基于ARM的多總線程控儀器接口軟件設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 05:59
對(duì)于測(cè)試設(shè)備以及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)而言,總線在其中承擔(dān)了信息傳遞和控制等不可或缺的功能。隨著GPIB、USB、以及LAN等多種總線程控接口的增加,多總線程控儀器接口在構(gòu)建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)智能儀器設(shè)備時(shí)將更加常見(jiàn)。本課題的多總線程控儀器接口是儀器設(shè)備裝置的接口部分,擁有GPIB接口、USB接口以及LAN接口作為標(biāo)準(zhǔn)配置用于實(shí)現(xiàn)儀器與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系。本次軟件設(shè)計(jì)GPIB/USB-LAN滿足計(jì)算機(jī)與儀器內(nèi)部控制電路通信協(xié)議轉(zhuǎn)換,以ARM系列cortexM4-STM32F4微處理器為核心充分發(fā)揮程控儀器接口的功能,減少接口資源浪費(fèi)并滿足程控需求。本課題的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.在考慮了器件功能、可靠性、操作復(fù)雜性以及成本等多方面的因素,USB接口采用USBTMC類協(xié)議設(shè)備接口;GPIB接口在ARM微處理器上用軟件模擬出專用接口芯片的功能,保證了在極少的外圍電路的情況下實(shí)現(xiàn)GPIB接口功能;LAN接口采用W5500以太網(wǎng)控制芯片,提出更高效的以太網(wǎng)接入方案。2.此次設(shè)計(jì)主要解決一臺(tái)儀器的多種總線程控儀器接口問(wèn)題,該軟件設(shè)計(jì)集成GPIB轉(zhuǎn)以太網(wǎng)功能以及USB轉(zhuǎn)以太網(wǎng)功能,能把GPIB總線或者USB總線傳...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
3220A/53230A通用頻率計(jì)數(shù)器/定時(shí)器后面板
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文60第五章軟件功能測(cè)試5.1搭建測(cè)試平臺(tái)表5-1調(diào)試平臺(tái)所需設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)作用1USB電纜無(wú)連接USB接口2GPIB連接器KeysightTechnologies823578連接GPIB接口3網(wǎng)線無(wú)連接LAN接口4PC機(jī)軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試平臺(tái)5電源AC-DC開(kāi)關(guān)電源為設(shè)備供電6ST-Link調(diào)試器RlsymST-Link程序燒寫(xiě)、在線仿真7串口CH340調(diào)試設(shè)備9多總線程控儀器接口設(shè)備General_Purpose_InterfaceV1.0硬件平臺(tái)測(cè)試平臺(tái)需要的設(shè)備如表5-1所示完成硬件和軟件平臺(tái)的搭建后,對(duì)整個(gè)多總線程控儀器接口做測(cè)試時(shí),根據(jù)硬件平臺(tái)功能需求,圖5-1為硬件測(cè)試平臺(tái):圖5-1硬件測(cè)試平臺(tái)
第五章軟件功能測(cè)試61在RealViewMDK5.14軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,編寫(xiě)接口的驅(qū)動(dòng)函數(shù),在移植操作系統(tǒng)層軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用任務(wù),完成多總線程控儀器接口的軟件開(kāi)發(fā)。通過(guò)該軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),編譯多總線程控儀器接口的程序,生成可執(zhí)行文件。通過(guò)燒錄器ST-Link將可執(zhí)行文件燒錄到多總線程控儀器接口的基于ARMCortex-M4F處理器的STM32F407VET6單片機(jī)中。對(duì)多總線程控儀器接口進(jìn)行軟硬件聯(lián)合調(diào)試后,對(duì)課題提出的需求逐一完成測(cè)試。5.2USB-LAN模塊測(cè)試對(duì)于USBTMC類USB設(shè)備的測(cè)試,可用計(jì)算機(jī)作為USB主機(jī),那么此時(shí)帶有多總線程控接口的儀器為USB設(shè)備。在此次測(cè)試中,采用的使IO-library軟件測(cè)試USB設(shè)備。計(jì)算機(jī)設(shè)備管理器識(shí)別如圖5-2所示?梢(jiàn),當(dāng)USB設(shè)備在接入計(jì)算機(jī)時(shí),可被計(jì)算機(jī)正確識(shí)別為USBTestandMeasurementDevice(IVI),可知USBTMC類USB設(shè)備識(shí)別成功。圖5-2計(jì)算機(jī)設(shè)備管理器識(shí)別LabVIEW軟件中將USB設(shè)備分為符合USBTMC協(xié)議的設(shè)備以及不符合USBTMC協(xié)議的設(shè)備,前者在LabVIEW軟件中顯示為INSTR類,后者顯示為RAW類。在IO-library軟件中可以看到設(shè)備的詳細(xì)信息,如圖5-3所示,USB設(shè)備顯示為USB0::0x546::0x1002::00000000011C::INSTR,由命名規(guī)則可知USB設(shè)備制造商ID為0x546,型號(hào)代碼為0x1002,序列號(hào)為00000000011C,INSTR代表該USB設(shè)備符合USBTMC協(xié)議類設(shè)備。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于uCOS-III的教育機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何康華,雷陽(yáng)陽(yáng). 電子測(cè)量技術(shù). 2016(10)
[2]μC/OS-Ⅲ對(duì)任務(wù)調(diào)度的改進(jìn)[J]. 黃土琛,宮輝,邵貝貝. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(11)
[3]測(cè)試總線發(fā)展的回顧與展望[J]. 郭恩全,苗勝. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]基于VXI總線的虛擬儀器系統(tǒng)[J]. 史磊,童子權(quán),張鐵磊. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2009(05)
[5]GPIB接口控制器的研究[J]. 許誠(chéng)昕,吳啟滿,楊小雪. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置. 2007(03)
[6]基于GPIB-ENET可移動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)[J]. 李潮銳. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2007(05)
[7]基于GPIB接口的儀器與計(jì)算機(jī)之間的通訊[J]. 羅光坤,張令彌,王彤. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2006(06)
[8]基于ARM的Ethernet-GPIB轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)[J]. 戴爾晗,王汝傳. 中國(guó)儀器儀表. 2005(12)
[9]GPIB接口實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J]. 陳星燎,陳金樹(shù),陳鋒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2003(02)
碩士論文
[1]嵌入式多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 蔣海莉.武漢理工大學(xué) 2012
[2]通用電子測(cè)量?jī)x器多種通信接口轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 董錦.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]USB設(shè)備協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉存奎.華中科技大學(xué) 2011
[4]嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王云飛.電子科技大學(xué) 2011
[5]TCP協(xié)議的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓曉鑫.上海交通大學(xué) 2008
[6]基于網(wǎng)絡(luò)的GPIB控制器的設(shè)計(jì)[D]. 許誠(chéng)昕.西南交通大學(xué) 2007
[7]基于USBTMC協(xié)議的USB接口虛擬儀器的研究[D]. 姜成航.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):2945146
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
3220A/53230A通用頻率計(jì)數(shù)器/定時(shí)器后面板
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文60第五章軟件功能測(cè)試5.1搭建測(cè)試平臺(tái)表5-1調(diào)試平臺(tái)所需設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)作用1USB電纜無(wú)連接USB接口2GPIB連接器KeysightTechnologies823578連接GPIB接口3網(wǎng)線無(wú)連接LAN接口4PC機(jī)軟件開(kāi)發(fā)測(cè)試平臺(tái)5電源AC-DC開(kāi)關(guān)電源為設(shè)備供電6ST-Link調(diào)試器RlsymST-Link程序燒寫(xiě)、在線仿真7串口CH340調(diào)試設(shè)備9多總線程控儀器接口設(shè)備General_Purpose_InterfaceV1.0硬件平臺(tái)測(cè)試平臺(tái)需要的設(shè)備如表5-1所示完成硬件和軟件平臺(tái)的搭建后,對(duì)整個(gè)多總線程控儀器接口做測(cè)試時(shí),根據(jù)硬件平臺(tái)功能需求,圖5-1為硬件測(cè)試平臺(tái):圖5-1硬件測(cè)試平臺(tái)
第五章軟件功能測(cè)試61在RealViewMDK5.14軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,編寫(xiě)接口的驅(qū)動(dòng)函數(shù),在移植操作系統(tǒng)層軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用任務(wù),完成多總線程控儀器接口的軟件開(kāi)發(fā)。通過(guò)該軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),編譯多總線程控儀器接口的程序,生成可執(zhí)行文件。通過(guò)燒錄器ST-Link將可執(zhí)行文件燒錄到多總線程控儀器接口的基于ARMCortex-M4F處理器的STM32F407VET6單片機(jī)中。對(duì)多總線程控儀器接口進(jìn)行軟硬件聯(lián)合調(diào)試后,對(duì)課題提出的需求逐一完成測(cè)試。5.2USB-LAN模塊測(cè)試對(duì)于USBTMC類USB設(shè)備的測(cè)試,可用計(jì)算機(jī)作為USB主機(jī),那么此時(shí)帶有多總線程控接口的儀器為USB設(shè)備。在此次測(cè)試中,采用的使IO-library軟件測(cè)試USB設(shè)備。計(jì)算機(jī)設(shè)備管理器識(shí)別如圖5-2所示?梢(jiàn),當(dāng)USB設(shè)備在接入計(jì)算機(jī)時(shí),可被計(jì)算機(jī)正確識(shí)別為USBTestandMeasurementDevice(IVI),可知USBTMC類USB設(shè)備識(shí)別成功。圖5-2計(jì)算機(jī)設(shè)備管理器識(shí)別LabVIEW軟件中將USB設(shè)備分為符合USBTMC協(xié)議的設(shè)備以及不符合USBTMC協(xié)議的設(shè)備,前者在LabVIEW軟件中顯示為INSTR類,后者顯示為RAW類。在IO-library軟件中可以看到設(shè)備的詳細(xì)信息,如圖5-3所示,USB設(shè)備顯示為USB0::0x546::0x1002::00000000011C::INSTR,由命名規(guī)則可知USB設(shè)備制造商ID為0x546,型號(hào)代碼為0x1002,序列號(hào)為00000000011C,INSTR代表該USB設(shè)備符合USBTMC協(xié)議類設(shè)備。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[9]GPIB接口實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J]. 陳星燎,陳金樹(shù),陳鋒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2003(02)
碩士論文
[1]嵌入式多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 蔣海莉.武漢理工大學(xué) 2012
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[3]USB設(shè)備協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉存奎.華中科技大學(xué) 2011
[4]嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王云飛.電子科技大學(xué) 2011
[5]TCP協(xié)議的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓曉鑫.上海交通大學(xué) 2008
[6]基于網(wǎng)絡(luò)的GPIB控制器的設(shè)計(jì)[D]. 許誠(chéng)昕.西南交通大學(xué) 2007
[7]基于USBTMC協(xié)議的USB接口虛擬儀器的研究[D]. 姜成航.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):2945146
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