【正文】 個(gè)16位定時(shí)器，和2個(gè)頻率高達(dá)168MHz的32位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器都帶有4個(gè)輸入捕獲/輸出比較/PWM，或脈沖計(jì)數(shù)器與正交(增量)編碼器輸入；高級連接功能USB ， highspeed/fullspeed設(shè)備/主機(jī)/ OTG控制器的專用DMA，片上全速PHY和ULPI10/100以太網(wǎng)MAC專用DMA：支持IEEE 1588v2的硬件，MII/RMII；14位parallel照相機(jī)接口：速度高達(dá)54MB/S。該處理器是由ARM專門開發(fā)的最新嵌入式處理器，用以滿足需要有效且易于使用的控制和信號處理功能混合的數(shù)字信號控制市場?，F(xiàn)在的面世的CortexM 系列產(chǎn)品有CortexM0、M0+、MMM4。多個(gè)供應(yīng)商之間的全球標(biāo)準(zhǔn)代碼兼容性統(tǒng)一的工具和操作系統(tǒng)支持。 CortexM 系列針對成本和功耗敏感的 MCU 和終端應(yīng)用（如智能測量、人機(jī)接口設(shè)備、汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)、大型家用電器、消費(fèi)性產(chǎn)品和醫(yī)療器械）的混合信號設(shè)備進(jìn)行過優(yōu)化。 ARM CortexM 處理器系列是一系列可向上兼容的高能效、易于使用的處理器，這些處理器旨在幫助開發(fā)人員滿足將來的嵌入式應(yīng)用的需要。由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，基于v7架構(gòu)的Cortex處理器系列所采用的技術(shù)也不相同，基于v7A的稱為CortexA系列，基于v7R的稱為CortexR系列，基于v7M的稱為CortexM系列。Cortex系列屬于ARMv7架構(gòu)，這是ARM公司最新的指令集架構(gòu)。圖像無線傳輸工作原理框圖見圖21. 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) ARM處理器 系統(tǒng)核心部分采用ARM處理器。 系統(tǒng)框圖攝像頭模塊發(fā)送端處理器ILI9325顯示屏SD卡存儲(chǔ)單元接受端處理器ILI9325顯示屏SD卡存儲(chǔ)單元能源供應(yīng)部分能源供應(yīng)部分圖21 圖像無線傳輸工作原理框圖處理器模塊是整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的核心部分，包括處理單元和存儲(chǔ)單元，它負(fù)責(zé)控制整個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作，處理所有相關(guān)數(shù)據(jù)；傳感器模塊是外圍的設(shè)備的真正接口，負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換；無線通信模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，并傳遞數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模塊也就是傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行所需的電源，一般直接供電不太實(shí)際，通常采用微型電池。此外，無線圖像傳輸?shù)难芯窟€處于起步階段，屬于無線傳感器領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)新興的研究課題，目前國內(nèi)北京航天航空大學(xué)開始了這方面的研究。通信協(xié)議的研究約占研究點(diǎn)的35％；其次是能耗管理，約占16％；再次是定位算法、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可靠性研究，三者共占研究點(diǎn)的24％，然而在無線傳感器的操作系統(tǒng)方面的研究相對較少。由于在很多領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，無線傳感器的研究開發(fā)工作眾多。從2002年開始，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了和無線傳感器相關(guān)的多個(gè)課題，在國家發(fā)展改革委員會(huì)的下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程中，也部署了和無線傳感器相關(guān)的課題。在歐洲的一些國家，如英國、意大利也在開展該領(lǐng)域的研究工作。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的深入發(fā)展，美國一些大型的IT企業(yè)（如Microsoft，Intel等）也通過與高校合作的方式加入到圖像無線傳感器的研究隊(duì)列中來。美國早在上個(gè)世紀(jì)90年代就著手對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)展開了先期研究，并在軍方應(yīng)用與推廣。 圖像無線傳輸發(fā)展現(xiàn)狀圖像無線傳輸具有十分廣闊的應(yīng)用前景，在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、危險(xiǎn)區(qū)域等許多領(lǐng)域都有重要的科研價(jià)值和潛在的實(shí)用價(jià)值， 已經(jīng)引起了人們廣泛的關(guān)注。并且以理論分析和該技術(shù)方案為基礎(chǔ)，在不斷地實(shí)驗(yàn)和方案調(diào)整代碼調(diào)試中，終于完成了一個(gè)可以應(yīng)用在一般智能家居的圖像無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中，涉及到了一些嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、ARM技術(shù)開發(fā)應(yīng)用、圖像采集、TFT顯示、。 本課題研究的是圖像采集系統(tǒng)中的無線傳輸和顯示。OV系列的數(shù)字?jǐn)z像頭已經(jīng)根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求推出了多款產(chǎn)品，性能良好、價(jià)格低廉。 目前，國際先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了圖像采集，并且有部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)并顯示的功能。在半導(dǎo)體集成電路芯片和數(shù)字技術(shù)沒有廣泛運(yùn)用的過去，人類只能依賴超聲波、紅外傳感、電磁等手段進(jìn)行監(jiān)控。 課題背景 如今攝像頭監(jiān)控、圖像顯示、無線數(shù)據(jù)傳送和無線控制已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在人類生活及生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。關(guān)鍵字 ARM CortexM uC/OS–II 無線圖像傳輸AbstractThis thesis describes the design of a core ARM CortexM series microprocessor smart home system design methods and implementation details. Focused on the future is the increasing demand for smart home and security equipment, by far the most popular high performance ARM CortexM family of embedded microprocessor as a processing core for embedded intelligent devices, and equipped with Micrium39。展示了系統(tǒng)完成后運(yùn)行效果，并指出該系統(tǒng)的不足及以后改進(jìn)的方向。然后進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，講介紹了圖像無線傳輸系統(tǒng)各硬件的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。本論文開篇通過對智能家居和安防設(shè)備的需求分析及圖像無線傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，說明了現(xiàn)今以及未來人們希望圖像監(jiān)控能夠無線獲取，靈活操作和存取。長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 信息工程系 基于ARM_CortexM處理器圖像無線傳輸?shù)膽?yīng)用摘 要本論文主要闡述設(shè)計(jì)一款以ARM CortexM系列微處理器為核心的圖像無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。論文主要針對未來對于智能家居以及安防設(shè)備的日益需求，采用迄今最為流行性能卓越的ARM CortexM系列嵌入式微處理器作為嵌入式智能設(shè)備的處理核心，并搭載使用Micrium公司的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS–II。接下來系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，將介紹了圖像無線傳輸系統(tǒng)的硬件組成及基本理論。最后實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用，介紹了uC/OS–II在圖像無線傳輸系統(tǒng)的使用。該智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)了圖形界面觸摸操控、驅(qū)動(dòng)攝像頭圖像的采集、對圖像的無線傳輸、接收和存儲(chǔ)等功能，并測試表明該設(shè)備達(dá)到了預(yù)期的穩(wěn)定要求。s embedded realtime operating system uC/OSII. The first part of the system analysis, the demand for smart home and security equipment and the development status of the wireless transmission of the image, indicating the present and future image monitoring to wireless access, flexible operation and access.The second part of the system hardware design, wireless image transmission system hardware ponents.The third part of the system software design, wireless image transmission system hardware driver design.The fourth part of the realtime operating system design of realtime operating system uC/OSII transplantation in the ARM cortexM series processors.The smart devices to achieve the graphical interface touch control, driver camera image acquisition, wireless image transmission, receiving and storage, and tests show that the equipment to achieve the desired stability Key words ARM CortexM uC/OS–II wireless image transmissionI目 錄第1章 緒 論 1 課題背景 1 圖像無線傳輸發(fā)展現(xiàn)狀 2第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)框圖 3 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) 3第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 無線模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 14 攝像頭驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 17 LCD顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 19 文件系統(tǒng) 21第4章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用 23 uC/OS–II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)介紹 23 在uC/OS–II運(yùn)行程序 24第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 31 圖像無線傳輸系統(tǒng)最終運(yùn)行結(jié)果 31 圖像無線傳輸系統(tǒng)不足以及改進(jìn) 33結(jié) 束 語 34參 考 文 獻(xiàn) 35附錄1 各模塊驅(qū)動(dòng)程序一覽 36附錄2 電路原理圖 39第1章 緒 論本章通過對智能家居和安防設(shè)備的需求分析及圖像無線傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，說明了現(xiàn)今以及未來人們希望圖像監(jiān)控能夠無線獲取，靈活操作和存取。如家電、汽車、交通安全、工業(yè)生產(chǎn)、電子電力等。對距離稍微遠(yuǎn)的場景使用來說，開發(fā)起來很麻煩，費(fèi)工費(fèi)，使用起來也不是很方便。以前在安防監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中需要密密麻麻的裝上一大堆傳感器，如今已被一個(gè)拇指般大小的、毫不起眼的數(shù)字?jǐn)z像頭所替代了。使得我們對圖像傳感器有了足夠的選擇。在翻閱了大量資料后，決定以CMOS攝像頭應(yīng)用技術(shù)和嵌入式應(yīng)用技術(shù)為核心進(jìn)行開發(fā)。在對上述技術(shù)問題進(jìn)行充分深入地分析之后，制定了簡便可行的技術(shù)方案。 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，還通過一系列測試，測試結(jié)果證明，設(shè)計(jì)的圖像無線傳輸系統(tǒng)，完全達(dá)到了課題預(yù)期制定的各項(xiàng)指標(biāo)，成功地完成了課題的最終目標(biāo)—實(shí)現(xiàn)基于ARM cortexM系列處理器的圖像無線傳輸系統(tǒng)。美國《技術(shù)評論》雜志把圖像無線傳感器視為未來新興十大技術(shù)的首位。美國軍方的遠(yuǎn)景研究計(jì)劃局（DARPA）陸續(xù)支持了Wins、SmartDust等一系列重要的圖像無線傳感器項(xiàng)目。當(dāng)前美國許多著名的大學(xué)在進(jìn)行無線傳感器方面的研究工作，如哈佛大學(xué)專注于無線傳感器通信理論的研究；加州大學(xué)伯克利分校致力于傳感器節(jié)點(diǎn)的研究與開發(fā)，目前市面上比較流行的mica系列節(jié)點(diǎn)平臺(tái)就是該分校的研究成果。相對而言，國內(nèi)對無線傳感器的研究起步較晚，但是我國對無線傳感器的發(fā)展也非常重視。除此以外，中科院、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、浙江大學(xué)和中國科技大學(xué)等眾多高等院校也積極開展對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。當(dāng)前，對WSN的研究主要集中在通信協(xié)議、能耗管理、定位算法等方面。其實(shí)，WSN操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對硬件資源的抽象，并負(fù)責(zé)管理處理器、有限的內(nèi)存等資源，它直接影響到系統(tǒng)的性能，因此研究WSN上的操作系統(tǒng)是很有必要的。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本章介紹了圖像無線傳輸系統(tǒng)的硬件組成及基本理論。此外，還提供與用戶的通信接口，方便與用戶進(jìn)行交互。ARM公司在經(jīng)典處理器ARM11以后的產(chǎn)品改用Cortex命名，并分成A、R和M三類，旨在為各種不同的市場提供服務(wù)。ARMv7架構(gòu)定義了三大分工明確的系列：“A”（Application）系列面向尖端的基于