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基于ARM Cortex-M4的MQX中断机制分析与中断程序框架设计 被引量：16
1
作者 石晶 王宜怀 +1 位作者 苏勇 沈忱 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第6期41-44,79,共5页
中断机制是决定RTOS实时性指标的核心机制。MQX是一个由Freescale维护、源代码公开、支持多任务的抢占式的RTOS,将会广泛用于ARM Cortex-M微处理器的应用中。MQX的中断机制具有实时响应、动态管理的特点。以ARM Cortex M4Kinetis微控制... 中断机制是决定RTOS实时性指标的核心机制。MQX是一个由Freescale维护、源代码公开、支持多任务的抢占式的RTOS,将会广泛用于ARM Cortex-M微处理器的应用中。MQX的中断机制具有实时响应、动态管理的特点。以ARM Cortex M4Kinetis微控制器为蓝本,深入分析了MQX的中断顶半部和底半部的运行机理,提出了MQX的中断实时特性的评估算法,明确了程序时间的可控性。在此基础上,根据嵌入式软件工程的基本原理,不拘泥于传统程序结构设计方法,提出了一种MQX下中断程序框架及编程要素分布的基本原则,从而较好地满足了程序可复用性及可移植性要求。 展开更多
关键词 MQX arm cortex-m4 KINETIS 中断机制 中断程序框架
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基于Cortex-M4F内核的无人机载解算硬件加速技术 被引量：1
2
作者 吕辰 张晓明 +1 位作者 檀杰 晁正正 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第4期106-111,共6页
无人机进行飞行姿态测量解算的过程中,高采样率、较大解算量造成CPU负载过重,会影响姿态解算的实时性和准确性。针对此问题,提出一种基于Cortex-M4F内核的机载算法硬件加速技术。在分析无人机姿态解算算法特点的基础上,通过Cortex-M4F... 无人机进行飞行姿态测量解算的过程中,高采样率、较大解算量造成CPU负载过重,会影响姿态解算的实时性和准确性。针对此问题,提出一种基于Cortex-M4F内核的机载算法硬件加速技术。在分析无人机姿态解算算法特点的基础上,通过Cortex-M4F内核集成的DSP与浮点运算单元,对算法中三角函数、矩阵运算以及浮点数解算进行加速优化,并利用内核中CCM存储器代替SRAM,保证CPU数据存取时总线数据传输带宽的相对独立,实现无人机算法的高更新率与实时解算。实验结果表明,在实际机载飞行过程中进行算法的硬件加速,单周期解算时长减少至原时长的63.4%,数据更新率提高至500 Hz以上,在保证无人机姿态解算精度的同时,能够满足高动态数据采样的实时性要求。 展开更多
关键词 无人机 姿态解算 cortex-m4f DSP 浮点运算
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基于ARM Cortex--M4的运动环境监测系统设计与实现 被引量：4
3
作者 何秀强 黄威 叶朝辉 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第8期78-81,共4页
基于ARM Cortex-M4评估板和多种传感器设计了性能优良、功能丰富且成本低廉的运动环境监测电子系统。该系统能够实现人体运动时心率、气温、湿度、气压、海拔和经纬度的监测,并实时显示监测结果,通过短信发送至手机等功能。分别介绍了... 基于ARM Cortex-M4评估板和多种传感器设计了性能优良、功能丰富且成本低廉的运动环境监测电子系统。该系统能够实现人体运动时心率、气温、湿度、气压、海拔和经纬度的监测,并实时显示监测结果,通过短信发送至手机等功能。分别介绍了各分功能及分功能集成系统的设计和实现方法。经过测试,系统能够正常稳定地工作,为运动健康电子监测系统的研究提供了思路,同时可作为电子系统教学和科研的实验平台。 展开更多
关键词 arm cortex-m4 传感器 运动环境 监测系统
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基于Cortex-M4的CNTR/CTRU密钥封装高效实现 被引量：1
4
作者 魏汉玉 郑婕妤 赵运磊 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期589-607,共19页
量子计算技术的迅猛发展对现有的公钥密码体制造成了极大的威胁,为了抵抗量子计算的攻击,后量子密码成为当前密码学界的研究热点.目前,物联网的安全问题备受关注,ARM Cortex-M4作为低功耗嵌入式处理器,被广泛应用于物联网设备中,在其上... 量子计算技术的迅猛发展对现有的公钥密码体制造成了极大的威胁,为了抵抗量子计算的攻击,后量子密码成为当前密码学界的研究热点.目前,物联网的安全问题备受关注,ARM Cortex-M4作为低功耗嵌入式处理器,被广泛应用于物联网设备中,在其上部署后量子密码算法将为物联网设备的安全提供更加可靠的保障.CNTR和CTRU是我国学者提出的NTRU格基密钥封装方案,相比于基于LWE技术路线的格基密钥封装方案在安全性和其他性能上具有综合优势,并在我国密标委得到立项.本文工作首次在ARM Cortex-M4平台上高效紧凑地实现了CNTR和CTRU方案,充分利用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)指令,调整运算结构和指令安排,优化核心的多项式运算,从而在算法实现速度和堆栈空间上进行全面优化升级.本文主要工作如下:本文首次在ARM Cortex-M4上实现耗时模块多项式中心二项分布采样,采样速度提升32.49%;使用混合基数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)加速非NTT友好多项式乘法运算,充分利用浮点单元(Floating-Point Unit,FPU)寄存器,在NTT实现中采用层融合技术,最大化减少加载和存储等耗时指令使用,使得正向NTT和逆向NTT的速度分别提升84.24%、81.15%;通过NTT过程系数范围分析进行延迟约减,进而减少约减次数,并使用改进的Barrett约减和Montgomery约减技术实现降低约减汇编指令条数;使用循环展开技术实现多项式求逆,优化多项式求逆这一耗时过程,速度优化率为68.85%;针对解密过程中的非NTT友好素数模数多项式环乘法,采用多模数NTT和中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem,CRT)结合的方法进行加速,完成解密过程96.26%的速度提升;使用空间复用的方法优化堆栈空间,CNTR和CTRU的堆栈空间分别减少了29.86%、28.17%.实验结果表明:提出的优化技术大幅提升了算法实现效率,与C参考实现相比,CNTR和CTRU的整体速度优化率分别为85.54%、85.56%.与其他格基密钥封装方案最新ARM Cortex-M4实现相比,本文的优化实现在速度、空间和安全性上具有综合性的优势. 展开更多
关键词 后量子密码 密钥封装方案 数论变换 多项式运算 arm cortex-m4实现
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基于MSP432的能谱采集系统设计 被引量：7
5
作者 李兆龙 谢裕颖 +4 位作者 王华明 陈祖良 章月红 傅建新 毛咏甬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第8期62-64,116,共4页
针对当前对能谱采集系统智能化、小型低功耗、易扩展的要求,引进了MSP432微处理器。滤波成形方面,设计了多重负反馈型二阶积分电路,以替代Sallen-Key滤波器。峰值保持电路方面,进行了针对性设计。智能化硬件方面,引入了TFT触摸屏,软件... 针对当前对能谱采集系统智能化、小型低功耗、易扩展的要求,引进了MSP432微处理器。滤波成形方面,设计了多重负反馈型二阶积分电路,以替代Sallen-Key滤波器。峰值保持电路方面,进行了针对性设计。智能化硬件方面,引入了TFT触摸屏,软件架构中也移植整合了μC/OS和μC/GUI。该能谱采集系统已应用到氡污染测量仪中。 展开更多
关键词 能谱采集 arm cortex-m4f 准高斯成形 ΜC/GUI ΜC/OS 峰值保持
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STM32F37XX微控制器I^2C接口在三相电参数采集模块中的应用 被引量：5
6
作者 肖婉 《兵工自动化》 2014年第9期72-75,共4页
针对CPU外围芯片增多、芯片间通信要求增高,接口短缺、通信繁复等问题,以I2C在三相电参数采集模块中的应用为例,阐述STM32F37系列微控制器I2C的工作原理及工作流程。介绍了I2C接口的硬件设计、接口初始化及数据传输实现方式,并通过详述... 针对CPU外围芯片增多、芯片间通信要求增高,接口短缺、通信繁复等问题,以I2C在三相电参数采集模块中的应用为例,阐述STM32F37系列微控制器I2C的工作原理及工作流程。介绍了I2C接口的硬件设计、接口初始化及数据传输实现方式,并通过详述其时序、滤波器设置及数据重装载工作原理,分析它在数据传输中的优势和特点。结果表明:此I2C接口在使用中可灵活设置、准确传输,具有接口程序可移植性强、硬件设计简单等优点。 展开更多
关键词 STM32f37XX I2C 重装载 参数采集 cortex-m4 停止模式
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基于环形倒立摆的综合实训平台 被引量：7
7
作者 孙蓉 李冰 +2 位作者 陈美远 吕淑平 苏丽 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第9期87-90,共4页
基于拉格朗日动力学定理,在状态空间内对环形倒立摆进行建模仿真,得到理想的控制策略;选择ARM Cortex-M4系列的K60单片机作为主控制器,精密电位器作为位置反馈,依照理论仿真的控制策略对系统进行控制。该综合实训平台采用理论建模仿真... 基于拉格朗日动力学定理,在状态空间内对环形倒立摆进行建模仿真,得到理想的控制策略;选择ARM Cortex-M4系列的K60单片机作为主控制器,精密电位器作为位置反馈,依照理论仿真的控制策略对系统进行控制。该综合实训平台采用理论建模仿真和实际参数调试一体化训练方式,改变了理论研究和实践调试脱节的现状。 展开更多
关键词 综合实训平台 环形倒立摆 arm cortex-m4
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基于嵌入式的无线勘探机器人 被引量：5
8
作者 刘少江 朱俊楠 +1 位作者 王高亮 万智萍 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第9期124-127,131,共5页
设计以ARM Cortex-M4内核的STM32405RG控制芯片作为主控制器的无线勘探机器人,通过采用基于DVB-T标准的COFDM模块,搭建中继站点进行超远程图像视频、音频的传输,实现了对目标区域的勘探,并通过机械手臂进行样本采集。测试结果表明,此无... 设计以ARM Cortex-M4内核的STM32405RG控制芯片作为主控制器的无线勘探机器人,通过采用基于DVB-T标准的COFDM模块,搭建中继站点进行超远程图像视频、音频的传输,实现了对目标区域的勘探,并通过机械手臂进行样本采集。测试结果表明,此无线勘探机器人具有操作简便,图像数据传输稳定可靠的优点,对推动远程环境勘探和安防监控等工作的发展起到积极作用。 展开更多
关键词 嵌入式 环境勘探 arm cortex-m4 DVB-T标准
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智能磁致伸缩液位测量仪设计 被引量：5
9
作者 杨星红 黄皎 +1 位作者 陆晓春 尹涛 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第3期118-120,123,共4页
针对当前液位测量监测系统中存在的多种问题,设计了一种高精度的智能磁致伸缩液位测量仪。系统采用ARM Cortex—M4系列的EK—TM4C1294NCPDTI芯片作为核心控制处理器,包含电源模块、时钟模块、激励信号模块、信号检测模块、以太网接口模... 针对当前液位测量监测系统中存在的多种问题,设计了一种高精度的智能磁致伸缩液位测量仪。系统采用ARM Cortex—M4系列的EK—TM4C1294NCPDTI芯片作为核心控制处理器,包含电源模块、时钟模块、激励信号模块、信号检测模块、以太网接口模块、故障报警模块、数据存储模块等。实现了测量精度高、稳定性好、人机交互友好,具有网络化通信功能的智能液位测量仪。 展开更多
关键词 磁致伸缩 arm cortex-m4 智能 网络化
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基于多核架构无人机飞行控制系统设计与实现 被引量：6
10
作者 习业勋 邓联文 +1 位作者 张纪阳 张代兵 《电子测量技术》 2014年第10期89-94,共6页
针对中小型固定翼无人机自主起降与编队飞行任务,采用双ARM Cortex M4+DSP架构,综合多传感器融合策略,利用多频段通信技术和舵机控制回路冗余设计的方法,设计并实现了一套飞行控制系统。该系统能为无人机自主起降与编队飞行提供了精确... 针对中小型固定翼无人机自主起降与编队飞行任务,采用双ARM Cortex M4+DSP架构,综合多传感器融合策略,利用多频段通信技术和舵机控制回路冗余设计的方法,设计并实现了一套飞行控制系统。该系统能为无人机自主起降与编队飞行提供了精确引导和相对定位信息与强大的通信支持、具有效率高、稳定性好、可靠性强以及集成度高等优点。地面半实物仿真和实际飞行试验结果表明,该飞行控制系统有效的支撑了无人机自主起降、多机编队飞行等研究。 展开更多
关键词 无人机 飞控系统 arm cortex-m4 DSP
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