基于ARM的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 12:23
本文針對(duì)蘭州重離子加速器數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn),并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)。電源實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄與保存對(duì)加速器磁鐵電源故障處理和運(yùn)行維護(hù)十分重要,一直是加速器數(shù)字電源工作人員的渴望。但由于電源上軟硬件資源的有限性,無(wú)法在電源上用大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電源數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、查詢等功能。相比較其它數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)而言,小、速度快、而且支持多個(gè)用戶同時(shí)訪問的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL和ARM嵌入式系統(tǒng)集成在一起,作為整個(gè)電源監(jiān)控系統(tǒng)的前端,可以對(duì)每一臺(tái)電源的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄和積累。對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析,可以隨時(shí)掌握了解電源性能,從而提高電源性能,成為嵌入式資源有限的電源最好的選擇;贏RM的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)是本論文的主要工作。在國(guó)內(nèi)外加速器領(lǐng)域,基于多種處理器相結(jié)合的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)研究是很重要的一項(xiàng)課題,不僅是因?yàn)檫@類電源監(jiān)控系統(tǒng)的突出作用,是關(guān)鍵設(shè)備,而且是電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。本文采取了一種基于ARM和FPGA的設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電源的監(jiān)控,與國(guó)內(nèi)外同類單嵌入式處理器電源相比,功能易于擴(kuò)展,改變了傳統(tǒng)的單嵌入式處理器工作模式,使大量電源運(yùn)行狀態(tài)記錄...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 所選課題及背景
1.2 加速器電源監(jiān)控系統(tǒng)
1.2.1 大型粒子加速器電源監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.2.2 嵌入式系統(tǒng)在數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展
1.3 基于 ARM+FPGA 數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)提出及意義
1.3.1 基于 FPGA 的數(shù)字調(diào)節(jié)器的加速器數(shù)字電源
1.3.2 基于 ARM+FPGA 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的提出
1.4 本論文的主要工作和創(chuàng)新之處
1.4.1 本論文的主要工作
1.4.2 論文的創(chuàng)新之處
第二章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.1 數(shù)字電源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1.1 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 系統(tǒng)功能介紹
2.2 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)通信方式、處理芯片的選擇
2.2.1 通信方式的選擇
2.2.2 系統(tǒng)硬件芯片的選擇
2.3 ARM 微處理器底層驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)
2.3.1 ARM 與 FPGA 之間的數(shù)據(jù)通信
2.3.2 S3C6410 的 uart 接口
2.3.3 底層驅(qū)動(dòng)介紹
2.3.4 串口設(shè)備驅(qū)動(dòng)
2.3.5 RS-485 底層驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)
2.5 ARM 上 TCP/IP 通信
第三章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能模塊的實(shí)現(xiàn)
3.1 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)
3.1.1 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
3.2 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介
3.2.1 嵌入式 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特性
3.2.2 Ubuntu 下編譯 ARM 平臺(tái) QtEmbedded 的 MySQL 和 MySQL 插件
3.2.3 嵌入式 MySQL 的移植及配置
3.3 電源數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)
3.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析
3.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.3 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第四章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
4.1 嵌入式 Linux 開發(fā)環(huán)境搭建
4.1.1. 在 Windows 中安裝虛擬機(jī)
4.1.2 Qt 安裝
4.1.3 建立 Qt 交叉編譯環(huán)境
4.1.4 信號(hào)與槽
4.1.5 Qwt 簡(jiǎn)介
4.2 通信實(shí)現(xiàn)
4.2.1 ARM 與數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)器的通信
4.2.2 ARM 與上位機(jī)的 TCP/IP 通信
4.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
4.3.1 操作模塊功能實(shí)現(xiàn)
4.3.2 電源狀態(tài)顯示功能實(shí)現(xiàn)
4.3.3 電源故障顯示功能實(shí)現(xiàn)
4.3.4 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)計(jì)
第五章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試
5.1 軟件模塊測(cè)試
5.2 通信測(cè)試
5.3 系統(tǒng)測(cè)試
5.4 測(cè)試總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Qt Creator的充電樁圖形界面開發(fā)的研究[J]. 范軍麗,周敏,朱振軍. 電子質(zhì)量. 2012(07)
[2]ARM11 MPCore性能分析與優(yōu)化研究[J]. 周余,都思丹. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[3]嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)及實(shí)現(xiàn)原理[J]. 趙潔,丁香乾. 微計(jì)算機(jī)信息. 2008(17)
[4]基于嵌入式Linux的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形化管理[J]. 張碧武,楊豐萍. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]串行通信協(xié)議的研究及應(yīng)用[J]. 馬玉春,宋瀚濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2004(04)
[6]基于RS-485總線的測(cè)控系統(tǒng)串行通信協(xié)議及其軟硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 楊旭雷,張浩. 電氣自動(dòng)化. 2002(02)
[7]基于RS-232異步串行通信接口通用通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉進(jìn)海,劉志博,馬力. 現(xiàn)代電子技術(shù). 1998(07)
碩士論文
[1]基于ARM11的嵌入式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐霖.武漢科技大學(xué) 2012
[2]基于Android平臺(tái)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭邐.山東大學(xué) 2012
[3]MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)源代碼分析及存儲(chǔ)引擎的設(shè)計(jì)[D]. 王威.南京郵電大學(xué) 2012
[4]基于Qt的嵌入式GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃超.吉林大學(xué) 2011
[5]基于ARM的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 劉宇鵬.燕山大學(xué) 2010
[6]ARM9平臺(tái)上基于Qt/Embedded的嵌入式GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾劍元.吉林大學(xué) 2010
[7]嵌入式Linux終端驅(qū)動(dòng)及通信程序開發(fā)[D]. 李俊.華北電力大學(xué)(北京) 2009
[8]基于ARM和FPGA的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器的研究[D]. 劉祥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[9]CPLD在電力電子變換技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 葉劍利.浙江大學(xué) 2004
[10]CPLD在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 李明峰.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3305773
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 所選課題及背景
1.2 加速器電源監(jiān)控系統(tǒng)
1.2.1 大型粒子加速器電源監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.2.2 嵌入式系統(tǒng)在數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展
1.3 基于 ARM+FPGA 數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)提出及意義
1.3.1 基于 FPGA 的數(shù)字調(diào)節(jié)器的加速器數(shù)字電源
1.3.2 基于 ARM+FPGA 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的提出
1.4 本論文的主要工作和創(chuàng)新之處
1.4.1 本論文的主要工作
1.4.2 論文的創(chuàng)新之處
第二章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.1 數(shù)字電源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1.1 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 系統(tǒng)功能介紹
2.2 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)通信方式、處理芯片的選擇
2.2.1 通信方式的選擇
2.2.2 系統(tǒng)硬件芯片的選擇
2.3 ARM 微處理器底層驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)
2.3.1 ARM 與 FPGA 之間的數(shù)據(jù)通信
2.3.2 S3C6410 的 uart 接口
2.3.3 底層驅(qū)動(dòng)介紹
2.3.4 串口設(shè)備驅(qū)動(dòng)
2.3.5 RS-485 底層驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)
2.5 ARM 上 TCP/IP 通信
第三章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能模塊的實(shí)現(xiàn)
3.1 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)
3.1.1 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
3.2 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介
3.2.1 嵌入式 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特性
3.2.2 Ubuntu 下編譯 ARM 平臺(tái) QtEmbedded 的 MySQL 和 MySQL 插件
3.2.3 嵌入式 MySQL 的移植及配置
3.3 電源數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)
3.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析
3.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.3 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第四章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
4.1 嵌入式 Linux 開發(fā)環(huán)境搭建
4.1.1. 在 Windows 中安裝虛擬機(jī)
4.1.2 Qt 安裝
4.1.3 建立 Qt 交叉編譯環(huán)境
4.1.4 信號(hào)與槽
4.1.5 Qwt 簡(jiǎn)介
4.2 通信實(shí)現(xiàn)
4.2.1 ARM 與數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)器的通信
4.2.2 ARM 與上位機(jī)的 TCP/IP 通信
4.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
4.3.1 操作模塊功能實(shí)現(xiàn)
4.3.2 電源狀態(tài)顯示功能實(shí)現(xiàn)
4.3.3 電源故障顯示功能實(shí)現(xiàn)
4.3.4 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)計(jì)
第五章 基于 ARM 的數(shù)字電源監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試
5.1 軟件模塊測(cè)試
5.2 通信測(cè)試
5.3 系統(tǒng)測(cè)試
5.4 測(cè)試總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Qt Creator的充電樁圖形界面開發(fā)的研究[J]. 范軍麗,周敏,朱振軍. 電子質(zhì)量. 2012(07)
[2]ARM11 MPCore性能分析與優(yōu)化研究[J]. 周余,都思丹. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[3]嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)及實(shí)現(xiàn)原理[J]. 趙潔,丁香乾. 微計(jì)算機(jī)信息. 2008(17)
[4]基于嵌入式Linux的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形化管理[J]. 張碧武,楊豐萍. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
[5]串行通信協(xié)議的研究及應(yīng)用[J]. 馬玉春,宋瀚濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2004(04)
[6]基于RS-485總線的測(cè)控系統(tǒng)串行通信協(xié)議及其軟硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 楊旭雷,張浩. 電氣自動(dòng)化. 2002(02)
[7]基于RS-232異步串行通信接口通用通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉進(jìn)海,劉志博,馬力. 現(xiàn)代電子技術(shù). 1998(07)
碩士論文
[1]基于ARM11的嵌入式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐霖.武漢科技大學(xué) 2012
[2]基于Android平臺(tái)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭邐.山東大學(xué) 2012
[3]MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)源代碼分析及存儲(chǔ)引擎的設(shè)計(jì)[D]. 王威.南京郵電大學(xué) 2012
[4]基于Qt的嵌入式GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃超.吉林大學(xué) 2011
[5]基于ARM的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 劉宇鵬.燕山大學(xué) 2010
[6]ARM9平臺(tái)上基于Qt/Embedded的嵌入式GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾劍元.吉林大學(xué) 2010
[7]嵌入式Linux終端驅(qū)動(dòng)及通信程序開發(fā)[D]. 李俊.華北電力大學(xué)(北京) 2009
[8]基于ARM和FPGA的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器的研究[D]. 劉祥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[9]CPLD在電力電子變換技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 葉劍利.浙江大學(xué) 2004
[10]CPLD在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 李明峰.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3305773
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