嵌入式儀器網(wǎng)絡(luò)適配系統(tǒng)及其可靠性研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TP274.5國際圖書分類號：621.3工學(xué)碩士學(xué)位論文嵌入式儀器網(wǎng)絡(luò)適配系統(tǒng)及其可靠性研究碩士研究生：碩士研究生：植柱導(dǎo)師：師：譚久彬教授申請學(xué)位：位：工學(xué)碩士學(xué)科、專科、專業(yè)：業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)所在單位：位：自動化測試與控制系答辯日期：期：2006年6月授予學(xué)位單位：授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著超精密測量過程中儀器設(shè)備的增加以及各種儀器間共享信息量的增大，采用傳統(tǒng)RS232、R

2、S485、CAN、GPIB等總線為主導(dǎo)將測量儀器設(shè)備組成測控網(wǎng)絡(luò)的模式已經(jīng)不能滿足測量儀器之間高速數(shù)據(jù)交換的需求。目前基于以太網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正迅速地發(fā)展，將測量設(shè)備與以太網(wǎng)技術(shù)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)測量信息共享的同時(shí)，兼顧原有傳統(tǒng)儀器接口的組網(wǎng)方式已經(jīng)成為測控系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。本課題設(shè)計(jì)了一種可實(shí)現(xiàn)儀器網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式適配系統(tǒng)，課題完成的主要工作包括以下幾個方面：首先，通過分析現(xiàn)有儀器以太網(wǎng)接入的實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)了一種基于ARM內(nèi)核的儀器以太網(wǎng)接入

3、方案。選取基于ARM7內(nèi)核嵌入式微處理器S3C4510B作為網(wǎng)絡(luò)控制核心器件，嵌入式操作系統(tǒng)μCLinux作為軟件運(yùn)行平臺，以滿足超精密測量領(lǐng)域?qū)y量設(shè)備小體積、低功耗、高可靠性的要求；其次，設(shè)計(jì)了基于ARM7內(nèi)核的嵌入式儀器網(wǎng)絡(luò)適配系統(tǒng)硬件。硬件采用具有以太網(wǎng)特性的ARM7內(nèi)核微處理器S3C4510B作為中央處理器件；圍繞S3C4510B微處理器設(shè)計(jì)了適配系統(tǒng)的以太網(wǎng)硬件接口核心部件及其外圍驅(qū)動電路；在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各種儀器接口RS2

4、32、RS485、IIC和USB的硬件電路。再次，設(shè)計(jì)了基于嵌入式操作系統(tǒng)μCLinux的軟件平臺。主要包括BootLoader的實(shí)現(xiàn)、μCLinux的移植、μCLinux下接口驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)以及μCLinux下應(yīng)用程序的開發(fā)。最后，提出適用于提高本課題所設(shè)計(jì)適配系統(tǒng)可靠性的差錯控制算法改進(jìn)方案。差錯控制算法采用軟件實(shí)現(xiàn)，根據(jù)適配系統(tǒng)的工作要求提出了高速改進(jìn)方法，進(jìn)行了理論公式的推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上在適配系統(tǒng)的硬件工作平臺上實(shí)現(xiàn)了此編碼算法