探究原型网络化嵌入式实时制约器设计与开发

论文导读：入式实时制约器的各项功能进行了验证,并对实验结果进行浅析和总结。关键词：嵌入式系统论文快速原型论文实时操作系统论文RTAI论文双CPU通信论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-7Abstract7-12第1章绪论12-20
摘要：目前,制约论述探讨者对于复杂对象制约策略的探讨大多是通过仿真验证或论述浅析,缺乏物理实验系统的验证。由此,为复杂对象制约策略的探讨提供一个易于实验的物理实验系统是具有重要作用的。近年来,东北大学自动化探讨中心致力于制约论述实验平台的探讨与开发,并把快速原型制约器的探讨作为整个实验系统探讨的核心。本论文以此为背景,浅析了国内外快速原型制约器的近况,针对高端产品成本高、体积大不适合小型移动实验平台,而小型低端产品功能较弱、不支持网络通信等不足提出了网络化嵌入式实时制约器。本论文基于快速原型技术,硬件采取ARM+DSP的双处理器架构,软件上通过RTAI(Real-Time Apppcation Interface)实时化案例实现了嵌入式实时操作系统,完成了对网络化嵌入式实时制约器的设计与开发,最后通过具体实验对该制约器在制约论述实验系统中的各项功能及性能进行了验证,证明了该制约器能够满足快速原型实验系统要求,实现了网络化、低成本、低功耗和体积小的特点。本论文的主要工作内容如下：1.浅析了国内外实时制约器探讨和进展近况,总结现有制约器的优缺点,以而提出网络化嵌入式实时制约器的案例。以制约论述实验系统的角度出发,提出快速原型制约器的开发步骤,并依此进行了网络化嵌入式实时制约器的系统总体架构设计、硬件功能结构设计和软件功能结构设计。2.设计与开发了网络化嵌入式实时制约器硬件系统,包括ARM主控板、DSP数据采集板和电机驱动板的设计与开发。ARM主控板主要实现实时系统运转、数字IO、用户信息交互、网络接口等功能；DSP数据采集板,主要实现模拟信号采集与输出、数字脉冲信号捕获与计数、PWM信号输出等功能。二者通过SPI接口实现双处理器通信。电机驱动板,实现直流电机的PWM驱动电路和DA转换电路。3.设计与开发了网络化嵌入式制约器的软件系统,包括ARM端与DSP端的软件开发与实现。ARM端软件系统主要通过实现嵌入式实时操作来运转实时代码程序,并基于网络以服务器-客户端方式实现主机与制约器之间实时数据交互。DSP底层软件主要实现对数据采集板各个功能模块的数据采集和处理,以及对驱动板提供驱动信号输出。SPI通信程序实现ARM与DSP的数据通信。4.通过实验对网络化嵌入式实时制约器的各项功能进行了验证,并对实验结果进行浅析和总结。关键词：嵌入式系统论文快速原型论文实时操作系统论文RTAI论文双CPU通信论文
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Abstract7-12
第1章 绪论12-20

1.1 课题的背景及作用12-13

1.2 实时制约器探讨和进展近况13-19

1.2.1 传统实时制约器探讨与进展走势13-15

1.2.2 基于快速原型的实时制约器探讨近况15-17

1.2.3 制约学科教学实验平台的进展近况17-19

1.3 本论文的主要工作19-20

第2章 网络化嵌入式实时制约器的总体设计20-26

2.1 引言20

2.2 网络化嵌入式实时制约器系统的总体架构设计20-21

2.1 快速原型实验系统总体架构浅析20-21

2.2 网络化嵌入式实时制约器总体结构设计21

2.3 硬件系统的架构设计21-23

2.3.1 硬件系统功能设计22

2.3.2 硬件系统结构设计22-23

2.4 软件系统的架构设计23-24

2.4.1 软件系统功能设计23

2.4.2 软件系统结构设计23-24

2.5 本章小结24-26

第3章 远网络化嵌入式实时制约器硬件系统的设计与开发26-54

3.1 引言26

3.2 ARM主控板的设计与开发26-32

3.

2.1 ARM主控板设计26-29

3.

2.2 ARM主控板开发29-32

3.3 DSP数据采集板的设计与开发32-46

3.1 DSP数据采集板设计32-39

3.2 DSP数据采集板开发39-46

3.4 ARM与DSP通信接口的设计与开发46-47

3.5 电机驱动器的设计与开发47-52

3.5.1 电机驱动器设计47-49

3.5.2 电机驱动器开发49-52

3.6 本章小结52-54

第4章 网络化嵌入式实时制约器软件系统的设计与开发54-7论文导读：的浅析与选型54-564.2.2RTAI-Linux系统在AT91SAM9263上的实现56-604.2.3RTAI实时代码自动生成功能的实现60-624.3主机与制约器实时交互系统的实现62-654.3.1实时交互系统浅析62-644.3.2RTAIxml移植与安装64-654.4DSP底层软件设计与开发65-704.4.1DSP底层软件设计65-664.4.2DSP底层软件开发66-704.4.2.1主程序开发66
6

4.1 引言54

4.2 嵌入式RTAI-Linux的实现54-62

4.

2.1 嵌入式实时操作系统的浅析与选型54-56

4.

2.2 RTAI-Linux系统在AT91SAM9263上的实现56-60

4.

2.3 RTAI实时代码自动生成功能的实现60-62

4.3 主机与制约器实时交互系统的实现62-65
4.

3.1 实时交互系统浅析62-64

4.

3.2 RTAIxml移植与安装64-65

4.4 DSP底层软件设计与开发65-70

4.1 DSP底层软件设计65-66

4.2 DSP底层软件开发66-70

4.4.

2.1 主程序开发66-67

4.4.

2.2 初始化子程序模块开发67-69

1. 时钟寄存器初始化67

2. GPIO初始化67-68

3. EVENT-A/B初始化68

4. AD模块初始化68

5. 外部QEP初试化68

6. 系统中断初始化68-69

4.4.

2.3 AD模块程序开发69

4.4.

2.4 QEP模块程序开发69-70

4.5 SPI通信程序设计与开发70-75

4.5.1 SPI通信程序设计70-71

4.5.2 SPI通信程序开发71-75

4.6 本章小结75-76

第5章 网络化嵌入式实时制约器的实验验证76-84

5.1 引言76

5.2 实验设计76

5.3 制约器实时性验证实验76-77

5.4 快速原型实验77-81

5.

4.1 实验历程77-81

5.

4.2 实验结果浅析81

5.5 数据采集实验81-82

5.1 模拟信号采集81-82

5.2 正交脉冲信号采集82

5.6 直流电机驱动实验82-83

5.7 快速原型制约器特性比较83

5.8 本章小结83-84

第6章 结论与展望84-86

6.1 工作总结84-85

6.2 以后探讨工作展望85-86

参考文献86-90
致谢90-92
攻读硕士期间发表的论文92