如今的設備都十分關注壽命和可靠性,芯片溫度的上升將會導致壽命大大降低,故障無法及時發(fā)現(xiàn)使得可靠性降低,常用的解決辦法是通過休眠使得芯片在空閑期間盡快降溫,通過故障診斷及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障,為了不影響設備使用,這些功能會被安排在系統(tǒng)空閑時運行。這些功能的運行伴隨著的一些問題,在休眠時的瞬間啟動將造成系統(tǒng)功率較大波動使得電源模塊壽命下降,在空閑期間進行故障診斷可能影響設備啟動,所以如何合理的利用空閑時間,如何在系統(tǒng)空閑期間合理的安排休眠以及故障診斷等模式成為了重要研究課題。本文的研究是針對反復工作的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行模式管理研究。研究的模式有正常工作模式、淺度休眠模式、深度休眠模式和自檢模式,同時針對空閑時間長度的不同,設計了不同的模式管理方案。為了評估模式管理效果,設計了一項指標,該指標為有效管理率,有效管理率為系統(tǒng)正確選擇模式管理方案同時順利執(zhí)行對應模式的概率,本文的研究目標是系統(tǒng)能在1秒內從空閑狀態(tài)切換成正常工作狀態(tài),并且有效管理率達到90%。本文是基于空閑時間預測算法來實現(xiàn)模式管理,根據(jù)預測的空閑時間長度來選擇合適的模式管理方案。研究對比了指數(shù)平滑算法、ARIMA算法、GM（1,1）算... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

EMIF接口結構圖

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-17-圖3-1是理想狀態(tài)下的模式管理方案，當空閑時間被準確預測時，系統(tǒng)會按照圖3-1中的分類進行工作模式方案的選擇和控制。當空閑時間短時，系統(tǒng)處于頻繁啟動的狀態(tài)，此時進入深度休眠模式幾乎無法帶來減少發(fā)熱的效果，反而因為系統(tǒng)的芯片反復切換狀態(tài)給電源模塊造成負擔，所以此時只運行淺度休眠模式。當空閑時間較長時，可以有較為充足的深度休眠時間使得系統(tǒng)溫度降至較低水平，此時應該先將正常工作模式切換成深度休眠模式，當預測的空閑時間即將結束時，為了減少對電源模塊的負擔，系統(tǒng)先提前進入淺度休眠模式，然后在收到啟動指令后進入正常工作模式。當空閑時間更長一點時，系統(tǒng)有足夠時間通過深度休眠降低系統(tǒng)溫度，同時還有時間完成一次故障診斷，此時系統(tǒng)會在溫度降至合適水平以后，啟動自檢模式，如圖3-1的第三種情況所示。圖3-1為理想狀態(tài)下模式管理軟件方案，但是當有突發(fā)情況時，仍然需要有相關的軟件方案使得系統(tǒng)能快速切換成正常工作模式，這部分將在模式切換的軟件設計中進行介紹。3.3正常工作模式軟件設計正常工作模式設定為FPGA控制AD轉換模塊進行數(shù)據(jù)采集，F(xiàn)PGA通過RS-232通訊獲取外部傳感器數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)傳送給DSP然后DSP將數(shù)據(jù)傳送給FPGA。以下是詳細介紹。3.3.1數(shù)據(jù)采集軟件設計首先是FPGA控制AD模塊進行數(shù)據(jù)采集，AD轉換模塊有AD7606和AD7616兩塊。外部數(shù)據(jù)采集通過AD7606完成，內部數(shù)據(jù)采集通過AD7616完成。AD7606和AD7616的通訊協(xié)議均為8080并行通訊。AD7606的通訊時序如圖3-2所示：CONVSTA，CONVSTBCONVSTA，CONVSTBBUSY(a)AD7606模數(shù)轉換時序(b)AD7606數(shù)據(jù)讀取時序圖圖3-2AD7606通訊協(xié)議

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-18-AD7606通過片選信號啟動通訊，將片選信號輸入到AD芯片之前，AD芯片的數(shù)據(jù)總線將保持高阻態(tài)。通過CONVST引腳啟動AD芯片內部模數(shù)轉換過程，當模數(shù)轉換完成時BUSY信號發(fā)生翻轉，此時就能通過控制讀信號依次讀出八個通道的數(shù)據(jù)。AD7606芯片內部為一路ADC，芯片內部集成有多路開關，使得8路模擬通道相互隔離。而AD7616內部是雙路同步采樣ADC，每個ADC有8個模擬輸入通道，一共16路模擬輸入。在AD7616的硬件模式下，當通過轉換信號啟動模數(shù)轉換時，只有對應的A通道和B通道才能同步采樣，當AD7616在硬件模式下啟動BURST序列器，將CHSELx引腳設置成全1時，翻轉一次CONVST引腳之后，AD7616將會自動依次對A/B0、A/B1、A/B2直到A/B7進行采樣，然后依次將8對通道的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線輸出。AD7616除了在以上描述的采樣順序不同以外，其他步驟與AD7606完全一致。AD轉換模塊的Modelsim仿真圖如圖3-3所示：(a)AD7606通訊仿真圖(b)AD7616通訊仿真圖圖3-3數(shù)據(jù)轉換模塊通訊仿真圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于指數(shù)平滑法的光柵信號細分誤差修正模型建立及分析[J]. 蔡璽,張旭,魏軍.  自動化技術與應用. 2020(03)
[2]基于MIMO的認知雷達多目標跟蹤時間能量資源管理方法研究[J]. 孟寧,史小斌,高青松,連豪.  火控雷達技術. 2020(01)
[3]雷達故障表格處理系統(tǒng)[J]. 吳俊盼,王智,張侃健.  信息技術與信息化. 2020(01)
[4]呼吸機用氧氣自動切換裝置的設計[J]. 馮定.  醫(yī)療裝備. 2020(01)
[5]基于優(yōu)化GM（1,1）模型的港口吞吐量預測[J]. 黃躍華,陳小龍.  中國航海. 2019(04)
[6]基于半馬爾科夫決策過程的虛擬傳感網(wǎng)絡資源分配策略[J]. 王汝言,李宏娟,吳大鵬,李紅霞.  電子與信息學報. 2019(12)
[7]基于自適應神經(jīng)模糊的GIS缺陷模式識別方法[J]. 唐松平,周舟,彭剛,張作剛,彭杰.  計算機與數(shù)字工程. 2019(09)
[8]基于ARIMA預測修正的工控系統(tǒng)態(tài)勢理解算法[J]. 敖建松,尚文利,趙劍明,劉賢達,尹隆.  計算機應用研究. 2020(09)
[9]應用于船舶導航雷達的雙體制發(fā)射機研究[J]. 韓雷.  科技經(jīng)濟導刊. 2019(15)
[10]基于調度器的物聯(lián)網(wǎng)設備能耗優(yōu)化策略[J]. 趙婉芳,韓勇.  電信科學. 2019(03)

博士論文
[1]微創(chuàng)手術機器人從手系統(tǒng)控制的研究[D]. 鄒水中.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]觸發(fā)器功耗控制技術與設計研究[D]. 耿亮.浙江大學 2017
[3]基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡的非線性時間序列預測方法研究[D]. 王建民.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[4]彈載SAR多種工作模式的成像算法研究[D]. 周鵬.西安電子科技大學 2011
[5]含磁流變阻尼器自動武器緩沖系統(tǒng)控制理論與技術的研究[D]. 黃繼.中北大學 2011
[6]彈載合成孔徑雷達成像算法研究[D]. 易予生.西安電子科技大學 2009

碩士論文
[1]基于時間序列分析方法的金融數(shù)據(jù)研究[D]. 陳穎.大連理工大學 2019
[2]基于時間序列新陳代謝法的深基坑變形分析預測[D]. 趙子新.上海交通大學 2018
[3]基于DSP的激光陀螺姿態(tài)測量電路設計與實現(xiàn)[D]. 馬得草.國防科學技術大學 2017
[4]基于統(tǒng)計信號處理的時間序列預測模型選擇方法研究[D]. 郭力萌.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]動態(tài)電源管理預測算法研究[D]. 鄧華.中南大學 2012



本文編號：2969199