基于ARM嵌入式長時間高精度的定時器的設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-23 12:00
隨著磁約束核聚變研究和工程技術(shù)的發(fā)展,目前EAST托卡馬克裝置已經(jīng)實現(xiàn)了長達(dá)數(shù)百秒的穩(wěn)定運行。積分器設(shè)備作為各類磁場信號的前端處理環(huán)節(jié),其是否能實現(xiàn)長時間低漂移的積分功能,對信號的后續(xù)正確處理至關(guān)重要。而積分器功能的實現(xiàn),精確的時間信號提供,是首要的前提和基礎(chǔ)。本文結(jié)合EAST托卡馬克中央定時系統(tǒng)的時間參數(shù)等因素,在分析積分器設(shè)備所需的功能基礎(chǔ)上,確定了定時器系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計方案,并依此進(jìn)行了元器件的選型,搭建了基于ARM處理器的硬件平臺。系統(tǒng)軟件部分,在對當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,綜合考慮通訊和信息安全等因素,確定了以Linux作為系統(tǒng)軟件的方案,并完成了Linux內(nèi)核的裁剪和移植。針對定時任務(wù)的實時性要求,分析了處理器的中斷流程,結(jié)合Linux系統(tǒng)調(diào)度的機(jī)制,提出了任務(wù)實時化的概念,設(shè)計出了一種在弱實時系統(tǒng)平臺上,進(jìn)行強(qiáng)實時任務(wù)處理的實現(xiàn)機(jī)制,在彌補Linux系統(tǒng)弱實時性的方面進(jìn)行有有效的研究。為了精確定時功能的實現(xiàn),本文針對系統(tǒng)內(nèi)部定時和外接計數(shù)器定時兩種方式進(jìn)行分析研究。通過理論分析和實驗分析相結(jié)合,確定了定時精度和長度擴(kuò)展的實現(xiàn)方式,并提出了計數(shù)器串接模式下,確定計數(shù)器預(yù)...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 定時器的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.3 定時器的實現(xiàn)方法
1.4 嵌入式系統(tǒng)的基本情況
1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)設(shè)計的需求及技術(shù)分析
2.1 需求的來源
2.2 系統(tǒng)總體的設(shè)計需求分析
2.3 硬件平臺的器件選型及電路連接
2.3.1 ARM9 CPU芯片S3C2440的特點
2.3.2 硬件平臺的外圍電路
2.4 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)的選擇與移植
3.1 常見的嵌入式系統(tǒng)介紹
3.2 開源系統(tǒng)Linux特性分析
3.3 Linux系統(tǒng)的移植
3.3.1 建立交叉編譯環(huán)境
3.3.2 建立Bootloader
3.3.3 配置Linux內(nèi)核
3.4 本章小結(jié)
第四章 定時任務(wù)的實時化
4.1 ARM9的中斷系統(tǒng)
4.2 中斷執(zhí)行流程
4.3 ARM中斷向量表的動態(tài)設(shè)置
4.4 本章小結(jié)
第五章 定時模塊的設(shè)計
5.1 系統(tǒng)軟件定時
5.1.1 軟件定時器的算法分析
5.1.2 軟件算法測試及數(shù)據(jù)分析
5.2 硬件定時模塊的設(shè)計
5.2.1 內(nèi)部定時器的級聯(lián)
5.2.2 計數(shù)器串接的方式及其算法
5.3 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)的整合與測試
6.1 人機(jī)交互界面
6.2 微處理器控制單元
6.3 系統(tǒng)測試
6.4 本章總結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的任務(wù)管理器和定時器設(shè)計[J]. 韓林,王正彥,高承. 工業(yè)控制計算機(jī). 2015(08)
[2]多功能工業(yè)定時器設(shè)計[J]. 許洋洋. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[3]一種多核ARM平臺下用戶態(tài)定時器的實現(xiàn)[J]. 喻詩祥,顧乃杰,張旭,曹越. 計算機(jī)工程. 2015(01)
[4]利用單片機(jī)內(nèi)部資源實現(xiàn)多通道計數(shù)器的兩種方法[J]. 楊欣宇. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[5]可伸縮增強(qiáng)型DSP定時器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李晨,吳虎成,郭陽. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2014(10)
[6]定時器與計數(shù)器淺析[J]. 龐新法. 價值工程. 2014(20)
[7]關(guān)于利用PLC定時器和計數(shù)器進(jìn)行長計時功能的探討[J]. 侯肖霞. 電氣技術(shù). 2014(02)
[8]面向多通道控制系統(tǒng)的通道數(shù)可變的并行實時測試[J]. 劉海秋,徐抒巖,王棟,曹小濤,吳偉平. 紅外與激光工程. 2013(12)
[9]多通道精密時間間隔測量系統(tǒng)的研制[J]. 辜新宇,郭際,施韶華,李孝輝. 電子測量與儀器學(xué)報. 2013(01)
[10]一種適用于恒定導(dǎo)通時間控制的高性能定時器電路[J]. 黃建剛,吳杰,謝海武,周澤坤,明鑫,張波. 中國集成電路. 2012(09)
碩士論文
[1]嵌入式儀用定時器的研究[D]. 陳占靖.黑龍江大學(xué) 2012
[2]長時間低漂移模擬積分器的研究[D]. 單希然.東華大學(xué) 2011
[3]基于ARM技術(shù)的多路任意波形發(fā)生器研究[D]. 梁旭.山東理工大學(xué) 2007
[4]Linux2.6內(nèi)核新型高精度定時器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李群.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3357823
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 定時器的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.3 定時器的實現(xiàn)方法
1.4 嵌入式系統(tǒng)的基本情況
1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)設(shè)計的需求及技術(shù)分析
2.1 需求的來源
2.2 系統(tǒng)總體的設(shè)計需求分析
2.3 硬件平臺的器件選型及電路連接
2.3.1 ARM9 CPU芯片S3C2440的特點
2.3.2 硬件平臺的外圍電路
2.4 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)的選擇與移植
3.1 常見的嵌入式系統(tǒng)介紹
3.2 開源系統(tǒng)Linux特性分析
3.3 Linux系統(tǒng)的移植
3.3.1 建立交叉編譯環(huán)境
3.3.2 建立Bootloader
3.3.3 配置Linux內(nèi)核
3.4 本章小結(jié)
第四章 定時任務(wù)的實時化
4.1 ARM9的中斷系統(tǒng)
4.2 中斷執(zhí)行流程
4.3 ARM中斷向量表的動態(tài)設(shè)置
4.4 本章小結(jié)
第五章 定時模塊的設(shè)計
5.1 系統(tǒng)軟件定時
5.1.1 軟件定時器的算法分析
5.1.2 軟件算法測試及數(shù)據(jù)分析
5.2 硬件定時模塊的設(shè)計
5.2.1 內(nèi)部定時器的級聯(lián)
5.2.2 計數(shù)器串接的方式及其算法
5.3 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)的整合與測試
6.1 人機(jī)交互界面
6.2 微處理器控制單元
6.3 系統(tǒng)測試
6.4 本章總結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的任務(wù)管理器和定時器設(shè)計[J]. 韓林,王正彥,高承. 工業(yè)控制計算機(jī). 2015(08)
[2]多功能工業(yè)定時器設(shè)計[J]. 許洋洋. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[3]一種多核ARM平臺下用戶態(tài)定時器的實現(xiàn)[J]. 喻詩祥,顧乃杰,張旭,曹越. 計算機(jī)工程. 2015(01)
[4]利用單片機(jī)內(nèi)部資源實現(xiàn)多通道計數(shù)器的兩種方法[J]. 楊欣宇. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[5]可伸縮增強(qiáng)型DSP定時器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李晨,吳虎成,郭陽. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2014(10)
[6]定時器與計數(shù)器淺析[J]. 龐新法. 價值工程. 2014(20)
[7]關(guān)于利用PLC定時器和計數(shù)器進(jìn)行長計時功能的探討[J]. 侯肖霞. 電氣技術(shù). 2014(02)
[8]面向多通道控制系統(tǒng)的通道數(shù)可變的并行實時測試[J]. 劉海秋,徐抒巖,王棟,曹小濤,吳偉平. 紅外與激光工程. 2013(12)
[9]多通道精密時間間隔測量系統(tǒng)的研制[J]. 辜新宇,郭際,施韶華,李孝輝. 電子測量與儀器學(xué)報. 2013(01)
[10]一種適用于恒定導(dǎo)通時間控制的高性能定時器電路[J]. 黃建剛,吳杰,謝海武,周澤坤,明鑫,張波. 中國集成電路. 2012(09)
碩士論文
[1]嵌入式儀用定時器的研究[D]. 陳占靖.黑龍江大學(xué) 2012
[2]長時間低漂移模擬積分器的研究[D]. 單希然.東華大學(xué) 2011
[3]基于ARM技術(shù)的多路任意波形發(fā)生器研究[D]. 梁旭.山東理工大學(xué) 2007
[4]Linux2.6內(nèi)核新型高精度定時器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李群.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3357823
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3357823.html
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