如今的設(shè)備都十分關(guān)注壽命和可靠性,芯片溫度的上升將會(huì)導(dǎo)致壽命大大降低,故障無法及時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障,為了不影響設(shè)備使用,這些功能會(huì)被安排在系統(tǒng)空閑時(shí)運(yùn)行。這些功能的運(yùn)行伴隨著的一些問題,在休眠時(shí)的瞬間啟動(dòng)將造成系統(tǒng)功率較大波動(dòng)使得電源模塊壽命下降,在空閑期間進(jìn)行故障診斷可能影響設(shè)備啟動(dòng),所以如何合理的利用空閑時(shí)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(duì)反復(fù)工作的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)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(shí)針對(duì)空閑時(shí)間長度的不同,設(shè)計(jì)了不同的模式管理方案。為了評(píng)估模式管理效果,設(shè)計(jì)了一項(xiàng)指標(biāo),該指標(biāo)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(shí)順利執(zhí)行對(duì)應(yīng)模式的概率,本文的研究目標(biāo)是系統(tǒng)能在1秒內(nèi)從空閑狀態(tài)切換成正常工作狀態(tài),并且有效管理率達(dá)到90%。本文是基于空閑時(shí)間預(yù)測算法來實(shí)現(xiàn)模式管理,根據(jù)預(yù)測的空閑時(shí)間長度來選擇合適的模式管理方案。研究對(duì)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(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

EMIF接口結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-圖3-1是理想狀態(tài)下的模式管理方案，當(dāng)空閑時(shí)間被準(zhǔn)確預(yù)測時(shí)，系統(tǒng)會(huì)按照?qǐng)D3-1中的分類進(jìn)行工作模式方案的選擇和控制。當(dāng)空閑時(shí)間短時(shí)，系統(tǒng)處于頻繁啟動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)入深度休眠模式幾乎無法帶來減少發(fā)熱的效果，反而因?yàn)橄到y(tǒng)的芯片反復(fù)切換狀態(tài)給電源模塊造成負(fù)擔(dān)，所以此時(shí)只運(yùn)行淺度休眠模式。當(dāng)空閑時(shí)間較長時(shí)，可以有較為充足的深度休眠時(shí)間使得系統(tǒng)溫度降至較低水平，此時(shí)應(yīng)該先將正常工作模式切換成深度休眠模式，當(dāng)預(yù)測的空閑時(shí)間即將結(jié)束時(shí)，為了減少對(duì)電源模塊的負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)先提前進(jìn)入淺度休眠模式，然后在收到啟動(dòng)指令后進(jìn)入正常工作模式。當(dāng)空閑時(shí)間更長一點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)有足夠時(shí)間通過深度休眠降低系統(tǒng)溫度，同時(shí)還有時(shí)間完成一次故障診斷，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)在溫度降至合適水平以后，啟動(dòng)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(dāng)有突發(fā)情況時(shí)，仍然需要有相關(guān)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(shè)計(jì)中進(jìn)行介紹。3.3正常工作模式軟件設(shè)計(jì)正常工作模式設(shè)定為FPGA控制AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)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(xì)介紹。3.3.1數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)首先是FPGA控制AD模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，AD轉(zhuǎn)換模塊有AD7606和AD7616兩塊。外部數(shù)據(jù)采集通過AD7606完成，內(nèi)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(shí)序如圖3-2所示：CONVSTA，CONVSTBCONVSTA，CONVSTBBUSY(a)AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)序(b)AD7606數(shù)據(jù)讀取時(shí)序圖圖3-2AD7606通訊協(xié)議

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-18-AD7606通過片選信號(hào)啟動(dòng)通訊，將片選信號(hào)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(dòng)AD芯片內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換過程，當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換完成時(shí)BUSY信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此時(shí)就能通過控制讀信號(hào)依次讀出八個(gè)通道的數(shù)據(jù)。AD7606芯片內(nèi)部為一路ADC，芯片內(nèi)部集成有多路開關(guān)，使得8路模擬通道相互隔離。而AD7616內(nèi)部是雙路同步采樣ADC，每個(gè)ADC有8個(gè)模擬輸入通道，一共16路模擬輸入。在AD7616的硬件模式下，當(dāng)通過轉(zhuǎn)換信號(hào)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，只有對(duì)應(yīng)的A通道和B通道才能同步采樣，當(dāng)AD7616在硬件模式下啟動(dòng)BURST序列器，將CHSELx引腳設(shè)置成全1時(shí)，翻轉(zhuǎn)一次CONVST引腳之后，AD7616將會(huì)自動(dòng)依次對(duì)A/B0、A/B1、A/B2直到A/B7進(jìn)行采樣，然后依次將8對(duì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換模塊通訊仿真圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于指數(shù)平滑法的光柵信號(hào)細(xì)分誤差修正模型建立及分析[J]. 蔡璽,張旭,魏軍.  自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2020(03)
[2]基于MIMO的認(rèn)知雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤時(shí)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(dá)技術(shù). 2020(01)
[3]雷達(dá)故障表格處理系統(tǒng)[J]. 吳俊盼,王智,張侃健.  信息技術(shù)與信息化. 2020(01)
[4]呼吸機(jī)用氧氣自動(dòng)切換裝置的設(shè)計(jì)[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(yù)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(luò)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(xué)報(bào). 2019(12)
[7]基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊的GIS缺陷模式識(shí)別方法[J]. 唐松平,周舟,彭剛,張作剛,彭杰.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2019(09)
[8]基于ARIMA預(yù)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(dá),尹隆.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2020(09)
[9]應(yīng)用于船舶導(dǎo)航雷達(dá)的雙體制發(fā)射機(jī)研究[J]. 韓雷.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(15)
[10]基于調(diào)度器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能耗優(yōu)化策略[J]. 趙婉芳,韓勇.  電信科學(xué). 2019(03)

博士論文
[1]微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人從手系統(tǒng)控制的研究[D]. 鄒水中.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]觸發(fā)器功耗控制技術(shù)與設(shè)計(jì)研究[D]. 耿亮.浙江大學(xué) 2017
[3]基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的非線性時(shí)間序列預(yù)測方法研究[D]. 王建民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2011
[5]含磁流變阻尼器自動(dòng)武器緩沖系統(tǒng)控制理論與技術(shù)的研究[D]. 黃繼.中北大學(xué) 2011
[6]彈載合成孔徑雷達(dá)成像算法研究[D]. 易予生.西安電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于時(shí)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(xué) 2019
[2]基于時(shí)間序列新陳代謝法的深基坑變形分析預(yù)測[D]. 趙子新.上海交通大學(xué) 2018
[3]基于DSP的激光陀螺姿態(tài)測量電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬得草.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[4]基于統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的時(shí)間序列預(yù)測模型選擇方法研究[D]. 郭力萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]動(dòng)態(tài)電源管理預(yù)測算法研究[D]. 鄧華.中南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2969199