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嵌入式通信管理装置的设计与研究

作　者: 臧秀娟
导　师: 刘维亭
学　校: 江苏科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式Linux RISC Intel XScale 通信管理装置 通信规约 梯形图 编译器
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 19次
引　用: 1次
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内容摘要


随着嵌入式技术发展的越发成熟,智能控制设备越来越多的渗透到各行各业以及人们日常生活中去。嵌入式技术的应用极大的提高了水电厂自动化计算机监控系统的通信管理性能并且提供了高稳定性、低成本的解决方案。本文研究了水电厂计算机监控系统与现场智能控制设备和远方调度通信的实际应用需求,设计了能实现相关要求的嵌入式通信管理装置。首先,论文探讨了电力系统通信发展的国内外现状,论述了研制嵌入式通信管理装置的意义,根据水电厂现场情况分析了通信管理机应该具备的功能。然后,针对相关领域研究存在的不足,对第一代通信管理机进行软、硬件升级,给出了嵌入式通信管理装置基于精简指令集(RISC)的Intel XScale内核处理器和嵌入式Linux操作系统为平台的构建方案。在随后的章节里,硬件部分介绍了各功能模块芯片的选型和提高系统性能的措施,并详细分析和说明了各模块电路图的原理。软件平台部分介绍了嵌入式Linux系统的特点以及平台的自主构建。软件部分详细介绍了专用梯形图的实现、通信规约的实现以及脚本编译器的实现,最终实现了采用符合国际标准的梯形图作为开发语言的的跨平台软件应用的通信管理装置。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-14
第1章 绪论  14-19
  1.1 课题的研究背景  14-15
    1.1.1 电力通信及其在电力系统中的作用  14
    1.1.2 电力通信的结构  14-15
  1.2 通信管理装置发展趋势  15-16
  1.3 国内外研究背景介绍  16-17
  1.4 课题主要研究内容  17-19
第2章 需求分析与总体设计方案  19-25
  2.1 需求分析  19-20
  2.2 通信管理装置的总体设计方案  20-24
    2.2.1 通信管理装置的硬件设计  20-22
    2.2.2 通信管理装置的软件平台设计  22-23
    2.2.3 通信管理装置的应用软件设计  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章 通信管理装置的硬件结构  25-37
  3.1 外部结构及布局  25
  3.2 CPU 模块及外围电路  25-29
    3.2.1 RISC 芯片架构及特点  25-26
    3.2.2 CPU 芯片选型  26-28
    3.2.3 CPU 外围电路  28-29
  3.3 通信扩展电路  29-36
    3.3.1 串口通信接口  29-31
    3.3.2 CAN 接口  31-34
    3.3.3 以太网接口  34-35
    3.3.4 LED 指示灯  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章 通信管理装置的软件平台  37-45
  4.1 嵌入式Linux 系统  37-40
    4.1.1 嵌入式Linux 的特点  37-38
    4.1.2 与其他嵌入式操作系统（EOC）的比较  38-40
  4.2 构建嵌入式Linux 系统平台  40-44
    4.2.1 构建Linux 内核  40-41
    4.2.2 组织文件系统  41-42
    4.2.3 开发硬件设备驱动  42-44
  4.3 本章小结  44-45
第5章 通信管理装置的应用软件设计  45-66
  5.1 专用梯形图软件的实现  46-51
    5.1.1 软件的界面设计  47-48
    5.1.2 梯形图功能块编辑  48-49
    5.1.3 梯形图语法检查  49-51
  5.2 通信规约的实现  51-56
    5.2.1 现场设备通信规约  51-54
    5.2.2 设备通信规约的模型  54-55
    5.2.3 通信规约软件驱动的开发过程  55-56
  5.3 脚本编译器的实现  56-65
    5.3.1 脚本语言及其文法  56-58
    5.3.2 编译程序结构和平台的选择  58-59
    5.3.3 抽象语法树  59-60
    5.3.4 脚本语言的符号表  60-61
    5.3.5 脚本语言的目标代码  61-62
    5.3.6 脚本编译器总体实现  62-65
  5.4 在线调试与下载  65
  5.5 本章小结  65-66
第6章 实验结果测试  66-75
  6.1 梯形图编程  66-71
  6.2 串口配置和数据组态  71-74
  6.3 本章小结  74-75
总结与展望  75-77
  总结  75
  展望  75-77
参考文献  77-80
攻读学位期间发表的学术论文  80-81
致谢  81-82
附录  82-84
大摘要  84-89

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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