【摘要】：在《面向大型機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的智能儀器嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)》的國(guó)家863項(xiàng)目(課題編號(hào):2002AA182308)研究背景下,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展要求,本文結(jié)合DSP技術(shù)、基于XScale硬件平臺(tái)的嵌入式Linux系統(tǒng)技術(shù),提出了一套實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用方案。論文重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)以及基于XScale硬件平臺(tái)上Linux系統(tǒng)各應(yīng)用功能模塊的搭建,對(duì)所開發(fā)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷嵌入式儀器的實(shí)例應(yīng)用也做了詳細(xì)說明。 論文第一章綜述了機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)和基于該技術(shù)的相關(guān)系統(tǒng)研究的發(fā)展概況和趨勢(shì),引出了開發(fā)基于DSP技術(shù)和嵌入式技術(shù)便攜式設(shè)備狀念監(jiān)測(cè)與故障診斷儀器的必要性,隨后對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理和嵌入式系統(tǒng)的研究做了比較詳細(xì)的介紹。 第二章闡述了數(shù)字信號(hào)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(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)可行性,在此基礎(chǔ)上提出了本論文研究系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的總體方案。 第三章詳細(xì)研究了以TMS320LF2407A為主處理器的數(shù)據(jù)采集處理模塊實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā),硬件上重點(diǎn)介紹了信號(hào)前級(jí)調(diào)理電路設(shè)計(jì)、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7874和DSP芯片的接口設(shè)計(jì)、與主控模塊通訊電路設(shè)計(jì)等;軟件實(shí)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(hào)預(yù)處理及與主控模塊通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)。 第四章詳細(xì)研究了以XScale PXA250為主處理器的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主控模塊的硬件系統(tǒng);對(duì)在其上移植經(jīng)改造的Linux系統(tǒng)做了介紹,重點(diǎn)研究了內(nèi)核實(shí)時(shí)性改造,進(jìn)一步介紹了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)很重要的各應(yīng)用構(gòu)件模塊任務(wù)機(jī)制和實(shí)現(xiàn)功能。 第五章主要介紹了如何結(jié)合實(shí)際課題,將基于本文技術(shù)開發(fā)的機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷儀器應(yīng)用于實(shí)際。 第六章對(duì)本文所做工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié),并結(jié)合國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)對(duì)相關(guān)課題研究的進(jìn)行了進(jìn)一步展望。
【圖文】：

0CCS編程環(huán)境3.3.2軟件程序設(shè)計(jì)3.3.2.1系統(tǒng)軟件主程序設(shè)計(jì)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(guān)引腳的輸入和輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制。該程序是利用通用定時(shí)器1的周期中斷控制寄存器來控制片外的AD7874對(duì)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(duì)8路緩變數(shù)據(jù)采樣，然后經(jīng)過一些預(yù)處理再調(diào)用串口中斷服務(wù)程序打成包傳給上位機(jī)，供上位機(jī)分析處理。主程序設(shè)計(jì)首先對(duì)涉及到的DSP控制器，系統(tǒng)的各種參數(shù)以及相關(guān)外設(shè)引腳的功能設(shè)置，緩沖區(qū)清空后開所有可屏蔽中斷，啟動(dòng)通用定時(shí)器1進(jìn)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(jí)別按照中斷向量表調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)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(guān)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(xiàng)4個(gè)字節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù);最多64個(gè)16位的緩變通道;64個(gè)1位的開關(guān)量。設(shè)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(duì)某個(gè)具體應(yīng)用的設(shè)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(diǎn)數(shù)等，使得系統(tǒng)各個(gè)部分的系統(tǒng)配置實(shí)現(xiàn)同步。該協(xié)議可以運(yùn)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(shè)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(jī)應(yīng)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(shè)備驅(qū)動(dòng)之上，為上層用戶提供數(shù)據(jù)訪問接口。其在整個(gè)上
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH17

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本文編號(hào)：2647552