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基于计算机USB口的FMT系统的升级与实验

作者：吴崇咸 Publish: 2006-12-7 Hits:-

【中文题名】

基于计算机USB口的FMT系统的升级与实验

【英文题名】

The Update and Experiment for FMT System Based on USB Interface

【学科专业】

机械电子工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-12-7

【中关键词】

传动误差,USB端口,单片机,CPLD,,

【英关键词】

Transmission error,USB interface,MCU,CPLD,

【分类导航】

工业技术>机械、仪表工业>机械零件及传动装置>机械传动机构>>

【论文摘要】

本文在分析国内外有关仪器的历史、现状和发展趋势,尤其是原有的全微机化传动误差检测分析系统(FMT系统)的相关原理之后,介绍了我们为适应新技术发展而对原有FMT测试系统进行版本升级,开展的一些研究工作。 FMT系统是以微机为核心,将脉冲信号细分原理与微机应用相结合的新型传动误差分析系统。本课题“基于计算机USB口的FMT系统的升级与实验”是对原有的FMT系统的升级研究:软件上,下位机为一个小型MCU嵌入式系统,上位机使用Windows平台实现了实时性很高的实测实显任务;硬件上,将计算机作为上位机,单片机作下位机,通过计算机USB接口,连成简单的网络。本文主要研究内容如下: (1)系统论述了一个脉冲计数方式的IE测量系统的测量原理,阐述了一个采用高频的时钟信号细分空间脉冲的新型细分方法。 (2)分析了计算机USB接口的工作原理,并选用了一块从端的USB控制芯片及数据缓存芯片,做成一块通用的USB通讯模块,实现了上、下位机可靠快速的双向数据传输。 (3)下位机采集模块部分,在一块CPLD(Complex Programable Logic Device)集成芯片上...

【论文题纲】

中文摘要	4-5
英文摘要	5-9
1 绪论	9-12
1.1 课题的来源、目的及意义	9-10
1.2 国内外测试仪器研究现状	10-11
1.3 本文的主要内容	11-12
2 传动误差测量理论和 FMT 系统工作原理	12-21
2.1 传动误差的定义	12-14
2.2 传动误差测量及位移同步测量原理	14-16
2.3 FMT 系统的工作原理	16-21
2.3.1 FMT 系统原理框图	16-17
2.3.2 细分问题	17-21
3 FMT 系统下位机总体模块的设计	21-26
3.1 下位机系统的测量原理以及电路实现	21-26
3.1.1 传动误差测量原理	21-22
3.1.2 单端转速测量	22-23
3.1.3 电路的实现	23-25
3.1.4 软件的编写	25-26
4 数据采集模块中 CPLD 部分的设计	26-31
4.1 CPLD 的选择	26
4.2 信号细分的原理	26-27
4.3 CPLD 内部电路设计原理	27-31
4.3.1 CPLD 芯片各管脚的定义如下	27-28
4.3.2 CPLD 小数部分信号产生的原理	28
4.3.3 细化脉冲的设计	28-30
4.3.4 CPLD 中的分频控制器工作原理	30-31
5 数据采集模块	31-40
5.1 信号前置整形隔离电路	31
5.2 数据采集模块设计	31-34
5.3 数据采集模块软件设计	34-40
5.3.1 MCU 初始化	35-36
5.3.2 数据采集程序的编写	36-40
6 USB 通讯模块	40-48
6.1 USB 通讯的优点	40-42
6.1.1 USB 控制芯片CY7C68013	40-41
6.1.2 CY7C68013 芯片介绍	41-42
6.2 USB 通讯模块电路	42-43
6.3 EZ_USB FX 2.0 固件设计	43-48
6.3.1 USB 设备描述表的编写	43-45
6.3.2 GPIF(General Program Interface )接口的设计	45-46
6.3.3 USB 设备描述表的编写GPIF 计数值的重装	46
6.3.4 EZ_USB FX2 对命令与状态的中转	46-48
7 PC 机软件程序的编写	48-56
7.1 FMT 测试应用软件简介	48
7.2 USB 设备驱动程序的安装	48-49
7.3 USB 设备通讯上位机软件开发的接口	49
7.4 软件程序的编写	49-53
7.4.1 软件执行流程	49-50
7.4.2 类对象间的关系	50-52
7.4.3 软件模拟的FIFO 数据通道	52
7.4.4 对USB 外部设备即插即用的支持	52-53
7.4.5 数据处理	53
7.5 后续数据处理	53-56
7.5.1 基2 处理	53-54
7.5.2 曲线的修正	54-55
7.5.3 特征值的提取	55-56
8 FMT 系统的试验与结果	56-65
8.1 FMT 系统的调试	56
8.1.1 USB 通讯模块的调试	56
8.1.2 采集模块的调试	56
8.1.3 整个系统的联合调试	56
8.2 FMT 系统对模拟信号的试验	56-58
8.2.1 单端转速误差的检测	57
8.2.2 传动误差的检测	57-58
8.3 实体传动链误差测量试验一	58-60
8.3.1 单端转速误差的测量	58-59
8.3.2 传动误差测量	59
8.3.3 传动误差曲线对人造误差的响应	59-60
8.4 实体传动链误差测量试验二	60-65
8.4.1 试验台介绍	60-61
8.4.2 单端转速误差的测量	61-62
8.4.3 传动误差的测量	62-63
8.4.4 仪器准确度的鉴定	63-65
9 全文总结与展望	65-67
9.1 全文总结	65
9.2 展望	65-67
致谢	67-68
参考文献	68-71
附录	71-72
独创性声明	72
学位论文版权使用授权书	72

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.92439



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