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时间分割圆弧插补的Cortex M4实现
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作者 郭华忠 秦少锋 《机电工程技术》 2012年第7期90-91,238,共3页
采用时间分割法进行圆弧插补,可提高插补速度和轨迹的控制精度,但时间分割圆弧插补算法运算较为复杂。以Stel laris ARM Cortex M4作为微处理器,解决了时间分割法运算复杂的问题。而且程序编写简单,硬件电路也易于实现,抗干扰性强,有很... 采用时间分割法进行圆弧插补,可提高插补速度和轨迹的控制精度,但时间分割圆弧插补算法运算较为复杂。以Stel laris ARM Cortex M4作为微处理器,解决了时间分割法运算复杂的问题。而且程序编写简单,硬件电路也易于实现,抗干扰性强,有很强的实用价值。 展开更多
关键词 时间分割法 圆弧插补 数字信号控制器
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基于Cortex-M4的CNTR/CTRU密钥封装高效实现 被引量:1
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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ARM Cortex-M4的MQX中断机制分析与中断程序框架设计 被引量:16
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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-M4和二维细分技术的高精度定位控制系统 被引量:3
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作者 谢启河 彭东林 +2 位作者 陈锡侯 王朝 蒲红吉 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第10期2692-2693,2703,共3页
针对步进电机机械载物时控制精度不高、低频振动、高频出力不足等现象,提出了一种基于二维细分技术的高精度定位方法,并研制出了控制系统;建立以Cortex-M4控制和光栅作为反馈元件的全闭环控制系统,克服了步进电机微步爬行的现象;实现了... 针对步进电机机械载物时控制精度不高、低频振动、高频出力不足等现象,提出了一种基于二维细分技术的高精度定位方法,并研制出了控制系统;建立以Cortex-M4控制和光栅作为反馈元件的全闭环控制系统,克服了步进电机微步爬行的现象;实现了大行程、稳定性好、高精度的自动定位,定位精度达到了±2″,并应用到时栅分度试验转台上。 展开更多
关键词 cortexm4 二维细分 光栅 闭环控制 自动定位
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RT-Thread及Cortex-M4在智能气密性检测仪上的应用 被引量:3
5
作者 杨存祥 杨慧娟 牛云龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第3期19-21,共3页
通过对现有气密性检测仪进行分析,结合其优缺点,设计出一种基于RT-Thread及Cortex-M4处理器的智能化方案。使用BP神经网络建立各个因素之间的模型,处理检测数据,弥补了直压法在精度上的不足;使用Cortex-M4作为硬件核心,完成气路、数据... 通过对现有气密性检测仪进行分析,结合其优缺点,设计出一种基于RT-Thread及Cortex-M4处理器的智能化方案。使用BP神经网络建立各个因素之间的模型,处理检测数据,弥补了直压法在精度上的不足;使用Cortex-M4作为硬件核心,完成气路、数据采集及输出等模块的硬件设计;移植RT-Thread作为软件平台,使用多线程技术完成系统应用软件的开发。该设计方案和数据处理算法使该设计具有智能化、稳定可靠、精度高、人机接口良好、成本低等特点。 展开更多
关键词 RT-THREAD cortex-m4 实时操作系统 气密性 BP神经网络 智能检测
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基于Cortex-M4和FreeRTOS的矿用三维激光扫描测量系统设计 被引量:5
6
作者 杨斐文 张达 +1 位作者 杨小聪 崔昊 《中国矿业》 北大核心 2014年第S2期316-318,343,共4页
为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实... 为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实现对运动控制、激光传感器数据采集、摄像头视频传输等任务的调度和对其他硬件资源的管理,简化了硬件设计的复杂度,优化了软件编程,提高了系统的实时性和可靠性,降低了成本。 展开更多
关键词 矿用三维激光扫描测量系统 FREERTOS cortex-m4
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基于Cortex-M4的四旋翼飞行控制系统设计 被引量:13
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作者 冀明 卢京潮 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第7期1816-1817,1821,共3页
针对四旋翼飞行器,设计并实现了一种基于Cortex-M4的微型飞行控制系统;使用高性能Cortex-M4处理器融合陀螺仪,加速度计,GPS位置,超声波高度,磁力计等信息,采用互补滤波进行姿态解算,并以PID控制方法对飞行器的滚转、俯仰、偏航和高度通... 针对四旋翼飞行器,设计并实现了一种基于Cortex-M4的微型飞行控制系统;使用高性能Cortex-M4处理器融合陀螺仪,加速度计,GPS位置,超声波高度,磁力计等信息,采用互补滤波进行姿态解算,并以PID控制方法对飞行器的滚转、俯仰、偏航和高度通道进行控制,实现了四旋翼飞行器的自动定高飞行和定点悬停功能;文章详细介绍了控制系统的总体构成,以及软硬件设计方法,并结合Ucos-II嵌入式实时操作系统,保证了系统的可靠性和实时性。 展开更多
关键词 四旋翼 cortex-m4 互补滤波 飞行控制
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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
8
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ARM Cortex-M4的MQX调度的上下文切换机制分析 被引量:5
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作者 徐丽华 蒋建武 +1 位作者 王宜怀 苏勇 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第7期236-238,265,共4页
针对ARM Cortex-M4平台上MQX系统运行调度实现中最关键的任务上下文切换的实现,在对处理器的硬件特性的分析基础上,重点剖析MQX任务调度过程的底层实现方法,从调度指令级别深层次解析SVC调用和Pend SV调用的实现过程,揭示了MQX任务调度... 针对ARM Cortex-M4平台上MQX系统运行调度实现中最关键的任务上下文切换的实现,在对处理器的硬件特性的分析基础上,重点剖析MQX任务调度过程的底层实现方法,从调度指令级别深层次解析SVC调用和Pend SV调用的实现过程,揭示了MQX任务调度上下文切换的实质。实验对比MQX的上下文切换时间大大少于μC/OS-Ⅱ和FreeRTOS,对其高效调度机制的研究工作具有实践意义和应用推广价值。 展开更多
关键词 实时操作系统 MQX cortex-m4上下文切换
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MQXLite操作系统在ARM Cortex-M0+/M4上的移植研究与实现 被引量:2
10
作者 王磊 王宜怀 +1 位作者 姚望舒 范宁宁 《电子技术应用》 北大核心 2015年第11期27-30,共4页
在分析MQXLite组织架构的基础上,针对其过于依赖处理器专家(Processor Expert,PE)软件造成支持芯片有限的问题,提出了一个通用的MQXLite工程框架模板"AMQXLite FW"。利用此模板在ARM Cortex-M0+/M4芯片上实现了MQXLite的移植... 在分析MQXLite组织架构的基础上,针对其过于依赖处理器专家(Processor Expert,PE)软件造成支持芯片有限的问题,提出了一个通用的MQXLite工程框架模板"AMQXLite FW"。利用此模板在ARM Cortex-M0+/M4芯片上实现了MQXLite的移植,并从启动流程、中断系统、系统定时器及应用任务这几个方面详细介绍了移植过程。最后在KW01及CC3200两款不同内核、不同厂商的芯片上进行了MQXLite的移植测试,测试结果显示了此框架模板的可移植性与通用性。 展开更多
关键词 MQXLite ARM cortex-M0+/m4 实时操作系统移植 通用工程框架模板
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基于Cortex-M4医用高频高压发生器的研究 被引量:2
11
作者 郝利国 李靖宇 +2 位作者 刘雅楠 薛俭雷 张淑丽 《中国测试》 北大核心 2017年第8期86-90,共5页
针对医用X射线机在工频供电条件下存在有用射线输出率低、X射线管输出电压纹波系数普遍偏大的现象,为保证X射线机工作的稳定性与准确性,该文提出一种基于Cortex-M4内核的医用高频高压发生器设计方案。分析高频高压发生器的结构及其工作... 针对医用X射线机在工频供电条件下存在有用射线输出率低、X射线管输出电压纹波系数普遍偏大的现象,为保证X射线机工作的稳定性与准确性,该文提出一种基于Cortex-M4内核的医用高频高压发生器设计方案。分析高频高压发生器的结构及其工作原理,运用全桥串并联谐振逆变电路实现对高频电压的转换。设计采用双闭环控制,通过对采样电压及电流的采集计算和误差分析,进而调节脉冲频率控制电路和脉冲宽度控制电路,确保输出管电压、管电流的精确、稳定。运行结果表明:该设计的高频高压发生器相对误差小,系统运行稳定性能好,输出电压精度和电流精度高,可以很好地满足医用X射线机工作需求,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 高压发生器 cortex-m4 双闭环控制 X射线 全桥逆变
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基于ARM Cortex-M4的构件化汇编框架的研究 被引量:2
12
作者 蔡伯峰 王宜怀 《计算机测量与控制》 2016年第10期138-141,共4页
规范易用的汇编框架与样例是微处理器深层次应用开发的基础,但汇编编程复杂,并且目前针对32位ARM Cortex—M4的汇编程序资料和样例程序非常匮乏,学习难度大,开发工作困难重重。在深入分析ARM Cortex—M4汇编指令系统和寻址方式的基础上,... 规范易用的汇编框架与样例是微处理器深层次应用开发的基础,但汇编编程复杂,并且目前针对32位ARM Cortex—M4的汇编程序资料和样例程序非常匮乏,学习难度大,开发工作困难重重。在深入分析ARM Cortex—M4汇编指令系统和寻址方式的基础上,以NXP半导体公司发布的Kinetis K(KK)系列MCU为蓝本,根据软件工程思想和构件设计理论,提出层次架构的工程框架建模思想,并构建基于ARM Cortex—M4内核的构件化汇编框架,据此制作GPlO驱动构件;指示灯闪烁样例工程的设计及测试结果表明了汇编框架规范、实用、易用,能降低嵌入式汇编语言的学习难度。框架能为业界基于ARM Cortex-M4的汇编开发提供参考。 展开更多
关键词 ARM cortex-m4 汇编框架 驱动构件 汇编编程 K64
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基于Cortex-M4的安规测试仪的设计与实现 被引量:1
13
作者 黎山峰 杨雷 孙建军 《自动化与仪表》 2015年第5期17-20,共4页
针对导线、连接器等产品在生产过程中需进行安规测试的要求,设计并实现了一种具有网络通信功能的安规测试仪。该测试仪以Cortex-M4作为核心控制器,由DC与AC高压发生电路、信号采集调理电路等组成安规测量模块,辅之以太网PHY芯片DP83848... 针对导线、连接器等产品在生产过程中需进行安规测试的要求,设计并实现了一种具有网络通信功能的安规测试仪。该测试仪以Cortex-M4作为核心控制器,由DC与AC高压发生电路、信号采集调理电路等组成安规测量模块,辅之以太网PHY芯片DP83848C实现网络通信功能,从而达到对产品进行实时有效安规测试的目的。经实验证明,该安规测试仪能进行1 MΩ~1000 MΩ的绝缘阻抗测量和0.01 m A^2 m A的漏电流测量,且具有网络通信功能,能实现组网自动化测量,有一定的创新性,可广泛应用于导线、连接器等产品生产企业。 展开更多
关键词 安规测试 cortex-m4 程控高压 绝缘阻抗 漏电流
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Cortex-M4核Kinetis平台的电容式触摸键盘设计 被引量:2
14
作者 纪成 王金晨 王菲 《单片机与嵌入式系统应用》 2012年第7期48-51,共4页
针对传统机械式按键的不足,采用飞思卡尔Kinetis平台K60系列MCU,设计了一种电容式触摸键盘。阐述了电容式感应触摸原理,介绍了K60系列MCU的内部TSI模块工作机制,给出了简化的接口设计和键盘PCB布局方法,最后详细地分析了TSI模块软件驱... 针对传统机械式按键的不足,采用飞思卡尔Kinetis平台K60系列MCU,设计了一种电容式触摸键盘。阐述了电容式感应触摸原理,介绍了K60系列MCU的内部TSI模块工作机制,给出了简化的接口设计和键盘PCB布局方法,最后详细地分析了TSI模块软件驱动设计流程。 展开更多
关键词 cortexm4 电容式触摸 KINETIS TSI模块 键盘PCB布局
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基于Cortex-M4六旋翼植保无人机的研究与开发 被引量:2
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作者 刘小军 牛绿原 +1 位作者 刘增元 周金俊 《电工技术》 2018年第6期18-20,共3页
植保无人机因其作业机动性好、效率高,越来越得到广泛的应用。为了提高植保无人机在喷洒农药过程中的稳定性,本文提出了一种基于Cortex-M4内核的六旋翼植保无人机方案,采用双闭环PID控制算法,大大提高了系统的动态响应和稳态性能。
关键词 cortex-m4内核 六旋翼植保无人机 串级PID 飞行控制
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基于LabVIEW的ARM Cortex-M4嵌入式软件开发研究
16
作者 刘渊 黄若 +1 位作者 张天宏 田彦云 《单片机与嵌入式系统应用》 2015年第10期9-11,共3页
针对ARM Cortex-M4处理器建立基于LabVIEW的嵌入式软件开发平台,重点从开发工具链、操作系统、复用模板以及驱动代码几个方面开展了研究,并提出了基于脚本的驱动编写方法。作为应用验证,基于所建立嵌入式软件平台开发了微型涡喷发动机... 针对ARM Cortex-M4处理器建立基于LabVIEW的嵌入式软件开发平台,重点从开发工具链、操作系统、复用模板以及驱动代码几个方面开展了研究,并提出了基于脚本的驱动编写方法。作为应用验证,基于所建立嵌入式软件平台开发了微型涡喷发动机电子控制器软件,并进行了台架试验。结果表明,所设计的电子控制器能实现微型涡喷发动机从启动到慢车、加减速和状态调节的有效控制,同时也证明基于LabVIEW进行嵌入式软件开发是一种方便、高效的途径。 展开更多
关键词 LABVIEW ARM cortexm4 代码复用 EEC
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基于ARM Cortex-M4的手写体数字识别实验案例 被引量:1
17
作者 冯超 《科教导刊》 2021年第12期28-30,共3页
手写体数字识别系统具有广泛的应用场景。文章描述了一种把稀疏自编码器无监督学习得到的权值矩阵应用于卷积神经网络,利用提取的特征训练分类器,并将权值系数矩阵写入ARM Cortex-M4,实现了手写体数字实时识别系统的教学实验案例。
关键词 手写体数字识别 卷积神经网络 稀疏自编码器 cortex-m4
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基于ARM Cortex^(TM)-M4的MQX-RTOS启动流程剖析
18
作者 张建 王宜怀 《自动化与信息工程》 2015年第4期24-28,共5页
结合ARM Cortex-M4的地址映射、工程链接文件intflash.ld分析Kinetis MK60DN512ZVLQ10芯片的地址空间的分配情况,剖析芯片从加电复位跳转到驻留在ROM开始地址的中断向量表处执行,依次完成系统堆栈指针、进程堆栈指针、切换堆栈指针等设... 结合ARM Cortex-M4的地址映射、工程链接文件intflash.ld分析Kinetis MK60DN512ZVLQ10芯片的地址空间的分配情况,剖析芯片从加电复位跳转到驻留在ROM开始地址的中断向量表处执行,依次完成系统堆栈指针、进程堆栈指针、切换堆栈指针等设置,最后调用MQX初始化函数完成MQX-RTOS的启动,在对启动过程的代码进行合理裁剪的基础上,给出较详细的注释,为研究其他RTOS的启动提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 MQX系统 RTOS ARM cortex-m4芯片 启动流程
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基于Cortex-M4内核的自寻迹小车系统设计 被引量:4
19
作者 阳光 祝忠明 +2 位作者 刘静 李峰 王超宇 《电子测量技术》 2017年第10期243-247,共5页
设计采用Cortex-M4内核的MK60FN1M0VLQ15 32位单片机作为核心控制单元(MCU),通过0V7725数字摄像头提取跑道实时图像,用欧姆龙公司的旋转编码器作为速度检测装置,同时使用无刷直流电机作为传动装置,用舵机控制转向以及7.2V锂电池构成整... 设计采用Cortex-M4内核的MK60FN1M0VLQ15 32位单片机作为核心控制单元(MCU),通过0V7725数字摄像头提取跑道实时图像,用欧姆龙公司的旋转编码器作为速度检测装置,同时使用无刷直流电机作为传动装置,用舵机控制转向以及7.2V锂电池构成整个运动控制系统。在软件设计上对二值化之后的图像中心线采用斜率拟合算法寻找最佳路径,运用PD控制算法处理舵机,PID控制算法调节直流电机的转速,从而完成整个系统的的闭环控制。 展开更多
关键词 智能车 cortex-m4 摄像头 PID
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基于Cortex-M4的超声相控阵探测系统的设计 被引量:1
20
作者 赵连睿 杨济民 +1 位作者 李振江 李玉坤 《山东科学》 CAS 2013年第2期88-91,共4页
设计了一种以Cortex-M4微控制器STM32F407为核心,采用超声相控阵技术对障碍物进行探测的系统。实验结果表明,该系统聚焦探测区域的实际声场强度大于常规的超声波技术,声波能量更为集中。系统的探测范围在0.3~5.5 m,探测精度±1 cm... 设计了一种以Cortex-M4微控制器STM32F407为核心,采用超声相控阵技术对障碍物进行探测的系统。实验结果表明,该系统聚焦探测区域的实际声场强度大于常规的超声波技术,声波能量更为集中。系统的探测范围在0.3~5.5 m,探测精度±1 cm,稳定性好,准确方便。 展开更多
关键词 cortexm4 超声相控阵 探测
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