【摘要】：在《面向大型機電設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的智能儀器嵌入式軟件開發(fā)平臺》的國家863項目(課題編號:2002AA182308)研究背景下,根據(jù)設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展要求,本文結(jié)合DSP技術、基于XScale硬件平臺的嵌入式Linux系統(tǒng)技術,提出了一套實現(xiàn)便攜式設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷嵌入式系統(tǒng)的應用方案。論文重點闡述了以DSP為主處理器的數(shù)據(jù)采集處理前端模塊的軟硬件實現(xiàn)以及基于XScale硬件平臺上Linux系統(tǒng)各應用功能模塊的搭建,對所開發(fā)的設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷嵌入式儀器的實例應用也做了詳細說明。 論文第一章綜述了機電設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術和基于該技術的相關系統(tǒng)研究的發(fā)展概況和趨勢,引出了開發(fā)基于DSP技術和嵌入式技術便攜式設備狀念監(jiān)測與故障診斷儀器的必要性,隨后對其中的關鍵技術數(shù)字信號處理和嵌入式系統(tǒng)的研究做了比較詳細的介紹。 第二章闡述了數(shù)字信號處理DSP典型系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)并研究了DSP芯片選型;闡述了Linux系統(tǒng)和Intel XScale硬件架構(gòu)在嵌入式應用上的優(yōu)勢和技術可行性,在此基礎上提出了本論文研究系統(tǒng)實現(xiàn)的總體方案。 第三章詳細研究了以TMS320LF2407A為主處理器的數(shù)據(jù)采集處理模塊實現(xiàn)的硬件設計和軟件開發(fā),硬件上重點介紹了信號前級調(diào)理電路設計、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7874和DSP芯片的接口設計、與主控模塊通訊電路設計等;軟件實現(xiàn)上主要介紹了主程序流程、通道采樣頻率控制、數(shù)據(jù)信號預處理及與主控模塊通訊協(xié)議實現(xiàn)。 第四章詳細研究了以XScale PXA250為主處理器的設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主控模塊的硬件系統(tǒng);對在其上移植經(jīng)改造的Linux系統(tǒng)做了介紹,重點研究了內(nèi)核實時性改造,進一步介紹了對整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)很重要的各應用構(gòu)件模塊任務機制和實現(xiàn)功能。 第五章主要介紹了如何結(jié)合實際課題,將基于本文技術開發(fā)的機電設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷儀器應用于實際。 第六章對本文所做工作進行了簡要總結(jié),并結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展趨勢對相關課題研究的進行了進一步展望。
【圖文】：

0CCS編程環(huán)境3.3.2軟件程序設計3.3.2.1系統(tǒng)軟件主程序設計DSP軟件的開發(fā)就是要用軟件去讀寫DSP的寄存器來控制DSP有關引腳的輸入和輸出實現(xiàn)對硬件的控制。該程序是利用通用定時器1的周期中斷控制寄存器來控制片外的AD7874對4路快變數(shù)據(jù)采樣，利用片內(nèi)的模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC模塊對8路緩變數(shù)據(jù)采樣，然后經(jīng)過一些預處理再調(diào)用串口中斷服務程序打成包傳給上位機，供上位機分析處理。主程序設計首先對涉及到的DSP控制器，系統(tǒng)的各種參數(shù)以及相關外設引腳的功能設置，緩沖區(qū)清空后開所有可屏蔽中斷，啟動通用定時器1進入主循環(huán)等待中斷的產(chǎn)生，一旦有中斷產(chǎn)生，再根據(jù)中斷級別按照中斷向量表調(diào)用相應的中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)我們的功能[42J。圖3.11所示為主程序流程圖，，相關說明見后:

協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送部分目前支持最多12路16位的快變通道，每一通道最多可以有24項4個字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù);最多64個16位的緩變通道;64個1位的開關量。設備狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送交換協(xié)議數(shù)據(jù)傳送部分的數(shù)據(jù)包格式如圖4.5所示。協(xié)議的系統(tǒng)參數(shù)配置信息部分規(guī)定了針對某個具體應用的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的參數(shù)格式，比如各種通道的數(shù)目、采樣的頻率、采樣點數(shù)等，使得系統(tǒng)各個部分的系統(tǒng)配置實現(xiàn)同步。該協(xié)議可以運行在各種數(shù)據(jù)鏈路層上，比如串行線、USB以及以太網(wǎng)等。圖4.5設備狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送交換協(xié)議包的數(shù)據(jù)包格式2.數(shù)據(jù)采集管理構(gòu)件該構(gòu)件作為嵌入式上位機應用軟件的底層模塊，其位置架構(gòu)于操作系統(tǒng)和各類硬件設備驅(qū)動之上，為上層用戶提供數(shù)據(jù)訪問接口。其在整個上
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH17

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本文編號：2647552