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嵌入式系统在FAST 5m缩比模型手动控制中的应用研究

作者：王建文 Publish: 2006-12-29 Hits:-

【中文题名】

嵌入式系统在FAST 5m缩比模型手动控制中的应用研究

【英文题名】

Application of Embedded System in the Manual Control of 5 Meters Model for FAST

【学科专业】

机械电子工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-12-29

【中关键词】

大射电望远镜,ARM9,μCOS-Ⅱ,RTOS,,

【英关键词】

FAST,ARM9,μC/OS-Ⅱ,RTOS,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>

【论文摘要】

本文在深入了解ARM处理器和实时操作系统(RTOS)的基础上,详细研究了ARM9处理器(AT91RM9200)和实时操作系统(μC/OS-Ⅱ)在FAST(Five-hundred Meter Aperture Spherical Telescope) 5m缩比模型手动控制部分中的应用。介绍了系统中手动控制部分硬件组成并设计了相应的底层驱动程序,在AT91RM9200上移植了μC/OS-Ⅱ和嵌入式图形用户接口(μC/GUI),编写了基于μC/OS-Ⅱ的控制程序。首先,介绍了嵌入式系统的特点及发展现状,提出了手动控制部分的硬件的设计方案,并详细研究了各主要部分的电路设计和相应的底层硬件驱动程序的设计。其次,研究了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,描述了它在AT91RM9200上的具体移植过程,并对移植结果进行了测试。由于μC/OS-Ⅱ是一个没有GUI的实时操作系统,故对μC/GUI的内部机制进行了探讨,并进行了成功的移植。μC/GUI不带有汉字字库,在分析其英文字库及其显示机理后,编写了汉字字模提取软件,并在μC/GUI中成功实现了汉字的显示。最后,在基于AT91RM920...

【论文题纲】

创新性声明	2
关于论文使用授权的说明	2-3
摘要	3-4
Abstract	4-7
第一章绪论	7-13
1.1 研究背景	7-8
1.2 嵌入式系统	8-12
1.2.1 嵌入式系统的定义和发展	8-10
1.2.2 嵌入式系统在工业控制中的应用	10
1.2.3 嵌入式处理器ARM9 和嵌入式操作系统的特点	10-12
1.3 本论文的主要工作	12-13
第二章 FAST 5m 缩比模型手动控制中的硬件及驱动程序的设计	13-30
2.1 手动控制中硬件的总体设计	13-14
2.2 AT91RM9200 处理器的简介	14-17
2.3 存储器单元的设计	17-20
2.4 触摸屏接口电路及驱动程序的设计	20-23
2.5 LCD 控制器接口电路及其驱动程序的设计	23-27
2.6 伺服电机的接口电路及其方波信号的产生方法	27-28
2.7 电源复位等其它电路的设计	28-29
2.8 小结	29-30
第三章 μC/OS-II 和μC/GUI 在 AT91RM9200 上的移植	30-48
3.1 μC/OS-II 实时嵌入式操作系统	30-34
3.1.1 μC/OS-Ⅱ内核结构	30-32
3.1.2 μC/OS-Ⅱ的多任务管理	32
3.1.3 μC/OS-Ⅱ的时间管理	32-33
3.1.4 μC/OS-Ⅱ的任务之间的同步和通讯	33
3.1.5 μC/OS-Ⅱ的内存管理	33-34
3.2 μC/OS-Ⅱ实时操作系统在AT91RM9200 上的移植	34-38
3.2.1 μC/OS-Ⅱ移植的条件	34-35
3.2.2 μC/OS-Ⅱ在AT91RM9200 的移植过程	35-38
3.3 μC/OS-Ⅱ移植后的测试	38-39
3.4 嵌入式μC/GUI 简介及内部机理的分析	39-42
3.4.1 嵌入式μC/GUI 简介	39-40
3.4.2 μC/GUI 的内部机理的分析	40-42
3.5 μC/GUI 在μC/OS-Ⅱ上的移植	42-44
3.6 μC/GUI 中汉字显示技术的研究	44-47
3.6.1 汉字的显示原理之一点阵汉字	44
3.6.2 汉字库的存放原理	44-45
3.6.3 在μC/GUI 加入汉字显示的方法	45-47
3.7 小结	47-48
第四章基于μC/OS-Ⅱ的手动控制软件的设计	48-59
4.1 系统启动过程和运行过程	48-49
4.2 AT91RM9200 的初始化过程	49-54
4.3 FAST 5m 缩比模型上基于μC/OS-Ⅱ的控制界面的设计	54-56
4.4 FAST 5m 缩比模型手动控制软件的设计	56-58
4.5 小结	58-59
第五章实验结果与分析	59-63
5.1 触摸屏控制器AD57846 的测试与分析	59
5.2 触摸屏的校正	59-60
5.3 伺服电机控制信号输出测试与分析	60-61
5.4 FAST 5m 缩比模型馈源舱的实际运动测试	61-62
5.5 小结	62-63
第六章结束语	63-65
6.1 本文主要工作回顾	63
6.2 下一步工作展望	63-65
致谢	65-66
参考文献	66-69
在读期间的研究成果	69

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.381389



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