隨著航運事業(yè)的飛快發(fā)展，港口機械對操作人員的技能提出更高的要求。港口集裝箱起重機仿真訓練器的研制，培養(yǎng)高素質(zhì)的操作人員已成為形勢的迫切需要。自2000年開始，我校研制的仿真訓練器，性能逐漸完善，但采用的PCI采集卡接口系統(tǒng)這個模塊連接復雜，實時性不夠。因此，隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用，為了解決接口的問題，本文將利用ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)新型的基于以太網(wǎng)的嵌入式智能接口系統(tǒng)。 本論文的主要研究工作如下： 1、針對仿真訓練器中原有接口系統(tǒng)存在的問題，基于ARM嵌入式系統(tǒng)以及CPLD系統(tǒng)可編程(ISP)理論，分析了采用嵌入式系統(tǒng)構建新型智能接口系統(tǒng)的可行性及其優(yōu)勢，提出了對原有接口系統(tǒng)的改造方案。 2、完成了基于ARM+CPLD嵌入式接口系統(tǒng)的硬件設計和功能實現(xiàn)，并繪制了相關硬件原理圖。硬件系統(tǒng)模塊主要包括：FLASH存儲器系統(tǒng)模塊、RS232接口模塊、音頻接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊。 3、針對上述的硬件設計方案，完成了接口系統(tǒng)的相應軟件設計和功能實現(xiàn)。這包括：通過分析EP93312的Boot Rom的啟動過程，構建了一個Boot Loader；實現(xiàn)了對FLASH的...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 課題的提出
    1.2 國內(nèi)外集裝箱起重機仿真訓練器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外集裝箱起重機仿真訓練器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)集裝箱起重機仿真訓練器的研究現(xiàn)狀
    1.3 嵌入式系統(tǒng)的研究發(fā)展狀況
    1.4 課題研究目的和意義
    1.5 主要研究內(nèi)容
第二章 集裝箱仿真訓練器簡介
    2.1 集裝箱起重機仿真訓練器硬件結構
    2.2 集裝箱起重機仿真訓練器功能結構
第三章 基于以太網(wǎng)和CPLD的智能接口系統(tǒng)
    3.1 以太網(wǎng)的簡介
        3.1.1 以太網(wǎng)采用的技術
        3.1.2 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式
        3.1.3 設計用到的協(xié)議
    3.2 ARM芯片選型及介紹
    3.3 CPLD器件
        3.3.1 ISP概念
        3.3.2 PLD器件
        3.3.3 MAX7000S
        3.3.4 Verilog HDL
第四章 接口系統(tǒng)硬件設計和實現(xiàn)
    4.1 硬件總體設計思路
    4.2 ARM微控制器系統(tǒng)
        4.2.1 電源及復位模塊
        4.2.2 存儲器系統(tǒng)模塊
        4.2.3 RS232串口模塊
        4.2.4 AC’97音頻模塊
        4.2.5 以太網(wǎng)接口模塊
        4.2.6 JTAG接口模塊
    4.3 CPLD硬件系統(tǒng)
        4.3.1 與控制臺I/O模塊
        4.3.2 與ARM通訊模塊
第五章 接口系統(tǒng)軟件設計和實現(xiàn)
    5.1 軟件總體設計思路
    5.2 程序編譯和調(diào)試
        5.2.1 編譯
        5.2.2 調(diào)試
    5.2 Boot Rom
    5.3 FLASH存儲系統(tǒng)模塊
    5.4 Boot Loader
    5.5 RS232串口模塊
        5.5.1 串口結構
        5.5.1 主體函數(shù)說明
    5.6 以太網(wǎng)的控制器模塊及驅(qū)動
        5.6.1 EP9312的MAC控制器模塊
        5.6.2 MAC驅(qū)動
        5.6.3 描述符處理器模塊工作過程
        5.6.4 主體函數(shù)說明
    5.7 網(wǎng)絡UDP下載程序
    5.8 音頻驅(qū)動軟件模塊
        5.8.1 音頻串行傳輸過程
        5.8.2 AC’97復位
        5.8.3 AC’97初始化
        5.8.4 主體函數(shù)說明
    5.9 CPLD軟件模塊
    5.10 系統(tǒng)主程序
    5.11 系統(tǒng)方案驗證
        5.11.1 方案驗證
        5.11.2 結果分析
第六章 結論與展望
    6.1 課題工作總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3857686