基于Linux的高速磁浮列車車載診斷系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、磁浮列車是一種采用無接觸電磁懸浮原理使車輛懸浮于軌道上方的新型交通工具。鑒于磁浮列車的眾多優(yōu)點及國情，我國在引進國外先進技術(shù)的同時，也在積極的開展對此項技術(shù)的國產(chǎn)化研究。磁浮列車車載診斷網(wǎng)絡(luò)主要用于對車輛電子電氣部件進行在線診斷，通過采集車輛上各部件的狀態(tài)信號和部分模擬量，來判斷各部件是否有功能故障，同時執(zhí)行相關(guān)的命令操作，對列車是否能安全穩(wěn)定運行起著重要作用，所以被譽為列車的“神經(jīng)中樞”。在深入了解該系統(tǒng)的原理及結(jié)構(gòu)特點后，因為標準L

2、inux的實時性不好，不能很好地滿足系統(tǒng)實時性的要求，所以本論文選擇了免費、開源的RTLinux實時操作系統(tǒng)作為軟件運行平臺，它是一個通過在標準Linux內(nèi)核上打補丁進行構(gòu)建的硬實時、多任務(wù)操作系統(tǒng)，在此系統(tǒng)下完成了基于嵌入式PC104的車載診斷系統(tǒng)功能，并對其實時性進行了測試。
　　 本文首先分析了診斷系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，課題的選題背景和意義；然后介紹了嵌入式操作系統(tǒng)特點、優(yōu)勢以及幾種典型實時操作系統(tǒng)；通過對標準Linux的實時性

3、不足的原因進行分析后，從而引出RTLinux，并對RTLinux的系統(tǒng)原理、機制、系統(tǒng)特點以及程序開發(fā)流程進行詳細研究，接下來介紹了基于PC104的嵌入式RTLinux實時系統(tǒng)平臺的搭建。
　　 接著在對磁浮列車車載診斷網(wǎng)絡(luò)的功能、工作原理、工作流程比較熟悉的基礎(chǔ)上，論文提出了實現(xiàn)磁浮列車車載診斷系統(tǒng)的設(shè)計方案，然后根據(jù)不同功能劃分成一些功能模塊，具體的模塊比較多，大致的包括了：驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、不同地址空間數(shù)據(jù)傳輸模塊、

4、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計和診斷系統(tǒng)人機界面設(shè)計等幾個部分；整個診斷軟件的開發(fā)涉及到RTLinux下進程、線程的編程，Socket網(wǎng)絡(luò)通信和RTLinux下Qt圖形界面開發(fā)等多項內(nèi)容。
　　 最后，論文研究了在RTLinux下設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)，由于RTLinux的自身特點與標準Linux驅(qū)動開發(fā)存在一定的差別，主要針對CAN設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)備注冊、中斷注冊、中斷程序?qū)崿F(xiàn)、設(shè)備操作結(jié)構(gòu)體等進行了研究，并設(shè)計實現(xiàn)了。這樣本論文實現(xiàn)了