TMS320VC5402 DSP

板上资源:TI TMS320VC5402 DSP;64K字高速SRAM;网络控制器RTL8019AS;音频CODEC TLV320AIC23;串行Data Flash AT45DB041;并行接口82C55等。 双面印板,6-9V直流供电,DSP工作时钟100MHz。

接口:RJ45网络接口;话筒、立体声耳机插口;通用IO接口(24位),可接键盘、LCD等。

实现功能:TMS320VC5402 DSP网络开发平台,自带Boot功能。实现了多个语音处理算法和TCP/IP、UDP等网络协议,音频流数据的网络实时播放和录音,音频数据流的实时处理(如语音的变速不变调、变调不变速等)。已完成开发网络音频终端的所有软件,并成功应用于同声翻译、数字话网络教室等产品。

TMS320VC5409 DSP

 

板上资源:TI TMS320VC5409 DSP;网络控制器RTL8019AS;音频CODEC TLV320AIC23;串行Data Flash AT45DB041;LCD控制器SED1335;并行接口82C55、 LCD负压发生电路等。 双面印板,6-9V直流供电,DSP工作时钟100MHz。

接口:RJ45网络接口;话筒、立体声耳机插口;LCD接口;通用IO接口(12位),可接键盘等。

实现功能:TMS320VC5409 DSP网络开发平台,自带Boot功能。实现了TCP/IP、UDP等网络协议,音频流数据的网络实时播放和录音。已完成开发网络音频终端的所有软件,并成功应用于同声翻译、数字话网络教室等产品。

嵌入式图形用户接口支持系统

简介

无极GUI(Em/GUI)是由华东师范大学计算机系嵌入式系统实验室研制开发的嵌入式图形用户接口支持系统(Graphical User Interface Support System)。无极GUI(Em/GUI)提供了一套完整的图形用户编程接口,可大大简化图形用户界面的设计与编程,特别适用于无OS(或简单OS)的嵌入式图形用户系统(如Samsung 的S3C44B0X硬件平台)。

功能特征

基本特征:

  1. 无需OS支持;
  2. “用户完全控制”的实时性;
  3. 消息驱动机制,支持远程消息传递,支持浏览器技术;
  4. 支持程序主窗口、窗片、对话框、列表框、静态框、按钮、单选按钮、多选按钮、菜单、系统菜单、状态栏、图标;

体系结构:

 

 

关系:

使用无极GUI(Em/GUI)的嵌入式系统的基本要求:

  1. Total RO Size(Code+RO Data) 不小于53.40kB
  2. Total RW Size(RW Data+ZI Data)不小于114.99kB
  3. Total ROM Size(Code+RO Data+RW Data)不小于55.08kB
  4. 16级灰度液晶屏或256色以上彩色液晶屏, 一个硬件定时器

无极GUI(Em/GUI)以后一年内的发展:

  1. 进一步完善常用控件
  2. 进一步完善绘图算法
  3. 支持JPEG文件
  4. 进一步完善远程消息传递支持和浏览器技术支持

函数举例

嵌入式操作系统

嵌入式操作系统是目前讨论的一个热点。近年来,我们详细分析了一些嵌入式操作系统(如uCOS、uCLinux等)的核心,并通过与日本TRON(The Real-time Operating system Nuclear)协会的合作,了解、分析了CTRON的内核。在许多自制的硬件平台上,移植了uCOS、uCLinux、Linux等,并通过改进、优化,准备建立自主版权的OS——无为OS。

嵌入式文件系统

简介

随着嵌入式系统的发展,对数据存储、管理提出了更高的要求。在简单的嵌入式系统中使用文件系统,主要是解决与标准系统(如PC机)的文件级数据共享,使本地以标准文件格式(如FAT)记录的数据,能直接拷贝到主机。反之,从主机拷贝过来的数据文件,本地能直接打开并使用。近年来,我们主要分析、设计、实现了(C语言)FAT12、FAT16、FAT32文件系统,并结合IDE接口硬盘、NAND Flash等,在具体项目中得以应用。《嵌入式文件系统设计与应用》一书正在编著中。

体系结构

物理设备层:

具体的物理存储设备,支持多种流行的存储设备,他们接口各异,物理特性存在很大的差异,性能价格等也有较大的差别,因此针对不同的具体的应用需求,可以有不同的选择,这样才能以最低的代价使得系统的整体性能达到最高。

硬件操作接口层:

基于具体的存储设备之上,这一层和硬件直接相关,位于软件结构中的最底层。该层的具体实现依赖于下层的物理设备和底层硬件的设计实现,因底层不同而有不同的实现方法。因此这一层的主要功能是封装底层复杂的硬件相关的操作,向上层提供标准的存储访问接口。

文件管理层:

有了底层的支持,因此这一层是纯粹软件相关的,可以有不同的实现算法和标准。

对外接口:

主要用于和另外的系统进行数据共享,具体的说也就是在本地系统应用中使用另外系统提供的数据或者是另外的系统来访问本地采集存储的数据。

特点

 

实现举例

嵌入式USB设计

简介

USB接口日渐流行。这里展示的是我们近年完成的部分嵌入式USB设计,包括USB HOST和 Device 两类。USB HOST上有我们自主开发(C源代码)的HOST驱动和HID、Mass Storage类,并实现了FAT12/16/32文件系统,可以读写所有标准的U盘。USB Device部分包括所有Firmware 和Windows 2000下驱动程序的源程序。HOST的打印类、通信类目前正在研发中。《USB系统设计与应用》一书正在编著中。

体系结构

USB接口分主机(Host)和设备(Device)。基本的层次和通信结构如下图所示:

 

 

图中白色箭头表示主、从机上数据通信的实际流向。设备上的相应功能根据不同的物理设备而不同。主机和设备间的通信最终发生在USB传输线上,然而,在每一水平层次之间也存在着逻辑接口。主机程序中客户软件与设备功能模块间的通信表示了主机与设备之间功能、协议的约定。

 

Em/USB HOST部分的体系结构如下:

 

1、物理接口层:具体的USB主机控制芯片,软件以直接访问接口芯片内部寄存器的方式来实现基本的数据读写和控制。

2、USB-HOST通用功能模块,包含下列软件功能模块:

  • 检测USB设备物理连接功能模块;
  • 复位和初始化USB设备功能模块;
  • 检测USB设备速度功能模块;
  • 枚举USB设备功能模块;
  • 挂起/恢复USB设备功能模块;(可不用实现)
  • 管理错误恢复功能模块;
  • 数据传输功能模块:不同设备类的使用该模块提供的接口以实现更高层的协议。

3、类实现模块:目前已实现的设备类有mass storage类和HID类,以后还将开发打印类。

4、上层应用:完成用户的各种应用需求。

 

实现方案:

 

Em/USB Device部分的体系结构如下:

USB Device接口的固件编程的积木式结构,以Philips PDIUSBD12控制器为例:

 

 

实现方案:

互联网将成为物联网的内嵌部分

今天,最有活力、造富最强、市值最高的公司,是互联网公司。全球互联网用户已达34.9亿人,中国网民7.51亿!

这是互联网的时代

那么5年后的未来是谁的时代?

物联网。

 

2020年左右,将有超过260亿台设备联网,超过一半的企业系统涉及到物联网功能。同时,联网的设备数量也将呈现指数型增长,不仅手机、汽车、家电、工程机械,甚至包括宠物、水表、电表、乃至一个工厂里的传感器都会联网。只要你想,一切均可联网。

计算机推动“计算能力”廉价化,带动全球第一波信息产业浪潮,互联网、移动互联网带动的“网络化”推动全球第二波产业浪潮。物联网,将引发又一次更大的技术革命浪潮,也就是第三次产业浪潮。物联网将融入社会方方面面,互联网将成为物联网的内嵌部分。

它所带来的商业价值远超互联网30倍以上。思科公司CEO John Chambers预计,万物互联的“物联网”的市场规模将高达17亿美元(107亿元),这将比中国2017年全国GDP还要多。

物联网不仅仅是趋势,更是现实.越来越多科技巨头正在围绕物联网大做文章。三星电子已将物联网作为重点方向,并表示将在5年内推动所有三定设备支持物联网。

全球最大的技术供应商GE,已经研发出Predix工业互联网平台,以连接工业资产设备和各类信息系统,并在它的航空发动机、医疗设备、输电输油气线路上应用,这实质上就是工业领域的物联网垂直平台。2016年末GE又与一众技术巨头组建物联网联盟,推动各种应用终端智能化、网络化。

曾经因风投阿里巴巴而名声大振的孙正义和他的软银集团,更是在物联网上下足了赌注。2017年,花费230亿美元巨资并购英国ARM公司(全球智能手机芯片架构市场的霸主,美元ARM就没有华为芯片)。在保持ARM原有发展的同时,物联网成为孙正义在并购后谈论最多的方向。孙正义曾勾勒未来15年至20年间的物联网景观,届时将有1万亿硬件设备相互连接,而他认为ARM是搅动物联网大局的旗手。软银此前在通讯、互联网等领域有所布局,未来将借助ARM在半导体IP领域的巨大影响力,推进产业价值链进一步上移、下行,构建更为宏大的物联网生态平台。

物联网也在向我们的生活不断渗透。越来越多家庭都配备智能家电,通过手机便可轻松控制窗帘、电视、电灯、空调等各种设施;小区门禁也已配置生物识别、指纹、NFC等各式智能门禁系统。物联网正在悄悄走入生活、改变生活。

在人类发展史上,互联网将仅仅是一个阶段,它为“连接”提供一个源动力和试验场,而物联网才是“连接”的终点。

彼时,物联网将成为一个新的江湖,一个规模远大于互联网的江湖。没有公司再为自己贴上“互联网公司”这样low的标签,“物联网公司”才是时髦。

2016年实验室工作要求

为了保证实验室正常学习工作秩序,提升实验室学习工作效率,院系将制定一系列规范措施。2016年10月24日起,沈老师对实验室同学提出下面基本要求:

1,所有工作日,每位同学必须在每个工作日晚上10:00前,在实验室微信群递交工作日志(今日学习工作内容、解决的问题、编写文档等),没有按时递交的(晚上10:00以后及后续递交的都按当日没有递交),每次扣除10元津贴。

2,在正常学习、工作周,每周日晚上10:00前,需在实验室网站论坛递交工作周报,总结本周工作进展、文档输出内容摘要、下周计划等。同时,每周必需完成学习资料整理/总结、项目研究/设计文档等输出,不少于500字,以邮件附件的形式发给我。没有按时递交的(晚上10:00以后及后续递交的都按没有递交)、或文档质量不达标的,每次扣除50元津贴。

3,每月累计缺少递交日志超过5次(含5次)、或 缺少周报及文档2次(含2次)次的同学,将扣除当月全部津贴。

4,每学期(按 20周计)累计缺少递交日志超过20次(含20次)、或 缺少周报4次(含4次)次的同学,导师将不再安排实验室学习、工作内容,学生将自己完成自己的学业要求,包括小论文、毕业论文,院系也有权收回该同学在实验室所占用的位置。

5,专业硕士(工程硕士)学位的同学,在2年级的6月底必须递交论文三级目录大纲、及不少于20页的论文内容,以后每2周递交一次论文进展及新版,8月底完成论文初稿,9月底要完成论文递交并申请盲检。每次论文新版递交给导师后,导师有一周的评阅时间并提出修改建议。若同学没按时间节点递交论文新版,则论文申请盲检、答辩时间自动顺延。

6,学术硕士学位的同学,在3年级的12月底必须递交论文三级目录大纲、及不少于20页的论文内容,以后每2周递交一次论文进展及新版,次年2月底完成论文初稿,3月底要完成论文递交并申请盲检。每次论文新版递交给导师后,导师有一周的评阅时间并提出修改建议。若同学没按时间节点递交论文新版,则论文申请盲检、答辩时间自动顺延。

其中工作日报、周报递交要求如下:

1,周报需要有二个部分内容:
(1)本周学习、开发内容的总结和整理。——专业方面
(2)计划和目标。就是要检查上周计划的完成度、以及下周要完成什么目标。如果没有达到预期,要分析具体原因。——自我管理方面
2,日志记录每天的工作情况,如果这项工作是一个具体的任务(如书稿答疑,界面或功能修改等),必须说明进度状况(完成了百分之几)及预计完成时间。

以上1~4项的次数统计,暂由张红艳负责,每月底发给沈老师统计结果,老师将于下月初在系统数据库递交实验室津贴申请。原则上每年按10个月的学习工作时间算,暑假、寒假各休息一个月。

恭喜杜欣宇、张炤、林雯荣获2016年全国大学生物联网设计竞赛(TI杯)全国总决赛一等奖

该参赛作品是使用数码钢琴、Tiva、CC2650及个人智能设备组成的一套练琴系统。
功能主要是实现分为硬件和软件两部分。
硬件部分利用Tiva的USB-Host功能以及CC2650的ble功能,为数码钢琴与智能手机直接提供无线低延迟互联。
软件部分则实现了部分钢琴学习中所需的技术练习功能。
这样综合起来我们实现了一套数字化的练琴系统,既保证了真实的钢琴环境,又提供了数字化的练琴功能。