本文關鍵詞：嵌入式并發(fā)服務器在磁電發(fā)動機控制器中的應用研究

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【摘要】：在完成“磁電發(fā)動機”控制器測試系統(tǒng)設計的過程中,需要對發(fā)動機的啟動電流,實時轉速,磁缸位置,控制板溫度,電源電壓進行測量與采集,并且需要將這些重要的參數傳遞到計算機系統(tǒng),同時控制板要接受來自計算機終端對發(fā)動機的控制命令,不僅如此,還要滿足這些信息能夠在多臺通用設備上同時進行交互的要求。面對以上設計的實際需求,以往的解決方案更傾向于使用RS485或者Can總線進行數據的傳遞,雖然這些工業(yè)總線得到了廣泛的應用,具有抗干擾性能強,數據傳輸穩(wěn)定等優(yōu)點,但它們還有一些缺點,例如,使用這些系統(tǒng)往往需要額外的硬件投入；雖然工業(yè)總線傳輸穩(wěn)定,但是具有速度瓶頸,滿足不了工業(yè)系統(tǒng)日益增長的數據量的需求；工業(yè)總線的通信距離往往比較近,隨著通信距離的增長,其傳輸速率也要隨之減小,設計人員不得不在傳輸距離與傳輸速率之間做取舍。隨著嵌入式技術的發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)的設計也越來越偏向于與互聯(lián)網的聯(lián)系,出現了基于嵌入式操作系統(tǒng)(如Linux, Wince或者實時內核系統(tǒng))的服務器,即嵌入式服務器,其體積小巧,接線靈活,工業(yè)總線擴展方便,功能精簡,有較大的成本優(yōu)勢,比較適合處理中低端的數據服務任務,同時這種設計也十分適合與工業(yè)總線結合使用,用戶可以選擇使用基于C\S設計的客戶端程序,也可以選擇使用基于B/S設計的瀏覽器對信息進行操作。在查閱一些相關文獻后我們會發(fā)現：基于微控制器以及實時內核實現的嵌入服務器,由于缺乏運行一些操作系統(tǒng)(如Linux, Wince)所需要的硬件結構(MMU或者1M以上的內存),往往不能完整的實現一個服務器的功能(連接數據庫,并發(fā)等等)。本文主要完成了一種基于微控制器的嵌入式服務器的硬件設計,通過移植Lwip協(xié)議棧搭建了服務器系統(tǒng)的一些基本功能達到了“磁電發(fā)動機”控制器以及測試系統(tǒng)項目的基本要求,通過分析Linux進程運行特點,結合μCos-Ⅲ實時內核的原理,提出了一種基于微控制器設計的嵌入式服務器并發(fā)問題的解決方法,最后給出了實驗結果,結果表明該方法的確使得實時內核具有了一定的處理多連接,并發(fā)處理數據請求的能力。
【關鍵詞】：磁電發(fā)動機 嵌入式服務器 實時內核 并發(fā)處理
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP368.5
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 項目研究背景及意義12
• 1.2 網絡服務器應用及綜述12-13
• 1.3 本課題的研究內容及各章節(jié)介紹13-16
• 第二章 磁電發(fā)動機控制方案介紹及其需求分析16-20
• 2.1 “磁電發(fā)動機”簡介16
• 2.2 控制可行性分析以及控制策略研究16-19
• 2.2.1 磁電發(fā)動機的單缸結構以及驅動原理16-17
• 2.2.2 磁電發(fā)動機的4缸運行狀態(tài)17-18
• 2.2.3 按角度換相的控制策略18-19
• 2.3 項目需求分析19
• 2.4 本章小結19-20
• 第三章 系統(tǒng)硬件設計20-32
• 3.1 系統(tǒng)方案論證20-21
• 3.2 主控芯片的選擇21
• 3.3 運動控制器單片機電路設計21-22
• 3.4 運動控制器的勵磁電路設計22-24
• 3.5 測量系統(tǒng)硬件設計24-26
• 3.6 以太網接口設計26-28
• 3.7 STM32的FSMC接口時序設置28-31
• 3.8 本章小結31-32
• 第四章 系統(tǒng)基礎軟件功能搭建32-54
• 4.1 運動控制器軟件設計32-33
• 4.2 嵌入式服務器系統(tǒng)的μCos-Ⅲ內核移植33-35
• 4.2.1 μ Cos-Ⅲ代碼結構34
• 4.2.2 μ Cos-Ⅲ平臺最低要求34-35
• 4.2.3 操作系統(tǒng)的裁剪與移植35
• 4.3 LWIP的移植35-41
• 4.3.1 LWIP簡介35-36
• 4.3.2 LWIP內核的數據遞交過程與運行機制36-37
• 4.3.3 無操作系統(tǒng)的LWIP內核移植與調試37-40
• 4.3.4 Ping測試以及插拔測試40-41
• 4.4 基于μ Cos-Ⅲ的LWIP操作系統(tǒng)模擬層的建立41-46
• 4.4.1 實現sys_arch.h41-42
• 4.4.2 sys_arch.h的關鍵定義42-43
• 4.4.3 sys_arch.c的關鍵代碼實現43-46
• 4.4.4 Ping測試46
• 4.5 UDP廣播服務設計46-48
• 4.6 TCP服務器程序設計48-52
• 4.6.1 TCP服務器的三任務模式48-51
• 4.6.2 服務器基礎功能測試51-52
• 4.7 本章小結52-54
• 第五章 服務器動態(tài)并發(fā)功能擴展54-72
• 5.1 Linux環(huán)境下并發(fā)TCP服務器的基本設計流程54-56
• 5.2 Linux環(huán)境下進程運行特點分析56-59
• 5.2.1 Linux進程的定義以及獨立運行特點56
• 5.2.2 Linux系統(tǒng)進程地址空間以及描述符特點56-57
• 5.2.3 進程創(chuàng)建(fork)過程中的內存拷貝57-58
• 5.2.4 MMU作用分析以及結論58-59
• 5.3 使用μ COS-Ⅲ共享任務代碼段59
• 5.4 基于μ COS的多任務共享代碼段原理測試59-61
• 5.5 動態(tài)并發(fā)功能的實現61-68
• 5.5.1 資源描述以及資源管理62-65
• 5.5.2 任務優(yōu)先級管理65-66
• 5.5.3 服務器代碼的修改66-67
• 5.5.4 驅動程序使用互斥保護67
• 5.5.5 回收系統(tǒng)資源67-68
• 5.6 并發(fā)服務器測試68-71
• 5.6.1 測試環(huán)境搭建68-69
• 5.6.2 測試步驟、結果以及說明69-71
• 5.7 本章小結71-72
• 第六章 總結與展望72-73
• 6.1 總結72
• 6.2 展望72
• 6.3 本文研究工作的不足72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻75-79
• 附錄A (碩士研究生期間的科研成果)79

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：536249