学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

嵌入式机电仪器仪表平台化硬件系统设计研究

作　者: 林茂疆
导　师: 刘飞；鄢萍
学　校: 重庆大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 机电仪器仪表 平台化设计 硬件设计 S3C6410处理器
分类号: TH70
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 145次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


机电仪器仪表在制造加工的工业生产中具有自动控制、监控报警、数据采集和处理等功能,在工业化生产中起到了举足轻重的作用。目前的机电仪器仪表存在着产品功能单一,通用性差,性能不高,可靠性较低等问题,很大程度上限制了我国制造加工业向高、精、尖方向的发展。此外,机电仪器仪表开发周期长,更新换代慢也制约着仪器仪表的发展。针对以上问题,本文结合嵌入式技术,开展了一种通用性较强的机电仪器仪表平台化硬件系统设计的研究,并结合具体的嵌入式控制器进行原型机的设计。本文首先介绍了机电仪器仪表国内外的研究现状和发展趋势,分析了现阶段我国机电仪器仪表存在的一些问题,提出了对新型的机电仪器仪表硬件平台的需求。针对需求分析,结合嵌入式技术,提出平台化的机电仪器仪表的硬件系统设计思路。然后根据平台化设计的思想,采用主板和接口扩展板的组合模式实现机电仪器仪表的硬件平台化设计,并根据机电仪器仪表的实际需求,依据平台化设计思路,划分系统硬件功能模块,搭建系统平台。接着围绕ARM构架下的嵌入式处理器S3C6410进行主板硬件平台设计,详细阐述信号输出模块,中央处理器模块,电源模块,资源分配模块的设计,并针对具有普遍意义的仪器仪表功能需求,进行扩展板上的信号输入模块的设计。分析阐述硬件设计中的信号完整性、EMC等问题,提出了解决方案,保证了系统的可靠性。最后描述了原型机调试步骤,原型机的功能和性能的测试结果,并给出了主板配合不同功能扩展实现位移测量和温度采集的应用实例。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 课题的提出  7-8
  1.2 课题国内外研究现状  8-13
    1.2.1 机电仪器仪表的研究现状  8-10
    1.2.2 嵌入式系统在机电仪器仪表应用的现状  10-12
    1.2.3 国内外研究现状的分析总结及课题意义  12-13
  1.3 论文的课题来源  13
  1.4 论文的主要研究内容和安排  13-14
  1.5 本章小结  14-15
2 机电仪器仪表硬件平台化设计原理  15-22
  2.1 机电仪器仪表硬件设计的需求分析  15-16
    2.1.1 需求的提出  15-16
    2.1.2 硬件设计原则  16
  2.2 机电仪器仪表平台化设计  16-19
    2.2.1 平台化设计思想阐述  16-17
    2.2.2 平台化设计的实现方式  17-19
  2.3 硬件平台功能模块划分  19-21
    2.3.1 信号输入模块  19-20
    2.3.2 信号输出模块  20
    2.3.3 中央控制器模块  20
    2.3.4 CPU 资源管理模块  20
    2.3.5 电源模块  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3 机电仪器仪表硬件平台详细设计  22-57
  3.1 机电仪器仪表主板硬件平台设计  22-44
    3.1.1 中央处理器模块设计  22-32
    3.1.2 信号输出模块设计  32-38
    3.1.3 电源模块设计  38-42
    3.1.4 资源管理模块设计  42-44
  3.2 机电仪器仪表功能扩展板硬件设计  44-49
    3.2.1 扩展板硬件功能与性能分析  44-45
    3.2.2 信号输入模块设计  45-49
  3.3 硬件可靠性设计  49-56
    3.3.1 信号完整性问题及对策  49-51
    3.3.2 电磁兼容性问题及对策  51-56
  3.4 本章小结  56-57
4 机电仪器仪表硬件平台调试和应用  57-66
  4.1 系统调试  57-63
    4.1.1 S3C6410 处理器调试  57-59
    4.1.2 XC2C128 CPLD 调试  59-62
    4.1.3 系统性能和稳定性测试  62-63
  4.2 系统应用实例  63-65
  4.3 本章小结  65-66
5 结论  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
附录  70
  A. 作者在攻读学位期间发表或录用的论文目录  70
  B. 作者在攻读硕士学位期间从事的主要科研工作  70
  C. 作者在攻读硕士学位期间所获奖励  70

相似论文

  1. 串联混合动力城市客车整车控制器研制与应用,U469.7
  2. 中高速无线传感网络研究及基带板硬件设计与实现,TP212.9
  3. RoboCup中型组足球机器人的设计和开发,TP242
  4. 基于磁致伸缩液位变送器的设计与实现,TP212
  5. 车联网系统架构及其关键技术研究,TN929.5
  6. 微波驱动电源及微波烧结炉研究,TN015
  7. 基于OMAP-L138的多传感器光电测量系统硬件设计,TN29
  8. 可见光与红外数字图像融合系统设计和实现,TP391.41
  9. 双路摄像头多帧率编码单元的硬件设计与实现,TN919.81
  10. 基于MC9S12XS128的氢内燃机电控系统硬件研究与开发,U464
  11. 基于LabVIEW的汽车防抱死制动系统研究,U463.526
  12. 汽车ABS试验台检测系统研究与开发,U467.52
  13. 基于DSP的电能质量监测系统的研究,TM933.4
  14. 车辆试验用驾驶机器人控制系统的开发,TP242
  15. 装载机车载自动称重仪系统研究,TH715.1
  16. 面向现场升级的嵌入式机电仪器仪表使能技术研究,TP368.1
  17. 基于FPGA的EDA实验平台设计及应用,TN791
  18. 小型无人直升机航向稳定控制系统的设计与实现,V249
  19. MPEG-2视频解码器的FPGA设计,TN764
  20. 基于U盘技术的经济型数控雕刻机的软硬件设计,TG659

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 一般性问题
© 2012 www.xueweilunwen.com