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基于PCI总线的ACM程控检测系统设计与实现

作者：余波 Publish: 2007-8-8 Hits:-

【中文题名】

基于PCI总线的ACM程控检测系统设计与实现

【英文题名】

【学科专业】

信息与通信工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-8

【中关键词】

检测系统,PCI总线,WDM驱动程序,数据采集,,

【英关键词】

test system,PCI bus,WDM driver program,data acquisition,

【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>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统

【论文摘要】

为了监督和控制某个生产过程或运动对象的状态,掌握其发展变化规律,就必须检测描述它们特性的各种参数。传统的检测技术及系统已经不能满足现代的工业生产过程参数的检测,因此引入自动测试、虚拟测试等先进技术,研制数字化、智能化、实时性好的现代检测系统具有重要意义。本文以实际的工程项目为背景,完成了一种新型的ACM检测系统的设计和实现。针对ACM检测需求,本文设计了基于PCI总线的、以计算机为控制中心的、实时的ACM程控检测系统方案。文中首先介绍了PCI总线,并详细讨论了基于PCI9052芯片的PCI总线接口实现;然后对系统软硬件设计的关键技术进行了研究和描述;最后进行了系统性能测试,给出了测试结果。系统硬件设计主要包括阀门控制模块、数据采集模块和信号调理模块设计。阀门控制模块的实现包括了PCI总线接口电路、FPGA接口电路、隔离电路、D/A转换器电路和V/I转换电路设计。在数据采集模块设计时,首先给出了采集卡总体设计方案,然后详细研究了模数转换模块、FIFO缓存模块和控制模块的设计。信号调理模块设计包括I/V变换电路、转速传感器信号调理电路和温度传感器信号调理电路。从传感器输出信号经过信号...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-14
第一章绪论	14-20
1.1 研究背景	14-15
1.2 检测系统发展现状	15-16
1.3 课题来源	16
1.4 ACM 程控检测系统设计要求	16-18
1.4.1 ACM 程控检测系统的功能要求	16-17
1.4.2 ACM 程控检测系统的检测需求分析	17
1.4.3 ACM 程控检测系统的总体结构	17-18
1.5 论文的主要内容和结构安排	18-20
第二章 PCI 总线接口设计	20-31
2.1 PCI 总线技术	20-27
2.1.1 PCI 总线的结构	20-21
2.1.2 PCI 总线信号定义	21-22
2.1.3 PCI 总线命令	22-23
2.1.4 PCI 总线操作	23-25
2.1.5 PCI 总线的配置空间	25-27
2.2 PCI 总线接口实现	27-30
2.2.1 PC19052 芯片简介	27-28
2.2.2 PC19052 的组成结构	28
2.2.3 PC19052 的配置空间	28-30
2.3 本章小结	30-31
第三章系统硬件设计	31-49
3.1 阀门控制卡的设计	31-40
3.1.1 电压转电流电路设计	31-32
3.1.2 D/A 转换电路设计	32-33
3.1.3 FPGA 单元设计	33-36
3.1.4 PCI 总线接口实现	36-38
3.1.5 隔离电路设计	38-39
3.1.6 PCI 板卡设计要点	39-40
3.2 数据采集卡的设计与实现	40-44
3.2.1 数据采集卡的硬件结构	40-41
3.2.2 模拟开关的选择	41
3.2.3 模数转换模块设计	41-42
3.2.4 锁存模块设计	42
3.2.5 FIFO 缓存模块设计	42-43
3.2.6 控制模块设计	43-44
3.3 信号调理模块设计	44-48
3.3.1 电流信号转电压信号电路设计	44-45
3.3.2 涡轮轴径向振动信号调理电路设计	45-46
3.3.3 转速传感器信号调理电路设计	46
3.3.4 温度传感器信号调理电路设计	46-48
3.4 本章小结	48-49
第四章驱动程序设计及实现	49-58
4.1 Window52000 操作系统概述	49-50
4.2 WDM 驱动程序特点	50-53
4.2.1 WDM 驱动程序模型	50-51
4.2.2 WDM 驱动程序的层次结构	51
4.2.3 I/O 请求包	51-53
4.3 WDM 驱动程序开发工具选择	53-54
4.4 阀门控制卡驱动程序的功能实现	54-57
4.4.1 用DriverWizard 生成驱动程序框架	54-55
4.4.2 设备驱动程序的功能模块实现	55-57
4.5 本章小结	57-58
第五章上层应用程序设计与实现	58-69
5.1 上层应用程序设计的基本原则	58-59
5.2 上层应用程序的功能	59-60
5.3 上层应用程序的结构	60-61
5.4 上层应用程序工作流程	61-62
5.5 数据采集模块设计	62-63
5.6 数据分析处理模块设计	63-67
5.6.1 温度、压力和流量传感器信号处理	63-64
5.6.2 涡轮轴振动信号分析处理	64-67
5.7 告警功能设计	67
5.8 本章小结	67-69
第六章系统性能测试	69-76
6.1 ACM 程控检测系统测试前提条件	69
6.2 ACM 程控检测系统的通道测试	69-74
6.2.1 阀门控制通道测试	69-70
6.2.2 温度传感器通道测试	70-71
6.2.3 压力传感器通道的测试	71-72
6.2.4 流量传感器通道的测试	72-73
6.2.5 电涡流传感器通道的测试	73-74
6.3 系统性能综合测试	74-75
6.4 本章小结	75-76
第七章结论和展望	76-78
致谢	78-79
参考文献	79-81
个人简历	81-82
攻读硕士学位期间的研究成果	82-83

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.384418



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