III 和Nexus 7都在采用ARM芯片。

移动互联时代英特尔对决ARM难出头

2012年06月29日 247 次阅读

主流市场,ARM的优势难以撼动   毕竟,作为移动设备的“大脑”,处理器方案的重要性当然不言而喻,而从近几年的行业发展来看,英国的ARM解密牢牢占据了这一市场,它针对移动设备进行的开发在产品端有非常出色的表现,芯片体积小功耗低,并且在低成本生产的基础上性能还非常可靠,尤其在Android系统发布并快速起步之后,ARM提供的A5、A8和A9等架构几乎成为产品端的唯一选择,为摩托罗拉的“里程碑”、HTC多款明星机型包括苹果iPad在内的多款行业经典产品助力,让用户得以快速体验到移动互联时代的魅力——ARM事实上也成为了推动移动互联行业快速发展的基石与动力。   ARM能够成为移动互联行业的唯一选择,并非因为市面上只有一家可选,而在于ARM确实敏锐地看到了行业发展的可能性与潜力,并为此进行了针对性的开发。在ARM的方案当中大量使用寄存器,大多数数据操作都在寄存器中完成,指令执行速度更快,同时寻址方式灵活简单,整体方案工作的执行效率高。   ARM为行业确定了一系列的架构,让移动设备在具备智能化工作的性能的同时,在发热量、电池时间等各个环节也都能够拥有可靠的表现,加上ARM的商业模式是开放的,也就是说任何厂商都可以购买ARM的授权来完成对自己处理器的架构设计,有这样的选择,其它“可能存在的”芯片方案所面临的严峻的市场状况可想而知。 桌面领域霸主,移动互联时代难出头   而在ARM之外,移动互联行业当中还有的其它芯片厂商,主要就是英特尔了。如果从公司环境来看,位于剑桥大学的英国公司ARM,似乎无论如何也比不过硅谷中的霸王、环境看起来更好的英特尔,但现状就是这样,英特尔一直希望能够在移动互联网时代延续它们在桌面领域的霸主地位——个人PC上的处理器仍然是英特尔的天下——但似乎一脉相承的市场,状况却完全不同,英特尔早期也尝试过推动x86架构抢占移动设备市场,但只在摩托罗拉旗下推出过一款产品,就没有办法继续,更无法形成持续的、连续的开发与市场周期。   事实上,ARM与英特尔的竞争可以说非常简单,情况一目了然,相比英特尔将芯片生产放在非常重要的位置,自己还需要不断地投入宣传,推广自己的产品(atom处理器阶段推动上网本,现在又主要在推超极本),ARM公司既不生产芯片也不销售芯片,它只出售芯片授权,工作非常简单专一,也完全没有在渠道、宣传环节的成本与执行压力,这样完全不同量级的PK,英特尔一开始就显得体型笨重而庞大、模式传统且压力巨大,ARM则能够专注在解决用户需求本身的工作上,英特尔PK不过ARM完全在情理之中。   时代不同、行业也不一样,模式理应有所改变。英特尔用传统的模式来应对ARM(当然英特尔本身也很难转向,只能基于目前的状况来进行调整),在移动互联时代被ARM持续压制而始终无法抬头也并不奇怪。 未来如何还很难说   英特尔虽然不甘现状,也与业内部分厂商推出采用x86架构的atom方案,并有不少媒体就把其看作是英特尔卷土重来战略的开始。只不过,就目前来说其市场表现并没有想象中的抢眼,虽然在英特尔的介绍当中,现在的atom方案已经在功耗控制等方面有质的改变,但如果没有太多终端厂商合作,不能产生最终的产品,不能把最终产品推给消费用,那么方案就算再出色也没有意义——而要和ARM抢市场,将会是摆在英特尔面前非常直接、明确的问题。   麻将 而相比英特尔力求当下布局atom方案,ARM的动作可以说更快,甚至于ARM在直接撼动英特尔的“大本营”——2011年微软就宣布过,“下一代Windows系统将支持ARM方案”,而最近微软已经发布了采用Windows8系统的平板机型Surface,Surface已经直接提供了ARM和英特尔两种芯片版本,看似只多了一种选择,但却代表着ARM正式向桌面领域发力——无论是系统的跨设备运行,还是具备全键盘的配件,Surface怎么看都像未来的个人电脑的样子,而现在ARM已经涉足到了这个英特尔堪称霸主的领域。   所以,哪怕现在英特尔不甘心,但面对ARM、面对移动互联时代的现实状况,针对未来的布局还没有展开,自己原本称霸的领域反倒先被对手入侵,这样的情况不可谓不严峻,至少从目前的状况来看,英特尔想在移动互联时代要翻身,还是个非常困难的任务。

微软下周一推出ARM版Windows8平板电脑

2012年06月15日 248 次阅读

6月15日消息,据AllThingsD报道,消息人士透露,微软计划于下周一在洛杉矶举行发布会,推出基于ARM的Windows8平板电脑,并展示运行在该设备上的软件和服务。 基于ARM的Windows8平板电脑开发工作一直在秘密进行,现在微软即将揭开她的神秘面纱。微软证实了这次在洛杉矶的活动,但没有提供届时所发布产品的细节。Windows将使用Android手机和平板电脑安装的同种芯片并非意外。在这方面,微软早在2011年1月的CES展上就首次宣布了这个计划。 此后,微软演示了运行在ARM解密处理器上的Windows8系统,一些电脑制造商也展示了计划使用Windows8的硬件。不过,微软没有向公众透露何时推出这些基于ARM的设备。与之相反,该公司为英特尔和AMD芯片发布了3款Windows8公开测试版,并表示预计在未来几周里完成开发工作。 对于Windows 最佳的在线扑克 RT即ARM芯片版,微软表示,预计使用该软件的设备将大约在传统PC版Windows8推出的同时首次亮相。

Intel新处理器内含ARM核心

2012年06月11日 252 次阅读

  无晶圆厂网路处理器开发商 Netronome Systems 稍早前公布最新 NFP-6xxx 系列流量处理器(flow processor)细节,该处理器速度达每秒200Gbit,采用英特尔 (Intel)的22nm FinFET 制程技术。 Netronome 声称,与采用28nm CMOS制程的产品相比,新元件能以不到一半的功耗,提供至少六倍以上的封包处理性能。   NFP-6XXX 系列采用具备256KB L2快取记忆体的 ARM11 多处理器核心作为主处理器。尽管并不是使用ARM解密最先进的处理器核心,但这款流量处理器至少使用了英特尔最先进的制程技术。   NFP-6xxx 是专门针对复杂的网路应用所开发,这类应用通常需要可编程特性、必须能同时处理高达百万的线速率,以及极复杂的流量管理能力。具体而言,新元件适用于需要10~400Gb/s的设备。新的 NFP-6xxx 也为采用前一代 NFP-32XX 在线德州扑克 的客户提供了软体相容的可升级特性,前一代元件同样采用A11MP核心。   不过,在NFP-6XXX中,大部份的网路处理工作是由216个可编程核心来处理的──其中包括120个带有960个执行绪的流量处理器核心,以及96个封包处理核心──这些核心共同提供了每秒超过3,070亿条指令和每秒3,840万的封包处理能力。   该公司表示,新元件适用于网路线卡、伺服器刀锋和PCIe卡等应用,实际应用领域则涵盖网路营运商、网路安全、行动网路、虚拟化资料中心和云端运算等。   该处理器还包括100个可编程硬体加速器,可用于用于深度封包检测、正则表示式匹配(regular expression matching)、最佳化I/O封包传输、流量管理、安全处理和大量资料加密,以及超过30MB的晶片上储存能力。   目前支援NFP-6xxx的软体开发工具包括一款图形化的整合开发环境、C编译器、封包产生器、以及周期和精确定时模拟器。

基于ARM嵌入式图像处理平台的太阳跟踪系统

2012年06月08日 230 次阅读

0 引言   随着社会的发展和进步,环保节能已经成为人类可持续发展的必要条件。目前,再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。太阳能由于其普遍、无害、无限、长久等特点,成为最绿色、最理想、最可靠的替代能源。但太阳能同时存在分散,不稳定,效率低等特点,太阳能光伏系统为解决这一问题提供了条件。   就目前的太阳能光伏系统而言,如何最大限度提高太阳能的转换率,仍是国内外的研究热点。有研究表明,和始终朝南的固定表面相比,与太阳辐射方向始终保持垂直的表面对太阳能的利用率提高约33%。太阳跟踪装置可以保证太阳辐射方向始终垂直于太阳能电池板平面,使接收到的太阳辐射大大增加,提高了太阳能的接受率与利用率,因而得到广泛的应用。   太阳跟踪装置的分类方法有很多,按照跟踪方法,主要可分为视日运动跟踪和光电跟踪,视日运动跟踪又可分为单轴跟踪和双轴跟踪。光电跟踪装置有较高灵敏度,结构简单,能通过反馈消除累积误差,具有较大优势,但受环境影响很大。其关键部件是光电传感器,常用的是光敏电阻。由于光敏电阻安装位置不连续和环境光散射等因素的影响,系统不能连续跟踪太阳,精度有限。视日运动跟踪能够全天候实时跟踪,但是存在累积误差。其中,单轴跟踪装置结构简单,但跟踪误差大;双轴跟踪装置算法复杂,跟踪难度较大,但跟踪精度较高。   本文用基于32位ARM解密嵌入式微控制器S3C2440来构建太阳跟踪系统,采用CMOS图像传感器来感知太阳方位,并通过微控制器计算获取太阳跟踪误差,实现对太阳的高精度跟踪。加入视日运动规律,在跟踪目标丢失时,对系统进行重新定位。同时,该系统的结构简单轻便,功耗低,环境适应能力强,能应用于各种太阳能设备。 1 硬件设计   1.1 系统硬件结构     系统以ARM微控制器作为主控制器,采用CMOS图像传感器采集图像,并利用双轴转台来支撑太阳能电池板。其中双轴转台集成了电机驱动与控制部分,通过串口与主控制器进行通信。     CMOS图像传感器与太阳能电池板处在同一平面,并固连在双轴转台上;ARM处理器与双轴转台的电机驱动部分采用串口通信方式;系统的供电均由蓄电池支持(包括ARM控制板和转台),因而形成了一个独立系统。系统的基本工作原理是:根据视日运动规律或CMOS图像传感器采集的天空图像,利用ARM处理器求取系统跟踪控制参数,并通过串口来控制双轴转台的转动。   1.2 硬件介绍     (1) ARM微控制器。从实用角度考虑,太阳跟踪系统的低功耗设计显得尤为重要,ARM微处理器在保证高性能的前提下能够尽量降低功耗。相对于PC机,ARM微处理器占用空间较小,质量轻,可靠性强,硬件资源丰富,在简化系统结构的同时为系统功能扩展提供了可能。系统选用32位ARM嵌入式微控制器S3C2440来构建控制平台。运用ARM微控制器构建的嵌入式图像处理平台大大提高了图像的处理速度,同时有效降低了系统成本。图像处理系统还具有拆装方便,配置灵活等优点,安全性得到大大提高。     (2) 双轴转台。系统采用集成式双轴转台,工作电压为24 V,可利用蓄电池供电。     (3) CMOS图像传感器。图像传感器产品主要有CCD,CMOS,CIS三种。其中CMOS图像传感器集成度高,价格低廉,而且可以实现数字化输出,软件可编程控制,提高了系统设计的灵活性,同时也具有较高的抗干扰性和稳定性。系统采用的图像传感器为OmniVision公司的OV 9650型COMS摄像头,其功耗为30μW,阵列大小为1 300×1 028 pixels,焦距为4.85 扑克王在线观看 mm,像素大小为3.18μm×3.18μm,支持软件可编程控制,输出图像格式包括YUV,RGB等。 2 软件设计   2.1 跟踪控制策略     (1)系统可设置2种工作模式,早晨6:00唤醒跟踪控制系统,系统启动跟踪控制,进入跟踪模式;下午18:00休眠系统,系统关闭跟踪控制,进入待机模式。同时系统采用粗跟踪和精跟踪2种方式,粗跟踪采用视日运动跟踪方法,精跟踪采用基于计算机视觉的跟踪方法。粗跟踪为精跟踪提供初始工作条件,精跟踪保证系统的跟踪精度。     (2)唤醒跟踪控制系统时,采用视日运动开环计算方法进行粗跟踪。粗跟踪的基本过程是:根据太阳运行的天文规律计算,利用系统时间和给定的当地经纬度计算太阳高度角和太阳方位角,并根据计算结果来驱动并控制步进电机,从而调整太阳能电池板的角位置。粗跟踪的目的是为了让太阳进入图像传感器的视野范围,主要用于首次定位和目标丢失后的重新定位。     (3)系统工作在跟踪模式时,周期性采集图像,采用基于计算机视觉的闭环校正方法进行精跟踪。精跟踪的基本过程是:通过对采集图像进行处理,获取太阳角度偏差量。由太阳角度偏差量可得到转台应转过的角度,从而使太阳能电池板能正对太阳。精跟踪的目的是为了保证系统跟踪精度。     (4)系统工作在跟踪模式时,由于阴天、雨天或其他原因,太阳光线很弱或基本看不见,导致CMOS图像传感器无法捕捉到太阳。此时,太阳能电池板的工作效率很低,为了减小跟踪系统能耗,不进行电机动作并保持当前状态。同时设置累计标志S,它表示图像传感器在连续S个采样周期内没有捕捉到太阳。当S累计到设定值N时,采用视日运动开环计算方法重新粗定位,并重置累计标志S。这样在降低系统能耗的同时可以提高系统可靠性。   2.2 基于计算机视觉的跟踪方法     [...]

在线咨询