《数字图像处理与机器视觉-VisualC++与Matlab第二版随书源代码》是由张铮、徐超等专家编著的一本专业书籍,主要涵盖了数字图像处理和机器视觉领域的核心技术,并结合Visual C++和Matlab两个强大的编程环境进行深入探讨。这本书的随书源代码提供了丰富的实践案例,便于读者理解和掌握相关知识。 1. 数字图像处理:这部分内容涉及图像的基本概念,包括像素、图像的数字化、颜色模型(如RGB、灰度、索引色等),以及图像的常见操作,如平移、旋转、缩放、滤波(如均值滤波、高斯滤波、中值滤波)等。此外,还包括图像增强、图像分割、直方图处理、边缘检测(如Sobel、Prewitt、Canny算法)等技术,这些都是图像处理的基础。 2. 机器视觉:机器视觉是人工智能的重要分支,它涉及到特征提取、模板匹配、物体识别、形状分析等高级应用。书中可能通过实例介绍了如何利用机器学习方法(如支持向量机SVM、神经网络)进行图像分类和识别,以及如何运用OpenCV等库来实现复杂的视觉任务。 3. Visual C++:C++是一种强大的面向对象的编程语言,特别适合开发高性能的应用程序。在图像处理和机器视觉领域,C++可以提供高效的数据结构和算法实现。书中可能讲解了如何使用MFC(Microsoft Foundation Classes)构建图形用户界面,以及如何使用OpenCV库在C++中进行图像处理。 4. Matlab:Matlab是一种流行的科学计算环境,对于图像处理和机器视觉有专门的Image Processing Toolbox和Computer Vision Toolbox。这些工具箱提供了丰富的函数,简化了图像处理和视觉算法的开发。书中可能介绍了如何使用Matlab编写图像处理脚本,以及如何调用预定义的函数进行复杂计算。 5. 源代码文件:压缩包中的各个章节文件(如chapter6至chapter17)包含了与书中各个章节对应的源代码,读者可以通过运行这些代码来加深对理论知识的理解。例如,"VS2010和2012版本之间的转换说明.doc"可能是指导读者如何在不同Visual Studio版本之间迁移和兼容项目的文档。 这本书结合了理论与实践,旨在帮助读者从基础到高级全面掌握数字图像处理和机器视觉的知识,同时提供实用的编程经验,无论你是初学者还是经验丰富的开发者,都能从中受益。通过实际运行书中提供的源代码,读者可以更直观地了解和应用这些技术,从而提升自己的技能水平。
2025-06-24 13:34:49 34.25MB 图像处理 matlab
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页面置换算法是操作系统中的核心组件,用于管理计算机的内存系统,确保系统高效运行。在实际操作系统中,物理内存的大小通常远远小于虚拟地址空间,因此需要合理的算法来管理物理内存,当程序运行时所需的页面不在内存中时,选择将哪个页面置换出去,以便加载新页面。FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU是五种典型的页面置换算法,它们各自具有不同的特点和适用场景。 FIFO(First-In-First-Out)算法是最早出现的页面置换算法,基于先进先出的原则,假设最早装入内存的页面不再被使用,因此当需要替换时,FIFO会置换最早进入内存的页面。该算法实现简单,但可能会导致“Belady异常”,即在某些情况下,增加内存页面反而使得缺页率增加。 LRU(Least Recently Used)算法基于一个假设:如果一个页面很久没有被访问,那么在未来它也不太可能被访问。因此,LRU算法总是淘汰最长时间未被访问的页面。LRU算法能够较好地反映程序的局部性原理,但实现成本较高,特别是在实际操作中,需要维护一个访问记录链表。 OPT(Optimal)算法是一种理想化的算法,它总是淘汰未来最长时间内不会被访问的页面,因此它能保证最低的缺页率。然而,由于OPT需要预知未来的页面访问序列,因此在实际中无法直接使用。不过,OPT常常作为评估其他页面置换算法的标准。 NUR(Not Recently Used)算法是LRU算法的一种近似,通过维护两个列表来区分页面的使用情况:一个用于记录最近使用的页面,另一个用于记录未使用的页面。在选择页面替换时,NUR算法会优先考虑两个列表中都未出现的页面进行置换,这降低了实现的成本,同时避免了频繁扫描整个内存的开销。 LFU(Least Frequently Used)算法则基于一个假设:一个页面在最近一段时间内被访问的频率较低,那么在未来一段时间内它被访问的频率也可能会保持较低。因此,LFU算法淘汰访问频率最低的页面。LFU算法可能会受到历史数据的影响,特别是在程序访问模式发生变化时,可能无法正确反映当前的页面使用情况。 在上述实验报告中,学生们需要通过随机数产生指令序列,模拟不同页面访问模式。指令序列需要转换为页地址流,并且设置不同的用户内存容量,然后通过编写函数来计算FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU五种页面置换算法在不同内存容量下的命中率。通过这些实验步骤,学生不仅能够加深对页面置换算法的理解,还能学会如何通过编程实现这些算法,并评估它们的性能。 实验的步骤包括定义数据结构、初始化变量、编写核心函数来模拟算法流程,最终输出不同算法在不同内存容量下的命中率。其中,数据结构包括页面结构、页帧控制结构、指令流数组、页面失效次数和用户进程内存页帧数等,核心函数涉及页面的装入、缺页判断、页面置换和命中率计算等。 页面置换算法是操作系统中用于内存管理的关键技术,通过理解并实现FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU等算法,可以有效提升计算机系统的性能和效率。而通过设计性实验,可以更加直观地了解这些算法的实现细节和性能差异,为系统设计和优化提供重要参考。
2025-04-18 16:35:49 445KB 操作系统 存储管理 页面置换算法
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内容概要:本文档详细介绍了QST公司生产的QMI8A01型号的6轴惯性测量单元的数据表及性能参数。主要内容包括设备特性、操作模式、接口标准(SPI、I2C与I3C),以及各种运动检测原理和技术规格。文中还提到了设备的工作温度范围宽广,内置的大容量FIFO可用于缓冲传感器数据,减少系统功耗。此外,对于器件的安装焊接指导亦有详细介绍。 适合人群:电子工程技术人员、嵌入式开发人员、硬件设计师等。 使用场景及目标:适用于需要精准测量物体空间位置变化的应用场合,如消费电子产品、智能穿戴设备、工业自动化等领域。帮助工程师快速掌握该款IMU的技术要点和应用场景。 其他说明:文档提供了详细的电气连接图表、封装尺寸图解等资料,方便用户进行电路板的设计制作。同时针对特定应用提出了一些优化建议。
2025-04-09 10:49:22 3.3MB MEMS传感器 Sensor FIFO 低功耗模式
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在电子设计领域,FIFO(First In First Out,先进先出)是一种常用的数据存储结构,尤其在数字系统和嵌入式系统中,如周立功开发板上的ProASIC3实验中,FIFO常用于实现数据缓冲,确保数据传输的同步。在给定的文件列表中,我们看到有四个相关的Verilog源文件:ctrl_FIFO.v、rec.v、send.v和FIFO_top.v,它们分别可能对应FIFO的不同组件或整个FIFO的设计。 1. **FIFO的基本概念**: FIFO是一种特殊的队列,遵循先进先出的原则,即最早存入的数据最早被取出。在数字系统中,FIFO常用于解决不同速度的模块间的数据传输问题,例如,当一个模块以较慢的速度产生数据,而另一个模块以较快的速度消耗数据时,FIFO可以作为一个临时存储,避免数据丢失或溢出。 2. **ProASIC3 FPGA**: ProASIC3是Actel公司(现被Microsemi收购)推出的一款现场可编程门阵列(FPGA),它提供了丰富的逻辑资源、I/O引脚和嵌入式存储器,适合于各种数字系统设计,包括嵌入式控制、接口转换、信号处理等应用。 3. **Verilog语言**: Verilog是硬件描述语言的一种,用于描述数字系统的结构和行为,是FPGA和ASIC设计中的标准语言。在这些源文件中,ctrl_FIFO.v可能是FIFO的控制逻辑,rec.v可能是接收端的逻辑,send.v可能是发送端的逻辑,而FIFO_top.v很可能是整个FIFO设计的顶层模块。 4. **FIFO的组成**: 一个典型的FIFO包括数据存储单元(如RAM)、读写指针(WR_PTR和RD_PTR)、读写控制逻辑以及状态检测(如空、满标志)。在Verilog代码中,这些组件通常通过综合工具生成硬件电路。 5. **FIFO的工作原理**: 当数据写入FIFO时,写指针加1,当数据从FIFO读出时,读指针加1。如果写指针和读指针相同,则表示FIFO为空;如果写指针即将追上读指针(根据FIFO的大小),则表示FIFO将满。这些状态信息对系统设计至关重要,以避免数据丢失或损坏。 6. **设计要点**: - **同步与异步**:FIFO可以是同步的(所有操作基于同一个时钟)或异步的(读写操作基于不同的时钟域),异步FIFO设计更为复杂,需要考虑时钟域交叉问题。 - **深度**:FIFO的存储容量(深度)需要根据具体应用来确定,以满足数据传输的延迟要求。 - **握手协议**:读写操作之间通常需要握手协议,以确保数据的正确传输和同步。 7. **Verilog实现细节**: - **寄存器和存储器**:在Verilog中,用reg关键字声明寄存器,用memory关键字声明存储器。 - **状态机**:控制逻辑通常会包含一个状态机来管理FIFO的操作流程。 - **边界处理**:处理读写指针达到存储器边界的情况,比如循环缓冲或重置指针。 通过对这些Verilog文件的分析,我们可以深入了解FIFO的内部工作原理和ProASIC3开发板上如何实现这个功能。每个源文件都包含着特定的功能,组合起来形成完整的FIFO系统,为数据传输提供高效可靠的解决方案。在实际设计中,还需要考虑到功耗、面积和速度等因素,以优化FPGA资源的使用。
2025-01-09 11:54:59 4KB FIFO
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STM32F103C8T6是意法半导体(STMicroelectronics)生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,属于STM32系列的入门级产品。这款MCU具有高性能、低功耗的特点,广泛应用于各种嵌入式系统设计中。OV7670则是一款常见的CMOS摄像头传感器,常用于小型电子设备如机器人、无人机或物联网设备的视觉模块。 OV7670摄像头驱动在STM32F103C8T6上的实现,涉及了以下几个关键知识点: 1. **GPIO配置**:OV7670与STM32之间的通信涉及到多个GPIO引脚,包括数据线、时钟线、控制信号线等。需要根据OV7670的数据手册正确配置这些GPIO的工作模式,例如推挽输出、开漏输出、输入捕获等。 2. **SPI接口**:OV7670通常通过SPI(Serial Peripheral Interface)总线与MCU通信。STM32F103C8T6内置了SPI接口,需要设置相应的SPI时钟频率、极性、相位以及NSS(Slave Select)信号。 3. **时序控制**:OV7670的数据传输需要严格的时序配合,包括D/Cx引脚的选择(数据或命令)、读写操作、时钟同步等。这部分通常需要在代码中精确控制。 4. **寄存器配置**:在开始图像采集之前,需要通过SPI接口向OV7670的寄存器写入配置参数,如图像尺寸、格式、增益、曝光时间等,以满足不同的应用需求。 5. **图像数据处理**:OV7670输出的是RAW格式的像素数据,可能需要在STM32内部进行格式转换、色彩空间转换(如RGB到YUV)等处理,以便于后续显示或存储。 6. **串口传输**:描述中提到使用串口进行图像数据传输,这可能涉及到UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口。STM32F103C8T6有多达三个UART接口,需要配置合适的波特率、数据位、停止位和校验方式。 7. **串口调试工具**:"山外多功能助手"是一种常见的串口调试工具,它可以帮助开发者查看通过串口发送和接收的数据,便于调试程序。 8. **图像显示**:如果通过串口将图像数据传输至另一设备(如PC),接收端也需要相应的解析算法将接收到的数据还原为图像。 9. **焦距调整**:图像模糊可能是由于摄像头焦距不合适导致的,可以通过物理方式调整摄像头的光学焦距,或者在某些支持电子调焦的OV7670上通过软件调整。 实现STM32F103C8T6驱动无FIFO的OV7670摄像头涉及硬件接口设计、软件编程、通信协议等多个方面,需要对嵌入式系统有深入理解。提供的OV7670_Driver_STM32F103C8T6文件可能包含完成上述功能的驱动代码,可以作为学习和开发的参考。
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对胶轮车的各个组成部件和零件进行分析,确定装配关系和尺寸之间的关系。利用Visual C++6.0和CAXA/EBADS二次开发平台,编写一套制动器各零件设计和自动装配程序,对制动器各零部件进行参数化设计并进行二维装配。将程序与CAXA接口对接,从而在CAXA电子图板中生成一套完整的制动器总成图纸。 【基于CAXA的胶轮车工作制动器总成的参数化设计】 本文主要探讨了如何利用CAXA(Computer Aided eXecution Application System)电子图板和Visual C++6.0进行二次开发,实现胶轮车工作制动器总成的参数化设计。胶轮车的工作制动器是车辆安全运行的关键部件,其性能直接影响车辆的制动效果和安全性。通过参数化设计,可以更灵活地调整制动器的尺寸和结构,以满足不同工况的需求。 在CAXA中,参数化设计的关键在于建立参数化模型。模型不仅包含了零件的几何形状,还涉及到工程约束,如尺寸和结构之间的关系。几何约束通常包括平行、垂直、相切、对称等拓扑约束,而尺寸约束则通过尺寸标注来定义,如距离、角度、半径等。工程约束则是通过对尺寸变量的定义和它们之间的数值或逻辑关系来实现。 在制动器总成的参数化设计过程中,首先需要分析各个零件的尺寸变量及其相互关系。例如,端盖、压盘、静壳、动壳、活塞、复位弹簧、内外摩擦片和挡盖等零件的尺寸和结构都是设计考虑的因素。通过对这些变量的拓扑关系分析,可以建立参数之间的关联,如图1所示,形成一个动态的、可调整的设计模型。 利用Visual C++6.0编程环境,开发者可以创建一套制动器零件设计和自动装配的程序。这个程序本质上是一个动态链接库,可以在CAXA/EBADS二次开发平台上运行。在运行时,该程序会加载到内存中,与CAXA电子图板无缝集成,成为其功能模块的一部分。当不再需要时,程序会自动卸载,释放占用的系统资源。 通过将这个程序与CAXA接口对接,设计师可以在CAXA电子图板内直接生成完整的制动器总成图纸。这样,设计人员可以输入不同的参数值,快速得到相应配置的制动器总成,大大提高了设计效率和灵活性。 总结来说,基于CAXA的胶轮车工作制动器总成的参数化设计结合了机械设计理论、计算机编程技术以及CAD软件的优势,为胶轮车制动系统的定制化设计提供了便捷工具。这种设计方法不仅可以应用于胶轮车领域,也对其他机械行业的参数化设计具有借鉴意义,符合当前制造业向数字化、智能化发展的趋势。未来,随着软件技术的进一步发展,类似的参数化设计将更加普及,提高产品的设计质量和生产效率。
2024-10-30 11:28:33 473KB CAXA二次开发 VisualC++6.0
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硬件平台:STM32F4系列 程序设计:基于STM32HAL库,UART DMA方式接收与发送,串口数据缓存使用lwrb(FIFO),接收与发送的数据实现零拷贝,为了单片机使用效率,可以参考。 测试验证:上位机向两个串口进行1ms定时发送1024字节,百万数据量收发正常
2024-10-07 11:43:23 31.24MB stm32 UARTDMA FIFO UART
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在嵌入式系统设计中,Nios II是一个流行的软核处理器,由Altera(现为Intel FPGA部门)开发。FIFO(First In First Out)是一种常见的数据缓冲区,用于处理两个不同速度或不同时钟域之间的数据传输。在这个场景中,我们将深入探讨如何在Nios II处理器中实现对FIFO的读取操作。 Nios II是32位RISC架构,广泛应用于各种嵌入式应用,如实时控制、数字信号处理等。它提供了丰富的外设接口和可定制性,使得开发者可以根据需求构建系统。在Nios II系统中,FIFO通常用作处理器与硬件外设之间数据交换的桥梁,比如高速ADC/DAC、串行通信接口等。 在“nios ii 中读取fifo数据的软件”这个例子中,我们可能涉及到以下关键知识点: 1. **FIFO硬件设计**:FIFO通常由硬件逻辑实现,包括读写指针、存储器和状态机。读写指针分别跟踪读取和写入的位置,状态机管理FIFO的满、空状态。在Altera FPGA中,可以使用IP核(如 Avalon FIFO)来快速搭建FIFO。 2. **Avalon接口**:这是Altera SoC平台的一种标准总线接口,用于连接Nios II处理器和其他外设。FIFO IP核通常提供Avalon接口,允许Nios II通过读写信号进行数据传输。 3. **软件驱动开发**:在Nios II上读取FIFO数据需要编写相应的驱动程序。这包括初始化FIFO、设置读写地址、处理中断等操作。通常,驱动程序会封装成设备文件,供用户空间的应用程序调用。 4. **中断处理**:在实时系统中,FIFO满或空的中断可以提高效率,避免不必要的等待。当FIFO达到预设阈值时,会触发中断,通知Nios II处理器进行数据读写。 5. **多任务编程**:在读取FIFO数据时,可能需要同时处理其他任务。因此,了解如何在Nios II上进行多任务调度(如使用RTOS,如FreeRTOS)和中断服务例程(ISR)的设计是必要的。 6. **数据同步机制**:为了保证数据的一致性,需要考虑同步问题。例如,当FIFO满时,写操作应暂停;当FIFO空时,读操作才进行。这可能涉及信号量、互斥锁等同步原语。 7. **调试技巧**:在实际应用中,调试是必不可少的步骤。Nios II提供JTAG接口和嵌入式调试模块(EDM),可以使用如 Quartus Prime 的Integrated Software Development Environment (IDE) 进行源码级调试。 8. **性能优化**:对于高吞吐量应用,优化读取FIFO的算法和内存访问模式可以显著提升系统性能。例如,批量读取、预读取等策略可以减少访问延迟。 理解和掌握这些知识点对于成功实现“nios ii 中读取fifo数据的软件”至关重要。实践中,开发者需要根据具体需求,结合硬件资源和软件设计,构建高效可靠的FIFO读取方案。提供的"READ_FIFO"可能包含了实现该功能的源代码或配置文件,用于参考和学习。
2024-10-01 18:05:55 376KB nios fifo
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Visual+C++开发GIS系统
2024-09-22 22:42:09 25.05MB VisualC++ GIS系统
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STM32 FreeRTOS Kernel V10.0.1是一个针对STM32F103RDT6微控制器的实时操作系统内核实现,该版本为V10.0.1,专注于提供高效、可靠的任务调度和管理。FreeRTOS是一个广泛使用的开源实时操作系统,尤其适合资源有限的嵌入式系统,如STM32系列MCU。在这个移植项目中,开发者已经将FreeRTOS内核成功地应用到STM32F103RDT6上,实现了对硬件资源的有效利用。 STM32F103RDT6是STMicroelectronics公司的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,具有丰富的外设接口和内存配置,适用于各种嵌入式应用。FreeRTOS内核的移植意味着开发者已经适配了中断服务例程、时钟源设置、堆内存管理等关键功能,使得FreeRTOS能在这块芯片上运行并协调多个并发任务。 按键FIFO方式处理是该项目中的一个重要特性。FIFO(先进先出)是一种数据结构,常用于管理输入输出流。在这里,按键事件被放入一个FIFO队列,确保了按键的有序处理,避免了多任务环境下按键响应的混乱。这种设计提高了系统的稳定性和用户体验,因为即使在高负载情况下,按键也能得到及时、准确的响应。 任务打印是FreeRTOS的一个重要功能,它允许开发者追踪和调试任务的执行状态。在这个项目中,任务执行状态和CPU占用率可以被打印出来,这对于理解系统性能、优化任务调度以及找出潜在的瓶颈非常有帮助。通过查看这些信息,开发者可以调整优先级、时间片或者任务数量,以达到最佳的系统效率。 FreeRTOS的内核提供了丰富的任务调度机制,包括优先级调度、时间片轮转等。在STM32F103RDT6上,这些机制可以确保每个任务按照其优先级得到执行,从而实现硬实时性。此外,FreeRTOS还支持信号量、互斥锁、事件标志组等同步机制,以及定时器和延迟函数,这些都为开发者提供了强大的工具来控制任务间的交互和同步。 在压缩包中的"FreeRTOS_V1.00"可能包含了FreeRTOS的源代码、配置文件、示例程序、编译脚本等相关资料。开发者可以借此深入学习FreeRTOS的内部工作原理,进行二次开发或根据自己的需求进行定制。 STM32 FreeRTOS Kernel V10.0.1的移植项目提供了一个在STM32F103RDT6上运行实时操作系统的完整解决方案,结合按键FIFO处理和任务打印功能,使得开发者能够构建出高效、可扩展且易于调试的嵌入式系统。对于想要学习和使用FreeRTOS的工程师来说,这是一个宝贵的实践案例。
2024-09-21 13:10:24 13.7MB STM32 FreeRTOS 10.0.1 按键FIFO
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