一种扩展PC I/O端口地址的方法

一种扩展PC I/O端口地址的方法

一、一种扩展PC机I/O端口地址的方法(论文文献综述)

岳宇航[1](2021)在《基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计》文中进行了进一步梳理现如今,物联网技术将世界变成一个万物互联的时代,嵌入式设备与物联网的结合成为了嵌入式技术发展的真正未来。天然气作为一种高效清洁的能源,在国内呈现需求日益旺盛的态势。而天然气的开发环境恶劣,天然气井控制器的应用就为天然气开采和管理提供了技术支持。目前的气井控制器的设计以进口CPU为主,国产龙芯CPU的发展为我国摆脱技术依赖提供了新的支持。基于此,本课题开发了一款基于国产龙芯CPU的气井控制器。通过对天然气井场远程监控系统的实际应用需求分析,本文提出了一种面向天然气井场仪表数据采集和设备的控制的气井控制器的设计方案。该控制器以Loongson 1B CPU作为主控制器,操作系统为开源的Linux操作系统,各电路模块的芯片尽量选用国产芯片,以达到气井控制器的国产最大化。该气井控制器的硬件设计包括Loongson 1B核心板和底板设计。底板设计包括:3个外围电路设计:电源电路、RTC电路、EEPROM存储电路;2个本体I/O端口设计:AI电路、TTS语音输出电路;4个本体通信端口模块设计:RS232电路、RS485电路、华为2/3/4G通信电路、以太网电路。软件设计中完成了驱动设计以及应用程序设计。通过功能测试,验证了该国产气井控制器的设计可行性,完成了基于国产龙芯CPU的气井控制器的设计与实现。

潘咪[2](2021)在《ITER静态磁场测试装置监测保护系统的设计》文中研究表明ITER静态磁场测试装置可产生特定的磁场条件,用于对进入ITER实验现场的所有机电设备进行静磁场合格测试。ITER静态磁场测试装置具有子系统多、信号种类杂和受磁场干扰大的特点。为保证静磁场合格测试实验的正常进行,保护机器安全及操作员人身安全,该装置的监测保护系统必不可少。本文提出了在LabVIEW平台上实现的一套装置监测保护系统设计方案并对部分功能加以验证。首先,本文以对该系统的功能设计为切入点,明确本装置监测保护系统的设计要素,提出系统的集成设计方案。设计综合了 NI CompactRIO嵌入式系统、NI PXIe系统及以太网交换技术的硬件平台框架,且符合ITER对I&C现场控制系统架构的要求。采用基于消息循环的生产者-消费者的LabVIEW程序框架,具有高内聚、低耦合的特点,扩展性强且便于后期维护。其次,在集成设计基础上,完成了对监测保护系统的详细硬件设计。从传感器层、信号接口层、控制器及主机层进行结构设计及设备选型。为信号采集功能中提出的各类信号进行传感器的选型,并确定数量。设计3类信号转换电路以匹配I/O模块及数据采集卡接口参数。配置NICompactRIO嵌入式系统下位机以分担系统信号采集及安全联锁任务,可提高系统的运行效率。采用NIPXIe采集机箱及数据采集卡采集10kHz以上的快速信号。考虑到设备工作产生的静磁场干扰,应用光纤通信方式实现远距离传输,有效削弱磁场干扰。最后,对系统的主要软件功能进行开发及验证,并设计人机交互界面。实现了数据采集、水冷远控、报警逻辑处理及安全联锁保护模块等功能。交互界面体现了主要的功能且满足系统的功能需求。对快速AI采集、慢速AI采集、DI信号采集及DO指令下发功能进行验证,为后续进行联合调试提供了必要的条件。

许桂栋[3](2020)在《基于RTLinux的软件定义型智能控制系统研究》文中提出可编程逻辑控制器(PLC)的出现在工业自动化以及智能制造上有着非凡的意义,但传统PLC的发展中存在着价格较高,结构体系开放度低,兼容扩展性差等问题,这就深深的制约了其发展空间。因此,需要利用软件定义模块化的设计思想来解决传统PLC中的一系列问题。本文研究的软件定义型智能控制系统属于嵌入式软PLC控制技术研究内容,首先分析了研究背景及意义,介绍软件定义型智能控制系统的课题来源,对国内外的相关控制技术的相关研究现状进行分析总结。接着对智能控制系统进行总体的设计,通过分析传统PLC与软PLC的结构及工作原理,引出了智能控制系统的结构与原理,并对系统的硬件设计与核心处理器选型上提出要求。从软件定义控制技术的模型设计到软件平台的整体实现工作,软件设计实现上包括基础软件平台的搭建工作,到智能控制系统中所用到的数据结构的设计工作,再到智能控制系统的平台层与终端层的设计开发。平台层为智能控制系统的开发系统实现的相关功能,终端层为智能控制系统的运行系统实现相关功能。针对传统PLC控制技术中繁杂的开发配置软件,无法使用统一的软件进行灵活地控制,其PLC控制系统无法达到根据应用需求来实现灵活的软件定义,适应不同型号的硬件环境等问题,本文提出了软件定义型的控制技术,来实现硬件型号的软件定义快速配置,以满足系统的不同应用环境需求;并提出多协议兼容的控制技术,在智能控制终端上实现同一串口的不同应用兼容模式,实现通信串口的软件定义控制,以满足控制器串口的不同应用需求。在RTLinux系统上建立一个软件定义控制系统模型,并对RTLinux操作系统中的实时任务调度问题进行了分析研究,使PLC控制系统能够在RTLinux嵌入式操作系统上实现运行。利用软件定义型智能控制系统中的设计研究,实现整个控制系统的重组移植,快速组建不同种类CPU不同操作系统的智能控制系统。最后,将软件定义型智能控制系统控制技术应用于安全控制系统中,并对其研究内容与控制技术进行应用,并对系统中的各项应用功能进行了实验测试验证。通过实验结果显示,软件定义型智能控制系统中的各项应用设计都能满足要求,也验证了课题研究内容的可行性。

高原[4](2019)在《基于Cortex-A8的矿用救援机器人软件系统设计与实现》文中指出随着我国煤矿工业的不断发展,对矿难事故的控制也越来越规范化和智能化。当煤矿事故发生后,矿难现场的环境对抢险救灾的工作人员依然存在巨大的生命安全隐患。因此,开发出具有能够有效采集矿难现场环境信息的智能矿用救援机器人,为在一线的搜救队员提供有力的安全保证具有重要意义。本文依托于中煤科工集团重庆研究院有限公司的ZRK矿用救援机器人项目进行软件系统的设计与实现。该软件系统以课题组设计的基于Cortex-A8的功能电路为硬件基础,并选用Android操作系统作为软件开发平台,对其视音频采集、串口通信、红外辅助照明控制和操作系统等模块进行设计与实现,实现了矿用救援机器人的视音频采集与传输、串口通信、串口转网口通信、红外辅助照明控制和操作系统等功能。采集模块通过修改和移植底层的驱动,调用基于Android的视音频接口类函数,并采用以RTP/UDP作为网络传输单元的实时传输方式,设计并实现了视音频的采集、压缩和传输等功能。通信模块通过调用内核驱动层所提供的接口,完成基于Android的JNI串口接口的设计,并在串口接收端采用基于流式的Socket通信模型,实现了 Android的串口通信和串口转网口通信的功能。红外辅助照明模块通过对处理器上GPIO硬件原理的分析,分别设计了 Android内核层和Android HA1层的驱动,并完成Android硬件服务层的JNI接口调用,最终实现了基于Android的红外辅助控制功能。操作系统模块通过完成Android操作系统的裁剪、移植和去除一些冗余的功能来优化与实现。测试结果表明,在无光照且打开红外辅助照明的环境下,该软件系统所实现的视音频采集仍清晰可见,经压缩后的视音频传输速率约为2.3Mbit/s,满足实时传输要求。串口通信和串口转网口通信功能正常。经优化后的系统,开机速度提升约15s。

刘军[5](2019)在《面向工业机器人控制器软PLC系统软件研究与开发》文中提出软PLC技术作为一项现代工控领域的热点技术,常被集成于工业控制现场以替代传统的PLC控制方法。本文运用计算机信息技术,借助实时操作系统平台,通过软件模拟并实现传统PLC控制功能,完成工业机器人控制器设计并集成软PLC子系统,同时对软PLC系统软件集成设计中运用到的关键技术作出研究。以期改善传统机器人控制器开放性、兼容性不足以及性价比低等问题。首先,本研究给出了面向机器人的软PLC系统整体设计方案,即对软PLC系统技术模型和机器人控制系统框架进行研究与分析,并参照软PLC系统组成结构,基于层次和模块化思想对开发系统(编程系统)和运行系统进行设计。其次,对面向机器人的软PLC编程系统进行具体研究与设计,即根据IEC61131-3标准相关内容,以及深入研究编程系统功能组成模块,对软PLC编程系统代码编辑器和编译器两个部分依次进行研究与设计。该系统先是利用MFC软件丰富的WIN32 API函数和图形化资源,在示教器上集成代码编辑软件;接着约定目标机器代码格式;最后重点描述了编译器的设计实现过程,以及编程系统代码编辑器和编译器两者之间如何通过TCP/IP协议实现数据的下发和上传。然后,对面向机器人的软PLC运行系统展开研究和设计。该系统主要是使用RTOS32-WIN软件对Windows系统的实时性进行扩展,以解决多任务调度的关系复杂性、实时性等问题。其中,运行系统加载编程系统处理生成的目标机器代码文件后,启动虚拟机任务解释并执行指令代码。同时,本文对多任务通信机制展开研究和设计,通过共享内存区域与机器人控制器其他系统模块进行数据交互,完成复杂场景下逻辑与顺序控制以及I/O设备输入输出管理。最后,搭建工业机器人硬件测试平台,集成软PLC系统平台,以测试该系统软件的基本功能,验证本研究方案的可行性。结果表明本文设计的面向机器人的软PLC系统满足基本的功能需求,即改善了传统机器人控制器开放性、兼容性不足以及性价比低等问题。

王玮[6](2019)在《基于USB的高速率信号接入与分析技术研究》文中研究指明根据传输设备间信息传输速率要求越来越高的现状,利用USB传输速率快、使用广泛等特点,基于FPGA研究USB高速率视频数据接入技术以及实时运动目标检测与跟踪技术,为信息的接入提供了一种高速、方便的信息接入与实时分析方式。论文以高速率视频信息的接入与分析为主要研究对象,对基于FPGA的高速率信息接入技术、基于PC机的视频信息分析设计以及测试系统设计进行了深入研究。在高速接入技术研究方面,包括接入逻辑设计方案和固件程序设计方案。设计基于FPGA的接入逻辑方案,该方案包括数据采集与存储逻辑、数据读取逻辑和GPIF II接口逻辑。其中,数据采集逻辑实现视频信息的采集;数据存储逻辑基于DDR实现数据的缓存;数据输出逻辑包括原始数据读取逻辑、产生协议数据包逻辑、数据包合成逻辑及命令解析逻辑组成,实现将存储器中的数据按照解析出的USB协议要求,读出数据并转换为USB接口逻辑规定、包含帧头的格式,通过GPIF II接口传送到FX3处理器。设计基于FX3处理器的数据输出方案,通过定制固件程序,实现将高速率信息通过USB接口接入至PC机。在完成高速接入技术基础上,基于PC机设计上位机对高速接入的视频信号进行运动目标检测与跟踪。其中研究数字视频格式转换技术,将接入的视频信息转换为易于分析处理的格式;设计卡尔曼滤波算法实现图像运动目标检测与跟踪;设计快速分析算法实现对运动目标的实时跟踪显示系统。在系统验证方面,设计测试方案并实现对整个系统测试验证,分析整个高速率信息接入系统的处理与分析性能以及PC机上处理结果的正确性。

周勇[7](2018)在《嵌入式居家监视系统的研究与设计》文中指出视频监视已成为人们生活中的重要组成部分。随着计算机技术、网络技术、图像处理技术的不断发展,视频监视系统逐渐向多功能集成化、网络管理化、操作便捷人性化等方面融合。顺应物联网技术的发展,嵌入式应用在智能家居中日益深入,针对居家安防设计出低成本、易操作、网络化的视频监视系统市场前景广阔。本文采用S3C2440A核心处理器,并搭载嵌入式Linux操作系统,对居住家庭内部区域进行视频监视的研究与设计。首先对系统核心处理器进行了选型,然后围绕核心处理器,对存储电路、外设接口电路、温湿度检测模块电路、气体检测模块电路以及电源电路、进行了分析设计。以系统硬件为基础,并基于Red Hat交叉编译平台,针对具体的S3C2440A核心处理器型号,对U-Boot、Linux内核、Yaffs根文件系统进行了相应的修改、配置、编译生成了对应的可执行镜像文件,然后将生成的镜像文件依次加载到S3C2440A的主控板中,构建了Linux操作系统。并在操作系统基础上对DM9000网卡驱动、摄像头驱动进行了开发移植,完成了系统软件平台的搭建。为实现用户与S3C2440A主控板之间的人机交互:(1)基于B/S架构,采用HTML网页编程技术,对Web网页主界面进行设计;采用Java Applet应用程序,对网页中动态视图的交互操作进行设计;采用CGI技术,对网页中用户安全认证登录进行设计。由HTML、Java Applet以及CGI三大技术,完成了系统Web网页的视频监视。(2)基于B/S架构,采用V4L2接口驱动、TCP/IP传输协议、JPEG压缩技术,对室内监视区域进行了视频图像数据的采集、传输、压缩处理,并通过mjpg-streamer视频服务器对视频数据进行最终处理,将处理后的视频数据流通过网线传送到PC机浏览器中,完成了居家有线网络视频监视的设计。(3)通过S3C2440A主控板的USB接口,接入AR9271无线网卡模块,并移植相关驱动程序,完成了手机用户或PC机用户通过Wi Fi网络登录浏览器,对家庭内部区域进行无线视频监视。本文设计的具有B/S模式的嵌入式网络监视系统,用户能够通过web浏览器,方便的对居家环境进行监视,对室内区域进行实时监视。系统采用可移植性强的Linux操作系统开发完成,在系统基础上进行扩展,可方便的实现智能家居系统。本系统对居家安防监视系统具有实际的参考意义。

刘栋[8](2018)在《大规模阵列式声系性能检测方法和技术研究》文中进行了进一步梳理声波测井仪器一般都由声波发射声系、声波接收声系和信号处理系统组成并进行协调工作。为了采用多信息融合的方法,减少测井解释的不确定性,现代仪器开始向大规模复杂阵列化方向发展。仪器阵列化声系的有效性直接决定测井作业的成败,器件的一致性影响测量的精度和可信度,井下高温高压环境对仪器的稳定性和可靠性也提出了很高的要求。与此同时,仪器的阵列化也增加了组装调试和维修的难度与复杂度。针对此问题,本文主要研究和开发一套应用于大规模阵列式声波测井仪器声系的测试系统。本文设计研究的阵列式声系测试系统能够完成对声系的调试和维护。搭建了一个基于嵌入式ARM7+uclinux平台的调试框架,设计了相应的功能板来模拟声波发射和接收声系。设计中,ARM前端机与上位机通过网络互连,测试功能板通过仿PC104总线结构与前端机通信,功能板包括信号采集处理模块和模拟信号发射器模块。调试发射声系时,包含内置拾音器的采集处理模块模拟接收声系,并对声场信号进行采集、放大、滤波、模数转换等操作,然后上传供上位机处理。调试接收声系时,基于DDS技术的模拟信号发射器模块通过扬声器产生周期性的频率、幅度可调的模拟声场,为接收声系提供模拟工作环境。采用多线程技术、动态链接库技术和多文档窗口结构,设计了基于VC语言的PC软件。嵌入式核心板软件是基于u Clinux操作系统实现的,采用分层结构设计。分层设计思想和模块化编程技术使调试平台软件系统具有较高的可靠性和可扩展性。本文设计的声波测井仪器阵列式声系测试系统,具备检测声波测井仪器阵列式声系有效性和性能一致性的功能。利用测试系统对声波测井仪阵列式声系进行调试,测试了换能器、电路的有效性、一致性,验证了该装置的性能。实验结果表明:该测试系统能够对声波测井仪器阵列式声系进行快速、有效的检测,可显着提升组装和维修过程中的检测与诊断效率,对测井方法的研究和验证也具有一定的促进作用,同时对其他类型声波测井模拟信号发生器的研究具有重要的借鉴意义。

耿英博[9](2017)在《基于EtherCAT关节机器人控制系统的研究》文中提出随着工业领域的快速发展,关节机器人在现代的制造行业中的地位变得越来越高,而且关节机器人的末端行走路径的精度和稳定性与关节机器人的控制系统的性能有着非常重要的关系所以关节机器人控制系统成为目前研究的重点之一。以太网络技术可以很容易实现系统的互联,而且标准统一,应用到关节机器人控制系统中不仅可以提高关节机器人系统的性能,而且可以降低设备之间互联的成本。基于EtherCAT的关节机器人的运动控制系统属于网络型控制系统,与传统的关节机器人控制系统相比,其成本低、易模块化、可以实现任意的拓扑结构、传输数据的速率快。本文在传统控制的基础上,将EtherCAT技术应用到工业关节机器人的控制领域,改善了其系统的网络实时性,提高了关节机器人的控制精度。首先,列出控制系统的框架、机器人手臂的机架、驱动部分与传感器部分对整个关节机器人的结构有一个初步的认识。分析了机架的关节与关节之间以及关节与末端之间的运动与动力之间的控制联系,设计了一套合理的控制系统,搭建起一个多自由度的关节机器人测试平台,对关节机器人的控制系统进行控制信号的测试于验证。研究了关节机器人控制控制系统并按照系统的结构进行相应的分类比较,最终选择基于EtherCAT关节机器人的控制系统的方案。其次,根据上述对关节机器人控制的分析开发出适用于该系统的硬件。采用三星公司的S3C2440A芯片作为关节机器人控制系统从站的主控芯片;BACKHOFF公司的ET1100芯片作为通信协议芯片;TM3202812芯片作为直流无刷私服单元的输出端口的处理芯片;含有众多I/O口的EP4CE6E22C8N芯片,最终设计了一个具有网络化、自显示能力又能独立运行的从站控制板。在完成的系统硬件的基础上,对PC机软件和从站写入的驱动程序进行了一定的研究。主站利用了成熟的LINUXCNC软件,简化了PC机控制应用开发的任务量。为了能够提高主站的实时性,针对EtherCAT总线与LINUXCNC的通信进行了研究,开发了关于关节机器人数据传输引脚的硬件抽象层(HAL)。从站方面,对EtherCAT从站协议的通信进行了研究,对从站控制部分的驱动程序进行了相应的研究。最后,利用已经搭建成的实验平台对关节机器人控制系统的性能进行了信号精度方面和实时性进行了测试。根据实验数据进行分析,验证本次设计的控制系统的实时性和控制信号的精确性;根据实验的结论,对本次研究的系统的性能作出评估,给关节机器人控制系统给一个比较好的参考。

张媛[10](2016)在《嵌入式软PLC系统设计与应用研究》文中提出传统PLC以其工作可靠、编程方便、功能强大等特点在自动控制领域发挥了巨大的作用,但PLC价格高、结构固定单一且不易扩展,因此在某些应用场合会造成成本过高及资源浪费的问题。近年来,随着计算机、网络通信、微处理器等技术的迅速发展以及IEC61131-3标准的制定,嵌入式软PLC应运而生并得到了迅速发展,嵌入式技术与软PLC的结合成为工业领域发展的必然趋势。本论文面向具体工程应用,设计了嵌入式软PLC控制系统,对系统硬件及软件架构进行了研究,并通过两个具体工程应用实例验证了系统的有效性及合理性。具体研究工作如下:针对系统需求,以传统PLC工作模式作为参考,设计了嵌入式软PLC系统总体控制方案并给予分析。解决了嵌入式软PLC的核心技术问题,设计的嵌入式软PLC可完成响应控制功能、通信功能、I/O输入输出、以及高速计数等功能。设计了嵌入式软PLC硬件与软件系统。硬件方面,CPU采用意法半导体公司的基于超低功耗的Cortex-M3处理器内核的STM32F103VET6芯片,并设计了其他辅助模块,包括:电源模块、输入输出模块、通信模块、下载与仿真模块等。软件方面,开发系统应用现有的三菱FX系列PLC编译开发环境GXDeveloper,利用其测试仿真工具,用以测试控制程序的正确性;通过分析三菱FX系列PLC指令地址以及程序下载通信协议,并使嵌入式软PLC通过串口以该协议来实现控制程序的下载过程。运行系统则建立在Cortex-M3内核的ARM平台之上,运行系统根据通信下载协议将用户编写的控制程序指令存储在FLASH中,然后进行读取和解释执行,控制系统的输出,并负责PLC与其他设备的通信。最后将设计的嵌入式软PLC系统应用于移动式保温餐车以及金属带锯床,分别给出了两个应用对象的结构及工作原理,并针对不同需求,设计了不同控制方案,将该系统进行实例应用。应用结果表明,该系统满足要求,准确可靠、硬件实时响应快、可靠性良好。

二、一种扩展PC机I/O端口地址的方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、一种扩展PC机I/O端口地址的方法(论文提纲范文)

(1)基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容和组织架构
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文组织架构
第二章 系统需求分析与总体框架设计
    2.1 龙芯气井RTU开发简述
    2.2 系统需求分析
    2.3 系统总体框架设计
    2.4 Loongson1B核心板介绍
    2.5 本章小结
第三章 基于龙芯CPU的气井控制器的硬件设计
    3.1 系统硬件的总体设计
    3.2 硬件开发环境及开发步骤
    3.3 外围电路设计
        3.3.1 电源电路模块设计
        3.3.2 RTC电路模块设计
        3.3.3 EEPROM电路模块设计
    3.4 RTU本体I/O端口设计
        3.4.1 AI模块的设计
        3.4.2 TTS模块的设计
    3.5 RTU本体通信端口设计
        3.5.1 RS232 电路模块的设计
        3.5.2 RS485 电路模块设计
        3.5.3 华为2/3/4G通讯模组模块的设计
        3.5.4 MII模块的设计
    3.6 LED指示灯模块的设计
    3.7 PCB板的设计与制作
    3.8 PCB板的焊接
    3.9 本章小结
第四章 基于龙芯CPU的气井控制器的软件设计
    4.1 系统软件的总体设计
    4.2 嵌入式Linux开发环境
        4.2.1 嵌入式Linux系统的构建
        4.2.2 在主机搭建Linux环境
    4.3 龙芯RTU驱动程序设计
        4.3.1 RTC模块驱动设计
        4.3.2 AT24C64 EEPROM的 IIC设备驱动设计
        4.3.3 以太网通信模块驱动设计
        4.3.4 4G通信驱动设计
        4.3.5 UART串口通信模块驱动设计
        4.3.6 模拟量输入模块驱动设计
    4.4 Modbus通信协议
    4.5 龙芯RTU应用程序设计
    4.6 本章小结
第五章 基于龙芯CPU的气井控制器的实现与测试
    5.1 基于龙芯CPU的气井控制器的实现
        5.1.1 RTU外部接口连线
        5.1.2 设置终端仿真程序
        5.1.3 恢复和更新Linux系统
        5.1.4 应用程序的移植
    5.2 基于龙芯CPU的气井控制器的测试与仿真
        5.2.1 测试环境所需工具
        5.2.2 功能模块的运行与测试
        5.2.3 仿真测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(2)ITER静态磁场测试装置监测保护系统的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 ITER静态磁场测试装置介绍
        1.2.1 磁场线圈
        1.2.2 可编程电源系统
        1.2.3 内循环水冷系统
        1.2.4 EUT遥操系统
        1.2.5 监测保护系统
        1.2.6 配电系统
        1.2.7 受试设备
    1.3 虚拟仪器技术概述
        1.3.1 LabVIEW的组成
        1.3.2 LabVIEW的优点
    1.4 Modbus TCP通信概述
    1.5 论文主要内容
第2章 监测保护系统的集成设计
    2.1 系统功能
        2.1.1 信号采集功能设计
        2.1.2 远程控制功能设计
        2.1.3 界面显示功能设计
        2.1.4 安全保护功能设计
    2.2 系统硬件结构设计
    2.3 软件结构及功能模块设计
        2.3.1 基于消息循环的生产者-消费者结构
        2.3.2 软件结构主要循环
        2.3.3 功能模块式设计
    2.4 本章小结
第3章 监测保护系统的硬件设计
    3.1 信号测量
        3.1.1 电流及电压测量
        3.1.2 水路信号测量
        3.1.3 磁场线圈信号测量
    3.2 信号的转换
        3.2.1 4-20mA转0-10V模拟量信号电路设计
        3.2.2 干节点输入转换24V电平信号电路设计
        3.2.3 24V电平信号转化为干节点信号电路设计
    3.3 现场系统控制器设备选型
        3.3.1 CompcatRIO系统及硬件选型
        3.3.2 PXIe系统及硬件选型
    3.4 通信技术及设备介绍
        3.4.1 光纤通信及信号延长器
        3.4.2 以太网交换技术及局域网配置
    3.5 本章小结
第4章 监测保护系统的软件实现
    4.1 主要功能模块的实现
        4.1.1 快速AI采集
        4.1.2 慢速AI采集
        4.1.3 冷却塔控制逻辑处理
        4.1.4 水槽除冰控制逻辑处理
        4.1.5 慢速AI逻辑处理
        4.1.6 安全联锁处理
    4.2 软件界面设计
    4.3 本章小结
第5章 监测保护系统的功能测试
    5.1 监测保护系统实验平台搭建
    5.2 监测保护系统的功能验证
        5.2.1 快速AI采集功能
        5.2.2 慢速AI采集功能
        5.2.3 DI/D0功能
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(3)基于RTLinux的软件定义型智能控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 软件定义型智能控制系统研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 软件定义型智能控制系统总体设计
    2.1 传统PLC系统结构及工作原理
        2.1.1 传统PLC的结构部分
        2.1.2 传统PLC的工作原理
    2.2 软PLC的结构及工作原理
        2.2.1 软PLC的结构系统
        2.2.2 软PLC工作原理
    2.3 智能控制系统的硬件设计
        2.3.1 系统硬件设计
        2.3.2 核心处理器选型
    2.4 嵌入式智能控制系统的操作系统选型
    2.5 软件定义型智能控制系统总体方案设计
    2.6 本章小结
第3章 软件定义型智能控制系统关键技术分析
    3.1 软件定义型控制技术分析
        3.1.1 软件定义模型设计
        3.1.2 软件定义模型实现
    3.2 多协议控制技术分析
        3.2.1 自定义串口协议设计
        3.2.2 多协议兼容机制研究
    3.3 RTLinux操作系统研究
        3.3.1 RTLinux操作系统概述
        3.3.2 RTLinux的工作原理
        3.3.3 RTLinux任务调度策略算法
        3.3.4 RTLinux实时程序开发
    3.4 本章小结
第4章 软件定义型智能控制系统软件设计
    4.1 软件定义型智能控制系统软件平台搭建
        4.1.1 交叉编译环境的建立
        4.1.2 Bootloader引导程序实现
        4.1.3 RTLinux系统内核移植
    4.2 软件定义型智能控制系统数据结构设计
        4.2.1 系统指令集
        4.2.2 STL映像码
        4.2.3 系统文件结构
    4.3 平台层设计
        4.3.1 平台层总体框架设计
        4.3.2 硬件参数配置模块
        4.3.3 工程配置模块
        4.3.4 变量管理模块
        4.3.5 PLC用户程序编辑
    4.4 终端层程序设计
        4.4.1 终端层程序总体设计
        4.4.2 终端层程序总体工作流程
        4.4.3 主模块解析程序
        4.4.4 数据输入扫描子模块
        4.4.5 软件定义功能
        4.4.6 数据输出子模块
    4.5 本章小结
第5章 软件定义型智能控制系统应用及实验验证
    5.1 安全控制系统设计
    5.2 安全控制系统应用测试
        5.2.1 软件定义快速构建安全控制终端
        5.2.2 PLC用户程序设计及测试
        5.2.3 多协议机制测试
        5.2.4 CAN实时数据采集测试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本课题主要内容及成果
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
在校期间主要研究成果

(4)基于Cortex-A8的矿用救援机器人软件系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 章节结构与内容安排
2 相关技术研究
    2.1 Android操作系统
    2.2 Android源码分析
    2.3 Android内核分析
    2.4 HAL硬件抽象层
    2.5 NDK和 JNI技术
    2.6 S5PV210硬件结构
        2.6.1 S5PV210微处理器
        2.6.2 UART串行接口
        2.6.3 GPIO接口
        2.6.4 IIC总线接口
    2.7 本章小结
3 矿用救援机器人软件系统总体方案设计
    3.1 需求分析
    3.2 硬件平台介绍
    3.3 总体方案的分析与设计
    3.4 软件开发环境搭建
    3.5 Android操作系统的移植
    3.6 本章小结
4 矿用救援机器人软件系统的实现
    4.1 采集模块设计与实现
        4.1.1 驱动的修改与移植
        4.1.2 视音频的采集与传输
    4.2 通信模块设计与实现
        4.2.1 UART串行接口分析
        4.2.2 驱动的修改与移植
        4.2.3 串口通信
        4.2.4 网络通信与串口转网口通信
    4.3 红外辅助照明模块设计与实现
        4.3.1 硬件原理与驱动电路
        4.3.2 Linux驱动设计
        4.3.3 Android HAL层驱动
        4.3.4 Android硬件服务层
        4.3.5 APP应用编写
    4.4 操作系统模块设计与实现
        4.4.1 Android系统的优化
        4.4.2 开机LOGO定制
    4.5 本章小结
5 测试与结果分析
    5.1 测试环境
    5.2 功能测试
        5.2.1 视音频采集测试
        5.2.2 视音频传输测试
        5.2.3 串口通信测试
        5.2.4 网络通信测试
        5.2.5 串口转网口测试
    5.3 性能测试
        5.3.1 开机速度测试
        5.3.2 CPU占用率测试
        5.3.3 视音频传输速率测试
    5.4 测试结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(5)面向工业机器人控制器软PLC系统软件研究与开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及分析
    1.3 论文主要研究内容及论文章节安排
第二章 软PLC的整体方案设计
    2.1 IEC61131-3 标准
        2.1.1 IEC61131-3 的主要内容
        2.1.2 结构化文本语言ST
    2.2 工业机器人系统框架研究
        2.2.1 机器人控制系统框架分析
        2.2.2 机器人控制系统软件框架分析
    2.3 软PLC系统结构及工作原理
        2.3.1 传统的PLC系统结构及工作原理
        2.3.2 软PLC系统结构及工作原理
    2.4 软PLC系统的需求分析与整体方案设计
        2.4.1 软PLC需求分析
        2.4.2 软PLC系统环境分析
        2.4.3 软PLC系统整体方案设计
    2.5 本章小结
第三章 软PLC编程系统的设计与实现
    3.1 开发环境搭建
    3.2 示教器端页面设计
    3.3 软PLC系统目标文件格式设计
    3.4 ST语言编译器设计
        3.4.1 ST语言分析器设计
        3.4.2 目标代码生成器设计
    3.5 示教器与PC机通信方式以及断线重连机制
        3.5.1 通信方式
        3.5.2 断线重连机制
    3.6 本章小结
第四章 软PLC运行系统的设计与实现
    4.1 运行环境搭建
    4.2 系统运行相关任务规划
        4.2.1 系统任务优先级划分
        4.2.2 系统任务运行调度
    4.3 任务间通信接口设计
        4.3.1 软PLC与机器人控制任务通信接口设计
        4.3.2 软PLC与设备接口任务通信接口设计
    4.4 软PLC虚拟机任务设计
        4.4.1 输入采样程序设计
        4.4.2 目标文件解释执行器设计
        4.4.3 输出刷新程序
    4.5 本章小结
第五章 软PLC系统软件集成运行测试
    5.1 系统硬件平台的搭建
    5.2 系统功能测试
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
研究生期间发表论文
致谢

(6)基于USB的高速率信号接入与分析技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及论文安排
第二章 USB接入与数据处理技术研究
    2.1 USB接入技术研究
        2.1.1 USB3.0 传输线物理结构
        2.1.2 USB3.0 协议
        2.1.3 可编程接口GPIF II
        2.1.4 EZ-USB FX3传输架构
    2.2 图像信息处理技术研究
        2.2.1 数字视频图像概论
        2.2.2 视频信息压缩算法
    2.3 运动目标检测算法
        2.3.1 形态学操作基本原理
        2.3.2 卡尔曼滤波算法
    2.4 运动目标检测算法仿真结果与分析
    2.5 本章小结
第三章 系统硬件电路设计
    3.1 FPGA硬件电路设计
        3.1.1 FPGA选型
        3.1.2 电源电路设计
        3.1.3 时钟电路设计
        3.1.4 JTAG下载电路
    3.2 OV5640视频采集模块
    3.3 DDR3硬件电路设计
    3.4 USB3.0 硬件电路设计
        3.4.1 USB3.0 控制芯片驱动电源电路设计
        3.4.2 USB3.0 控制芯片驱动时钟电路设计
        3.4.3 USB3.0 芯片启动引导电路设计
        3.4.4 USB3.0 接口电路设计
        3.4.5 USB3.0 与FPGA硬件连接电路设计
    3.5 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 软件开发环境简介
        4.1.1 FPGA开发环境简介
        4.1.2 USB3.0 固件开发环境简介
        4.1.3 Visual Studio开发平台简介
    4.2 FPGA逻辑设计
        4.2.1 时钟模块设计
        4.2.2 OV5640采集模块
        4.2.3 DDR3读写控制模块
        4.2.4 USB3.0 控制模块
        4.2.5 FIFO模块
    4.3 USB3.0 固件开发
        4.3.1 GPIF II Designer软件设计
        4.3.2 EZ USB Suite软件开发
    4.4 上位机软件设计
        4.4.1 数据接入软件设计
        4.4.2 数据显示软件设计
        4.4.3 视频图像压缩处理
        4.4.4 运动目标检测处理
        4.4.5 上位机软件整体功能
    4.5 本章小结
第五章 系统验证与分析
    5.1 FPGA逻辑验证系统设计
    5.2 USB3.0 固件程序验证系统设计
    5.3 上位机软件验证系统设计
    5.4 系统电路板介绍
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(7)嵌入式居家监视系统的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 视频监视系统的发展
        1.2.1 本地模拟信号监视系统
        1.2.2 基于PC机的数字监视系统
        1.2.3 嵌入式的网络视频监视系统
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题研究内容及论文结构安排
第二章 系统硬件平台设计
    2.1 系统设计方案
        2.1.1 系统硬件设计方案
        2.1.2 系统软件设计方案
    2.2 嵌入式处理器的选型
    2.3 摄像头选型
    2.4 存储电路设计
        2.4.1 SDRAM设计
        2.4.2 Flash存储设计
    2.5 外设接口电路设计
        2.5.1 以太网接口电路设计
        2.5.2 摄像头接口电路设计
        2.5.3 USB接口电路设计
        2.5.4 串口电路设计
        2.5.5 JTAG接口电路设计
    2.6 温湿度检测模块电路设计
    2.7 气体检测模块电路设计
    2.8 报警模块电路设计
    2.9 电源及复位电路设计
    2.10 本章小结
第三章 系统软件平台的搭建
    3.1 嵌入式系统选择
    3.2 嵌入式Linux系统环境搭建
        3.2.1 嵌入式交叉编译环境的搭建
        3.2.2 U-Boot移植
        3.2.3 Linux内核移植
        3.2.4 YAFFS文件系统的移植
    3.3 设备驱动开发
        3.3.1 DM9000网卡驱动程序设计
        3.3.2 摄像头驱动程序设计
    3.4 本章小结
第四章 监视系统应用程序设计
    4.1 基于B/S模式的网页界面控制设计
        4.1.1 HTML网页编程设计
        4.1.2 Java Applet应用程序设计
        4.1.3 CGI编程设计
    4.2 基于B/S模式的视频监视设计
        4.2.1 视频采集设计
        4.2.2 视频压缩设计
        4.2.3 视频网络传输设计
    4.3 无线WiFi视频监视设计
        4.3.1 AR9271 无线WiFi模块
        4.3.2 AR9271无线网卡驱动分析及移植
    4.4 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 web网页监视界面测试
        5.1.1 测试准备
        5.1.2 网络通路及Boa服务器测试
        5.1.3 web监视测试
    5.2 视频监视测试
    5.3 WiFi无线监视测试
    5.4 本章小结
第六章 总结
参考文献
附录一 缩略语对照表
附录二 部分原理图
附录三 S3C2440A部分管脚分配
附录四 部分程序代码
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(8)大规模阵列式声系性能检测方法和技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点
第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 研究背景
    1.3 测井仪器调试装备研究现状
    1.4 研究内容
    1.5 论文结构安排
第2章 阵列式声系测试系统的测试需求分析
    2.1 阵列式声系测试系统的测试需求分析
        2.1.1 方位远探测反射声波测井仪的结构
        2.1.2 三维声波测井仪器的结构
        2.1.3 仪器的测试需求分析
    2.2 台架系统架构设计
第3章 测试系统硬件设计
    3.1 嵌入式前端机设计
        3.1.1 嵌入式处理器
        3.1.2 核心板架构设计
        3.1.3 板间通信接口设计
    3.2 声波接收装置设计
        3.2.1 前置采集电路设计
        3.2.2 放大滤波电路设计
        3.2.3 ADC采集电路设计
    3.3 声波发射装置设计
        3.3.1 基于FPGA的 DDS设计
        3.3.2 DAC转换电路设计
        3.3.3 程控增益电路设计
        3.3.4 功率放大电路设计
第4章 测试系统软件设计
    4.1 嵌入式软件设计
        4.1.1 嵌入式操作系统介绍
        4.1.2 系统引导程序
        4.1.3 嵌入式操作系统移植
        4.1.4 嵌入式软件驱动程序设计
        4.1.5 嵌入式软件应用程序设计
    4.2 上位机软件设计
        4.2.1 上位机软件架构
        4.2.2 上位机网络通信简介
        4.2.3 上位机网络通讯实现
        4.2.4 工作参数设置模块
        4.2.5 波形显示模块
        4.2.6 文件操作模块
        4.2.7 文件回放模块
第5章 阵列式声系测试系统应用测试
    5.1 接收声系测试
        5.1.1 接收声系各采集通道频率响应测试
        5.1.2 接收声系各采集通道程控增益测试
        5.1.3 接收声系接收阵列峰峰值一致性测试
        5.1.4 接收声系接收阵列时域和频域一致性测试
    5.2 发射声系测试
        5.2.1 发射声系单极发射换能器声场特性测试
        5.2.2 发射声系偶极发射换能器声场特性测试
第6章 结论
    6.1 工作成果
    6.2 不足之处与改进思路
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
学位论文数据集

(9)基于EtherCAT关节机器人控制系统的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 关节机器人控制的概念
    1.3 通信总线的选择
    1.4 课题来源
    1.5 论文章节安排
    1.6 本章小结
第二章 总体方案的设计
    2.1 关机机器人的结构与控制
        2.1.1 一般关节机器人整体结构
        2.1.2 关节机器人控制系统
        2.1.3 控制过程
        2.1.4 控制系统的难点
    2.2 方案选择
    2.3 EtherCAT通信原理
        2.3.1 时钟
        2.3.2 诊断
        2.3.3 可靠性
        2.3.4 安全性
        2.3.5 接口标准
        2.3.6 设备行规
        2.3.7 主站系统
        2.3.8 EtherCAT系统框架
    2.4 LinuxCNC
    2.5 本章小结
第三章 硬件的设计
    3.1 板卡硬件总体设计
    3.2 EtherCAT接口网络实时性控制模块
        3.2.1 通信芯片
        3.2.2 芯片的配置原理
        3.2.3 通信复位
        3.2.4 晶振电路
        3.2.5 EEPROM电路
        3.2.6 MII接口
        3.2.7 EBUS接口
        3.2.8 通信并口
    3.3 主控单元
        3.3.1 主控电路部分
        3.3.2 内存的设计
        3.3.3 flash的设计
        3.3.4 音频接口
        3.3.5 相机接口
        3.3.6 LCD接口
    3.4 主接口模块
        3.4.1 伺服脉冲指令电路
        3.4.2 编码器反馈
        3.4.3 开关量接口
        3.4.4 模拟量输入
    3.5 无刷关节驱动模块
        3.5.1 直流无刷电机的控制
        3.5.2 反馈电路
        3.5.3 故障保护
    3.7 电源电路
    3.8 本章小结
第四章 软件设计与实现
    4.1 PC主站软件设计
        4.1.1 EtherCAT主站设计
        4.1.2 运动控制模块
        4.1.3 回零参数设定
    4.2 HAL component模块设计
    4.3 LINUXCNC控制系统的模拟与实现
    4.4 运动控制板卡设计
        4.4.1 S3C2440A模块设计
        4.4.2 EP4CE6E22C8N模块设计
        4.4.3 TM3202812F模块设计
    4.5 本章小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 测试平台构建
    5.2 实验测试及结果分析
        5.2.1 脉冲频率精度测试
        5.2.2 脉冲最高频率测试
        5.2.3 脉冲产生个数精度测试
        5.2.4 脉冲正交性测试
        5.2.5 多轴脉冲同步性测试
        5.2.6 输出电压精度测试
        5.2.7 长时间误差测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢

(10)嵌入式软PLC系统设计与应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的与意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 论文工作及章节安排
第二章 嵌入式软PLC控制系统原理与设计方案
    2.1 传统PLC结构特点与工作原理
        2.1.1 传统PLC结构
        2.1.2 传统PLC工作原理
    2.2 嵌入式软PLC结构与原理
        2.2.1 系统结构
        2.2.2 工作原理
        2.2.3 控制方案
    2.3 系统需求
    2.4 系统总体设计方案
    2.5 本章小结
第三章 嵌入式软PLC系统硬件平台构建
    3.1 嵌入式软PLC硬件设计要求
    3.2 目标系统硬件设计方案
    3.3 核心电路设计
        3.3.1 电源模块
        3.3.2 输入输出模块
        3.3.3 通信模块
        3.3.4 下载与仿真模块
    3.4 本章小结
第四章 通用PLC的实现
    4.1 三菱FX系列PLC指令格式
        4.1.1 三菱FX系列PLC中软元件的地址分配
        4.1.2 三菱FX系列PLC中指令的格式
    4.2 三菱FX系列PLC的下载协议
        4.2.1 三菱FX系列PLC的下载协议的分析
        4.2.2 三菱FX系列PLC的下载协议的实现
    4.3 系统流程图及代码实现
    4.4 本章小结
第五章 嵌入式软PLC的应用
    5.1 移动式保温餐车软PLC控制系统
        5.1.1 需求与问题分析
        5.1.2 移动式保温餐车结构及原理
        5.1.3 移动式保温餐车系统控制要求
        5.1.4 控制系统软件设计
        5.1.5 应用效果
    5.2 金属带锯床软PLC控制系统
        5.2.1 金属带锯床结构及其原理
        5.2.2 液压系统原理
        5.2.3 系统控制
        5.2.4 系统调试及应用效果
    5.3 试验与控制系统特性评估
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

四、一种扩展PC机I/O端口地址的方法(论文参考文献)

  • [1]基于国产龙芯CPU的气井控制器研究与设计[D]. 岳宇航. 西安石油大学, 2021(09)
  • [2]ITER静态磁场测试装置监测保护系统的设计[D]. 潘咪. 中国科学技术大学, 2021(08)
  • [3]基于RTLinux的软件定义型智能控制系统研究[D]. 许桂栋. 齐鲁工业大学, 2020(02)
  • [4]基于Cortex-A8的矿用救援机器人软件系统设计与实现[D]. 高原. 西安科技大学, 2019(01)
  • [5]面向工业机器人控制器软PLC系统软件研究与开发[D]. 刘军. 广东工业大学, 2019(02)
  • [6]基于USB的高速率信号接入与分析技术研究[D]. 王玮. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [7]嵌入式居家监视系统的研究与设计[D]. 周勇. 广西科技大学, 2018(03)
  • [8]大规模阵列式声系性能检测方法和技术研究[D]. 刘栋. 中国石油大学(北京), 2018
  • [9]基于EtherCAT关节机器人控制系统的研究[D]. 耿英博. 上海工程技术大学, 2017(03)
  • [10]嵌入式软PLC系统设计与应用研究[D]. 张媛. 上海交通大学, 2016(04)

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一种扩展PC I/O端口地址的方法
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