基于arm的嵌入式測控平臺設(shè)計(jì)論文

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1、西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ARM的嵌入式測控平臺設(shè)計(jì)姓名：魯昀申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置指導(dǎo)教師：陳明20060301西北工業(yè)大學(xué)硬士學(xué)位論文摘要目前國內(nèi)嵌入式測控系統(tǒng)開發(fā)，由于缺乏一個穩(wěn)定工作的硬件基礎(chǔ)，所以整個開發(fā)工作的重點(diǎn)大都放在調(diào)試硬件故障上?，F(xiàn)有測控平臺接口電路種類比較少，多為傳統(tǒng)的RS232、RS485接口，數(shù)據(jù)交換速度幔，已經(jīng)不能滿足日盞增長的數(shù)據(jù)傳輸需求。并且大多數(shù)項(xiàng)目的開發(fā)沒有使用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了程序的可讀性和可移植性，進(jìn)而影響了整個系統(tǒng)的可靠性。另外，傳統(tǒng)的8位微

2、處理器已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求，而32位ARM嵌入式微處理器以其卓越的性能、超低的功耗、很高的性價(jià)比，代表了當(dāng)今主流電子應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。因此應(yīng)用32位ARM微處理器、友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互連功能、多接口、實(shí)時的數(shù)據(jù)處理幾乎成了現(xiàn)代實(shí)時測控系統(tǒng)的共同需求。本文在分析了嵌入式軟硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，借鑒了“開發(fā)平臺”的設(shè)計(jì)思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺，對測控平臺的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別是對于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究，針對不同的應(yīng)用，集成了多種接口電路。其次

3、，在實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)屺／0S—II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上，架構(gòu)了通用的軟件平臺，對接口電路驅(qū)動程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，特別是通過對微型嵌入式協(xié)議棧肛IP的研究，成功地實(shí)現(xiàn)測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。最后，在研制出的測控平臺上，我們設(shè)計(jì)了基于以太網(wǎng)的直流電機(jī)伺服系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、電機(jī)控制的同時，研究了基于參數(shù)實(shí)時可變型PID控制算法，使用戶通過網(wǎng)絡(luò)，用普通的IE就能測控電機(jī)轉(zhuǎn)速。在上述工作的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制出工程樣機(jī)，通過基于以太網(wǎng)的直流電機(jī)伺服系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)使用結(jié)果表明，測控平臺設(shè)計(jì)合理，性能穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)

4、的要求。關(guān)鍵詞：測控平臺；ARM微處理器：接口電路；“IP：此／OS—II兩北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要AbstractThedevelopmentemphasisofthesurveyandcontrolsystemistodebugthehardwarebreakdownbecauseoflackingthehardwarefoundationofstablework．Existingmeasurestocontroltheterracepickingupinterfacecircuitislessandmosto

5、ftraditionalmeasuresisRS232andRS485，thespeedofdataexchangeisslow，SOitcarl’tsatisfytheneedofincreasingdemandAndmostdevelopmentofsystemdoesnotuserealtimeoperatingsystem(RTOS)，thisaffectsitsabilityofreadingandtransplantoftheprocedureseriously，furthermore，itaffects

6、thereliabilityofsystem．Traditional8MicroProcessorUnit(MPU)havealreadynotadaptthegraduallycomplicatedapplyingneedand32MicroProcessorUnitwithbuilt-inARMconsumewimitsoutstandingfunction，superandlow，theveryhi曲pricecompare，representstheessentialelectronicstoapplythe

7、technicaldevelopmentdirection．Therefore32ARMMicroProcessorUnitwiththeamityinterface，networkconnectsthefunction，realtimedataprocessinghasalreadybecomecommondemandofmodemrealtimecontrolsystem．Thispaperdrawslessonsfromthedesignthoughtof’‘thedevelopmentflat?！痶hroug

8、hanalyzingthebuilt-insofthardware．First，itbuildshardwareterracebasedontheARMfoundationofthebuilt-inminimumsystem，thenstudiesthekeyinterfacecircuitespecially，andintegratemany