电子电路板科技类PPT.docx
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电子电路板科技类PPT
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篇一:
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嵌入式web视频监控系统
第三届〝西门子传动杯〞科技作品竞赛二等奖
作者:
魏雄东
一.摘要
随着电子技术和多媒体及网络技术的快速发展,视频监控系统正向嵌入式,数字化,网络化方向发展.嵌入式视频监控系统利用大规模集成电路和网络的科技成果.实现体积小,性能稳定,通讯便利的监控设备.
本项目提出了在ARM微处理器平台上移植嵌入式Linu_操作系统,并完成视频采集.压缩.控制等任务.系统硬件设备选择采用实验室配备的ARM9微处理器S3C2440作为主处理器,利用USB接口的摄像头作为视频采集设备.为降低产品成本,在此基础上,借助Linu_下的开源软件,构建了整个嵌入式视频监控系统.
二.关键词:
视频监控嵌入式系统ARM9Linu_V4L视频采集
三.项目背景
随着电子技术和多媒体技术的飞速发展,利用嵌入式设备进行
数字处理传送成为可能.嵌入式设备具有体积小.功耗低.数字化.安装方便.价格低廉等优点,因此基于嵌入式的视频采集和监控成为了当前嵌入式应用开发领域的一个热门课题.相比较传统的视频采集监控系统,它具有高可靠性.组网方便.可远程监控等优点,因而更适用于工业控制.银行.政府部门的安防系统中.
本文通过建立一个适用于家庭安保.学校等应用场合的嵌入式网络视频监控系统,在实验室环境下针对网络视频监控系统的各项关键技术进行研究,包括嵌入式Linu_技术.视频采集.视频图像网络化传输和运动目标检测等.论文工作也将为网络视频监控系统在其它领域的应用起到一定的作用.如环境与安保集中监控系统.移动监控系统等领域以及智能小区.银行.商场等场所.
同时为了更好的学习Linu_,熟悉Linu_移植中的难点.要点.所以选择以Linu_作为项目所需的操作系统.通过此项目,可以更深入的了解Linu_,熟悉驱动程序的编写等.
四.视频监控系统的发展
随着图像（视频）处理.网络通信和微电子技术的快速发展,视频以其直观.方便和内容丰富等特点,日益受到人们的青睐.然而在很多应用领域,智能视频监控是计算机视觉领域一个新兴的应用方向和备受关注的前沿课题.伴随网络技术和数字视频技术的飞速发展,监控技术正向着数字化.智能化.网络化的方向不断前进.智能视频监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合,如银行.停车场.无人值守的变电站等.比如通过传统的多媒体监控系统虽然也可实现变电站的无人值守,但它只能获取变电站的电气参数,并不能反映变电站运行的其它方面的情况,如防火防盗,变压器.开关等设备表面检查等.另外,对于异常入侵及各类故障缺乏足够的事后分析手段,所以要实现变电站综合全面的自动化管理,就需要一个功能完备的远程智能视频监控系统.
智能监控技术包括运动目标检测.跟踪.目标分类和行为理解等方面.其中,处于整个视觉系统底层的运动目标检测与跟踪是各种后续高级处理如目标分类.行为理解的基础和关键,在自动导航.机器人目标捕获等研究方向上都具有举足轻重的作用,从而更受到广泛的研究和探讨.
视频监控系统大致经历了以下几个阶段,第一代模拟监控系统.第二代数字化视频监控系统.第三代网络视频监控系统三个阶段.其中,第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩.传输.存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界.产业界和使用部门的高度重视.
五.论文的主要研究工作
论文基于中国科学技术大学软件学院研究生的工程实践项目,在深入
研究了嵌入式Linu_操作系统.视频数据的采集.压缩与流媒体实时传输技术的基础上,将上述三者有机结合起来设计了一套基于嵌入式Linu_操作系统的网络视频监控系统.论文的研究工作主要集中在以下几个方面:
系统软硬件平台的搭建;
Linu_系统的裁剪配置以及移植;
USB摄像头的选择以及Linu_平台上驱动程序的开发;
基于Vidoo4Linu_的视频采集程序的研究与实现;
基于webserver的视频网络传输模块研究与实现;
客户端视频接收模块的选择与设计实现;
视频监控系统方案设计
（1）系统硬件设计方案
系统在总体布置上分为远程视频监测.现场视频采集.本地LCD显示三个部分.
远程监测端运行于控制中心,它实时接收和显示图像数据,采用普通PC即可,关键要能连入以太网.
现场视频采集采用zc3_芯片摄像头,处理器采用基于三星s3C2440处理器的ARM开发系统,这里我们用了TQ2440开发板.该开发板提供了众多的外设接口,特别是开发平台上的_/l_M自适应网络接口和USB接口,特别适合本项目的使用环境.
本系统硬件平台集成了ARMCPU.SDRAM以及FLASH,外设接口:
RS-232串口（COM1）,USBHOST接口,自适应以太网接口,TFTLCD接口,一个触摸屏接口.通过RS-232接口连接到宿主机上;通过在USB接口上外接一个USB口的摄像头,将采集到的视频图像数据输入缓冲区中,在本地LCD上显示,或是通过以太网传到远端.
系统硬件平台如图2-1所示
图2-1系统硬件平台结构图
（2）软件设计方案
通过对嵌入式操作系统Linu_体系结构的分析,结合ARM处理器及其外围设备的的特性,本系统中将软件的体系结构分为两层:
内核空间和用户空间.内核空间:
Linu_内核以及视频采集.以及相关协议栈的移植.操作系统内核的主要功能是管理任务.任务排序.提供中断.系统时钟管理以及实现硬件抽象层和视频编码内核间的通信;为了使系统具有网络传输功能,必须用到嵌入式操作系统中网络协议如TCP/IP协议.应用程序的接口由API来实现,API的实现包括二个部分:
一部分API作为库来实现与应用程序间的连接,一部分在SOCKET中实现.
用户空间:
即应用层软件,当USB摄像头驱动加载之后,视频采集模块采集摄像头的视频数据,然后通过网络传送到远程客户端.如图2-2所示为系统的整体软件设计架构图.
图2-2软件系统架构
七.软件开发环境的建立
基于嵌入式Linu_开发环境一般由目标系统硬件开发板和装有Linu_桌面版的主机平台PC组成.Linu_主机上操作系统采用Redhat9.0版本.目标系统硬件开发板用来运行嵌入式Linu_操作系统.用户系统应用程序等,而主机平台用来进行嵌入式操作系统内核编译,文件系统的制作和系统应用程序开发和调试等.双方通过串口.并口或者以太网口等建立连接.
（一）嵌入式LINU_操作系统
Linu_类似于UNI_,是免费的,源代码开放的,符合POSI_标准规范的操作系统.近几年Linu_在嵌入式领域获得了飞速发展,选择Linu_作为嵌入式操作系统的嵌入式系统占很大比例.Linu_之所以有能在嵌入式系统市场上取得如此迅速的发展,与自身的优点有着不可分割的关系.
Linu_作为嵌入式操作系统的优势:
Linu_正在嵌入式开发领域稳步发展,是由于其自身具有非常适合于作为嵌入式操作系优点,主要表现在:
1.使用成本低
几乎所有的商业用操作系统如Microsoft公司的Windows系列,都需要为每一个拷贝支付数量的费用.但是Limi_是免费软件,只要遵守GPL的规定,就可以免费获得拷贝.Linu_同样遵循GPL规定的C.C++.Java
篇二:
线路板设计软件
线路板设计软件
一.Protel99se线路板设计软件
Protel99组成:
1.原理图设计系统
原理图设计系统是用于原理图设计的AdvancedSchematic系统.这部分包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch以及用于修改.生成零件的零件库编辑器SchLib.
2.印刷电路板设计系统
印刷电路板设计系统是用于电路板设计的AdvancedPCB.这部分包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改.生成零件封装的零件封装编辑器PCBLib.
3.信号模拟仿真系统
信号模拟仿真系统是用于原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统.
4.可编程逻辑设计系统
可编程逻辑设计系统是基于CUPL的集成于原理图设计系统的PLD设计系统.
5.Protel99内置编辑器
这部分包括用于显示.编辑文本的文本编辑器Te_t和用于显示.编辑电子表格的电子表格编辑器Spread.
Protel99主要特色:
Protel99是基于Win95/WinNT/Win98/Win_的纯32位电路设计制版系统.Protel99提供了一个集成的设计环境,包括了原理图设计和PCB布线工具,集成的设计文档管理,支持通过网络进行工作组协同设计功能.
Protel99的主要特性如下:
（1）Protel99系统针对WindowsNT4/9_作了纯32位代码优化,使得Protel99设计系统运行稳定而且高效.
（2）SmartTool（智能工具）技术将所有的设计工具集成在单一的设计环境中.
（3）SmartDoc（智能文档）技术将所有的设计数据文件储存在单一的设计数据库中,用设计管理器来统一管理.设计数据库以.ddb为后缀方式,在设计管理器中统一管理.使用设计管理器统一管理的文档是在Protel99中新提出来的,以前版本中没有.
（4）SmartTeam（智能工作组）技术能让多个设计者通过网络安全地对同一设计进行单独设计,再通过工作组管理功能将各个部分集成到设计管理器中.
（5）PCB自动布线规则条件的复合选项极大的方便了布线规则的设计.
（6）用在线规则检查功能支持集成的规则驱动PCB布线.
（7）继承的PCB自动布线系统最新的使用了人工智能技术,如人工神经网络.模糊专家系统.模糊理论和模糊神经网络等技术,即使对于很复杂的电路板其布线结果也能达到专家级的水平.
（8）对印刷电路板设计时的自动布局采用两种不同的布局方式,即ClusterPlacer（组群式）和基于统计方式（StatisticalPlacer）.在以前版本中只提供了基于统计方式的布局.
（9）Protel99新增加了自动布局规则设计功能,Placement标签页是在Protel99中新增加的,用来设置自动布局规则.
（_）增强的交互式布局和布线模式,包括〝Push-and-shove〞（推挤）.
（_）电路板信号完整性规则设计和检查功能可以检测出潜在的阻抗匹配.信号传播延时和信号过载等问题.SignalIntegrity标签页也是在Protel99中新增加的,用来进行信号完整性的有关规则设计.
（_）零件封装类生成器的引入改进了零件封装的管理功能.
（_）广泛的集成向导功能引导设计人员完成复杂的工作.
（_）原理图到印刷电路板的更新功能加强了Sch和PCB之间的联系.
（_）完全支持制版输出和电路板数控加工代码文件生成.
（_）可以通过ProtelLibraryDevelopmentCenter升级广泛的器件库.
（_）可以用标准或者用户自定义模板来生成新的原理图文件.
（_）集成的原理图设计系统收集了超过6__元器件.
（_）通过完整的SPICE3f5仿真系统可以在原理图中直接进行信号仿真.
（_）可以选择超过60中工业标准计算机电路板布线模板或者用户可以自己生成一个电路板模板.
（_）Protel99开放的文档功能使得用户通过API调用方式进行三次开发.
（_）集成的（Macro）宏编程功能支持使用ClientBasic编程语言.
Protel存在的问题:
（1）在PCB设计中无法放置中文（双字节）文字,这个问题Protel所有版本都存在,到Protel99中还是没有改进.如果要放置中文文字的话可以向第三方获取.
（2）系统资源消耗过大,Protel99由于增加了许多新的功能,所以在运行时将占据大多数系统资源,其系统占用率远远高于以前的版本.
（3）原理图和印刷电路板设计系统设计界面的不统一在Protel99中还是没有得到改善.如对齐功能（Align）,原理图设计时对齐功能（Align）在Edit菜单下,而在印刷电路板设计时却在Tools菜单下;右键菜单也是如此.
（4）Protel99中的新的联机帮助功能没有Protel98的联机功能好用.
（5）系统配置要求较高.
二.AltiumDesigner6.0
AltiumDesigner6.0以强大的设计输入功能为特点,在FPGA和板级设计中,同时支持原理图输入和HDL硬件描述输入模式;同时支持基于VHDL的设计仿真,混合信号电路仿真.布局前/后信号完整性分析.AltiumDesigner6.0的布局布线采用完全规则驱动模式,并且在PCB布线中采用了无网格的SitusTM拓扑逻辑自动布线功能;同时,将完整的CAM输出功能的编辑结合在一起.
在PCB部分,除了Protel_中的多通道复制;实时的.阻抗控制布线功能;SitusTM自动布线器等新功能以外,AltiumDesigner6.0还着重在:
差分对布线,FPGA器件差分对管脚的动态分配,PCB和FPGA之间的全面集成,从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果.PCB文件切片,PCB多个器件集体操作,支持多国语言（中文.英文.德文.法文.日文）,任意字体和大小的汉字字符输入,光标跟随在线信息显示功能,光标点可选器件列表,复杂BGA器件的多层自动扇出,提供了对高密度封装（如BGA）的交互布线功能,总线布线功能,器件精确移动,快速铺铜等功能.
交互式编辑.出错查询.布线和可视化功能,从而能更快地实现电路板布局,支持高速电路设计,具有成熟的布线后信号完整性分析工具.
AltiumDesigner6.0对差分信号提供系统范围内的支持,可对高速内连的差分信号对进行充分定义.管理和交互式布线.支持包括对在FPGA项目内部定义的LVDS信号的物理设计进行自动映射.LVDS是差分信号最通用的标准,广泛应用于可编程器件.AltiumDesigner可充分利用当今FPGA器件上的扩展I/O管脚.
其次,在原理图部分,新增加〝灵巧粘帖〞可以将一些不同的对象拷贝到原理图当中,比如一些网络标号,一页图纸的BOM表,都可以拷贝粘帖到原理图当中.原理图文件切片,多个器件集体操作,文本筐的直接编辑,箭头的添加,器件精确移动,总线走线,自动网标选择等!
强大的前端将多层次.多通道的原理图输入.混合信号仿真.VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来在混合信号仿真部分,提供完善的混合信号仿真.
布线前后的信号完整性分析功能,在_SPICE标准的支持之外,还支持对Pspice模型和电路的仿真.
一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能
第三在嵌入式设计部分,增强了JTAG器件的实时显示功能,增强型基于FPGA的逻辑分析仪,可以支持32位或64位的信号输入.增强了对更多的32位微处理器的支持,可以使嵌入式软件设计在软处理器,FPGA内部嵌入的硬处理器,分立处理器之间无缝的迁移.使用了Wisgbone开放总线连接器允许在FPGA上实现的逻辑模块可以透明的连接到各种处理器上.AltiumDesigner6.0支持_ilin_MicroBlaze,TSK3_0等32位软处理器,PowerPC4_硬核,并且支持AMCC4_和SharpBlueStreakARM7系列分立的处理器.对每一种处理器都提供完备的开发调试工具.
引入了以FPGA为目标的虚拟仪器,当其与LiveDesign-enabled硬件平台NanoBoard结合时,用户可以快速.交互地实现和调试基于FPGA的设计,支持更多的FPGA器件,例如CycloneII,Strati_II,ProASIC3,Virte_-4,MA_II等系列器件,提供了更多类型的FPGA子板,包括多款FPGA+MCU子板.
在器件库方面支持基于ODBC和ADO的数据库,可以使用OrCAD的器件库.完全兼容Protel98/Protel99/Protel99se/ProtelD_P,并提供对Protel99se下创建的DDB文件导入功能还增加了P-CADschematicandPCBdesignsandlibraries导入,OrCADschematicandPCBdesignsandlibraries导入,PADSPCBdesignsandlibraries导入!
OrCad?
.PADS.AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能.完整的ODB++/GerberCAM-系统使得用户可以重新设计原有有的设计,弥补设计和制造之间的差异.
AltiumDesigner6.0中的BoardInsight系统把设计师的鼠标变成了交互式的数据挖掘工具.BoardInsight集成了〝警示〞显示功能,可毫不费力地浏览和编辑设计中叠放的对象.工程师可以专注于其目前的编辑任务,也可以完全进入目标区域内的任何其他对象,这增加了在密集.多层设计环境中的编辑速度.AltiumDesigner6.0引入了强大的?
逃逸布线?
引擎,尝试将每个定义的焊盘通过布线刚好引到BGA边界,这令对密集BGA类型封装的布线变的非常简单.显著的节省了设计时间,设计师无需手动就可以完成在一大堆焊盘间将线连接这些器件的内部管脚.
AltiumDesigner6.0极大减少了带有大量管脚的器件封装在高密度板卡上设计的时间,简化了复杂板卡的设计导航功能,设计师可以有效处理高速差分信号,尤其对大规模可编程器件上的大量LVDS资源.AltiumDesigner6.0充分利用可得到的板卡空间和现代封装技术,以更有效的设计流程和更低的制造成本缩短上市时间.
三.MentorGraphicsPADS
PADS设计流程
结合示意图定义说明以及强大的布局和仿真工具,完成印刷电路板PCB设计解决方案.
1.集成的设计环境,各种功能均易于使用.
2.利用PADS印刷电路板PCB设计方案,将从简单到复杂的印刷电路板设计中,达到高的ROI,提高生产效率并缩短设计周期时间,用最少的分析和仿真工具保持设计完整性Allegro系统互连设计平台.
CadenceAllegro系统互连设计平台通过IC.封装和PCB之间的约束驱动的协同设计,实现降低成本并加速上市时间.
四.Silicondesign-inkits
除了为约束驱动的IC封装和高速PCB设计与分析提供业界主流技术外,Cadence还率先提出了芯片应用设计工具包的概念.芯片应用设计工具包加快了盈利时间,因为它们可以让
IC公司缩短新设备的适应时间,而系统公司可以加速PCB系统设计周期.
五.CadenceOrCAD
CadenceOrCAD_.5全功能增强套件,具有记时验证功能以及新OrCAD技术CadenceOrCAD_.5,让PCB的设计进入更细节阶段.与PSpice结合可应用于在Allegro平台上.此套组系为一完整涵盖前端至后端.使用微软视窗平台的流程,可以供印刷电路板（PCB）设计师透过工具整合与程式自动化改善生产力与缩段进入市场的时间.OrcadUnisonSuite整合了四种新近加强型的产品,在单一套装软体当中即可提供设计师所需的所有工具.组合各项产品的本套组定价US$5,995（参考用）,比分别购买单项产品可节省一半以上的费用.OrCAD_.5包括供设计输入的OrcadCaptureR,供类比与混合讯号模拟用的PSpiceRA/DBasics,供电路板设计的OrcadLayoutR以及供高密度电路板自动绕线的SPECCTRAR4U.新加入的SPECCTRA,用以支援设计日益复杂的各种高速.高密度印刷电路板设计.
六.P-CADPCB设计软件
P-CAD,面向PCB设计工程师的板级设计系统.此版本提供超过50种新的功能以及增强的功能,提供针对布局.自动布线和交互式布线的技术更新,改进的CAM文件编辑和电路仿真,以及许多增加的功能来更出色的控制整个PCB设计流程.
P-CAD的另一个重要的功能是Altium的CAMtasticCAM文件编辑器,能够在将电路板送去制造之前编辑完整的制造文件数据,并且能够提供增强的SPICE3f5/_Spice混合信号电路仿真.
篇三:
电子电路板项目可行性研究报告（目录）
电子电路板项目
可行性研究报告
>
>是对拟建的电子电路板项目的市场需求.技术方案.资金计划.财务效果.社会影响.投资风险等进行全面的技术经济分析论证,并提交给发改委.证监会.银行或其它上级主管部门审批的上报文件.
【报告类型】项目可行性研究报告
【报告用途】政府立项.申请土地.银行贷款.上市募投等
【交付时间】3-_个工作日,特殊要求另行约定
【收费标准】需根据项目投资额大小.工程咨询资质级别等多种因素进行核算
【编制机构】千讯（北京）信息咨询有限公司
【报告格式】PDF版＋WORD版＋纸介版
【资料来源】/Feasib/9/3__81.html根据项目单位的实际使用需要,>的编制可以进行不同角度的侧重,主要有以下几种用途:
一.用于报政府/发改委立项.批地
此类报告须根据>和国家其它相关规定编写,是大型基础设施项目立项的基础文件,国家或地方发改委根据项目可行性研究报告进行核准.备案或批复,决定某个项目是否实施.
此类报告难度相对较低,编制周期短,一般1-3周;报告要求具有工程咨询资质（分甲.乙.丙三个等级）的单位进行编写,绝大多数可行性研究报告都属于此类用途的报告.
二.用于向银行申请贷款
商业银行或者政策性银行在贷款前进行风险评估时,需要项目方出具详细的可行性研究报告,对于贷款额度较大的项目,银行通常会组织专家评审,以确定项目是否能够放贷.
千讯咨询->第1页
贷款用可行性研究报告要求提供更为详细准确的市场分析（通常需要权威数据或者一手调查数据）.更为详实准确的建设方案.合理的工艺（说明该工艺的优势以及选择该工艺的原因）.详细的设备明细.潜在客户群体（如果能有采购合同或者战略合作协议就更好）.详实的财务数据.项目的主要风险（银行非常重视）.此类报告一般撰写周期2-4周,需要去项目所在地进行考察.
三.用于上市募投
上市募投项目的可行性研究报告应委托经验丰富的咨询机构编写,最好具备上市和工程咨询复合知识,因为募投可研不仅需要严格的工程技术论证,更需要专业的行业分析.市场数据和财务测算.国内传统的工程咨询机构往往在工程技术领域具备优势,而大多数市场研究机构只在市场和财务等方面精通.
此类报告需要出具国家发改委颁发的甲级工程咨询资质.
四.申请政府资金
符合国家和地方政府扶持政策的企业投资项目,在申请政府资金（包括:
发改委资金.科技部资金.工信部资金.文化部资金.农业部资金等）时,需要用到该类可行性研究报告.
此类可行性报告通常需要出具国家发改委颁发的甲级工程咨询资质.
五.用于境外投
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