| 【中文题名】 | 基于PC/104的电子设备振动信号在线记录仪的研制 |
| 【英文题名】 | Development of an On-Line Vibration Recorder of Electronic Equipment Bsaed on PC/104 |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-2 |
| 【中关键词】 | 振动,记录仪,数据采集,PC104,CPLD,设备驱动 |
| 【英关键词】 | Vibration,Recorder,Data Acquisition,PC/104,CPLD,Device Driver,MeasurementStudio, |
| 【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>自动化装置与设备>> |
| 【论文摘要】 |
通用振动测试仪一般不具备较长时间的在线记录功能。研制功能强、成本低的振动信号在线记录仪,用于各种车载、船载、机载电子设备的在线振动监测,对电子设备因振动、冲击而导致失灵或失效的原因做出合理的判断。这对于事故追忆与分析,评价电子设备隔振系统的性能和改善其机械结构,均具有重要意义。
针对通用振动测试仪的局限性,论文提出了基于“PC+数据采集卡”的记录仪后端系统的设计方案。确立了以嵌入式PC/104 CPU模块SPTc-300-VE加CF卡构成的PC平台,移植了Windows 98plus,扩展了自行研制的16通道同步、硬件控制采样的PC/104总线数据采集卡。利用CPLD芯片设计出符合数据采集卡要求的专用集成电路,缩减了电路板面积,提高了硬件设计质量。
为提高Windows环境下数据采集的实时性,利用DriverStudio编写了数据采集卡的内核态设备驱动程序,并提供了方便上层调用的动态链接库。在操作系统的特权层,实现了中断方式的连续采集,同时通过设备文件读写和加大缓冲区的方法,有效避免了高速数据采集时可能出现的数据丢失现象。开发了基于多线程的用户态测试程序,能以循环写文件的方式连续地记... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-16 |
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1.1 课题研究背景及意义 |
8 |
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1.2 测试仪器的发展概况 |
8-13 |
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1.2.1 测试仪器的发展过程 |
9 |
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1.2.2 基于PC平台的测试系统 |
9-10 |
|
1.2.3 虚拟仪器 |
10-13 |
|
1.3 论文的研究内容 |
13-15 |
|
1.3.1 记录仪技术指标 |
13-14 |
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1.3.2 记录仪设计方案 |
14 |
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1.3.3 论文的研究任务 |
14-15 |
|
1.4 本章小结 |
15-16 |
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第二章 记录仪硬件平台设计 |
16-34 |
|
2.1 PC平台的建立 |
16-18 |
|
2.1.1 CPU模块的选型 |
16-17 |
|
2.1.2 存储设备的选型 |
17-18 |
|
2.1.3 操作系统的建立 |
18 |
|
2.2 数据采集卡电路设计 |
18-22 |
|
2.2.1 PC/104 总线 |
18-19 |
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2.2.2 A/D转换芯片AD7874 |
19-21 |
|
2.2.3 先进先出缓存器IDT7203 |
21 |
|
2.2.4 数据采集卡电路结构 |
21-22 |
|
2.3 复杂可编程逻辑器件电路设计 |
22-31 |
|
2.3.1 地址译码电路 |
23 |
|
2.3.2 寄存器电路 |
23-25 |
|
2.3.3 采样控制电路 |
25-26 |
|
2.3.4 中断控制电路 |
26-27 |
|
2.3.5 硬件采样电路 |
27-31 |
|
2.4 硬件调试 |
31-33 |
|
2.4.1 总线转接卡 |
31-32 |
|
2.4.2 WinDriver |
32-33 |
|
2.5 本章小结 |
33-34 |
|
第三章 数据采集卡驱动程序设计 |
34-49 |
|
3.1 设备相关操作的软件实现 |
34-36 |
|
3.1.1 设备驱动程序 |
34-35 |
|
3.1.2 动态链接库技术 |
35-36 |
|
3.2 数据采集卡驱动程序设计 |
36-45 |
|
3.2.1 WDM驱动程序模型 |
36-37 |
|
3.2.2 开发工具DriverStudio |
37 |
|
3.2.3 创建驱动程序框架 |
37-38 |
|
3.2.4 驱动程序关键例程 |
38-41 |
|
3.2.5 驱动程序和应用程序之间的通信 |
41-43 |
|
3.2.6 驱动程序的安装 |
43-45 |
|
3.3 动态链接库设计 |
45 |
|
3.4 驱动程序的调试 |
45-48 |
|
3.4.1 调试工具DriverMonitor |
45-46 |
|
3.4.2 测试程序TestDaq |
46-48 |
|
3.5 本章小结 |
48-49 |
|
第四章 记录仪系统软件设计 |
49-58 |
|
4.1 记录仪系统软件结构 |
49 |
|
4.2 软件开发相关技术 |
49-52 |
|
4.2.1 MeasurementStudio |
49-51 |
|
4.2.2 多媒体定时器 |
51-52 |
|
4.3 在线监测软件 |
52-55 |
|
4.3.1 采集模块 |
52-54 |
|
4.3.2 处理模块 |
54-55 |
|
4.3.3 显示模块 |
55 |
|
4.4 看门狗模块 |
55-57 |
|
4.5 记录仪测试实例 |
57 |
|
4.6 本章小结 |
57-58 |
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第五章 课题总结 |
58-60 |
|
致谢 |
60-61 |
|
参考文献 |
61-64 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文 |
64-65 |
|
攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381936 |
