| 【中文题名】 | 基于ARM的嵌入式工业锅炉控制器的研究与设计 |
| 【英文题名】 | Research and Design on the Embedded Industrial Boiler Controller Based on ARM |
| 【学科专业】 | 机械设计及理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-15 |
| 【中关键词】 | 嵌入式,控制器,ARM,uCOS-II,工业锅炉, |
| 【英关键词】 | embedded,controller,ARM,uC/OS-II,industrial boiler monitor, |
| 【分类导航】 | 工业技术>能源与动力工程>热工量测和热工自动控制>热工自动控制>> |
| 【论文摘要】 |
在数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式技术己经广泛的渗入到社会的各个方面。随着32位高性能ARM微处理器的推广和大量嵌入式操作系统的出现,嵌入式技术已成为目前最热门的技术之一,被广泛地应用在机器人、数控机床、智能仪器仪表、汽车电子和工业分布式控制系统等工业控制领域。
工业锅炉是工业生产中的重要设备,其安全运行是安全生产的保证,其工作性能对于热效率、耗煤量和耗电量等都有着十分重要的意义。锅炉控制系统则是保证锅炉安全高效运行的重要保证。本文针对工业锅炉控制系统的硬件配置,结合工业锅炉控制系统智能化、网络化、信息化的发展趋势,研究并设计了基于ARM的嵌入式工业锅炉控制器。
文章在对嵌入式机电控制系统的总体框架和设计方法进行分析的基础上,构建了基于ARM嵌入式微处理器和uC/OS-II实时操作系统的嵌入式控制器原型平台,完成了嵌入式控制器的总体设计、功能模块的划分,设计了硬件系统和软件系统。
在硬件方面,选择了基于ARM架构的S3C44B0X微处理器作为控制器的核心,设计了电源模块、时钟模块、复位模块、JTAG接口电路;设计了存储器接口电路和异步串行接口电路;设计了键盘... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-6 |
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ABSTRACT |
6-10 |
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第一章 文献综述 |
10-17 |
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1.1 研究的目的和意义 |
10-11 |
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1.2 嵌入式系统及工业锅炉控制系统相关技术研究现状 |
11-14 |
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1.2.1 嵌入式系统 |
11-13 |
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1.2.2 嵌入式处理器 |
13 |
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1.2.3 工业锅炉控制系统发展现状 |
13-14 |
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1.3 嵌入式控制系统的设计方法概述 |
14-15 |
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1.4 论文研究的主要内容 |
15-17 |
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第二章 嵌入式机电控制系统框架研究 |
17-26 |
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2.1 引言 |
17 |
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2.2 嵌入式机电控制系统概述 |
17-18 |
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2.3 嵌入式机电控制系统的框架研究 |
18-22 |
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2.3.1 嵌入式机电控制系统的整体结构 |
18-19 |
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2.3.2 嵌入式计算机系统 |
19-21 |
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2.3.3 被控对象 |
21-22 |
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2.4 基于ARM 微处理器和μC/OS-II 实时操作系统的嵌入式控制器设计 |
22-26 |
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2.4.1 基于ARM 的嵌入式控制器硬件平台设计 |
22-23 |
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2.4.2 基于μC/OS-II 实时操作系统设计 |
23-26 |
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第三章 嵌入式控制器硬件设计 |
26-36 |
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3.1 微处理器的选择 |
26-27 |
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3.2 S3C44B0X 基本外围电路设计 |
27-30 |
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3.2.1 电源模块设计 |
27-28 |
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3.2.2 时钟电路设计 |
28-29 |
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3.2.3 复位电路设计 |
29-30 |
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3.2.4 JTAG 接口电路设计 |
30 |
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3.3 存储系统设计 |
30-32 |
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3.4 UART 异步串行接口模块设计 |
32-33 |
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3.5 人机交流接口设计 |
33-36 |
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3.5.1 LCD 接口电路设计 |
33-35 |
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3.5.2 键盘接口电路设计 |
35-36 |
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第四章 实时操作系统的移植 |
36-41 |
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4.1 BootLoader 分析与设计 |
36-38 |
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4.1.1 阶段1 的程序设计 |
36-37 |
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4.1.2 阶段2 的程序设计 |
37-38 |
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4.2 μC/OS-II 在S3C44B0X 上的移植 |
38-41 |
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4.2.1 μC/OS-II 文件体系 |
38-39 |
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4.2.2 μC/OS-II 的移植条件 |
39-40 |
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4.2.3 μC/OS-II 的移植步骤 |
40-41 |
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第五章 嵌入式工业锅炉控制器的研究 |
41-55 |
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5.1 基于ARM 的嵌入式锅炉监控系统设计 |
41 |
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5.2 嵌入式工业锅炉控制器硬件设计 |
41-42 |
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5.3 嵌入式工业锅炉控制器软件设计 |
42-55 |
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5.3.1 控制器软件的总体设计 |
42 |
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5.3.2 监控主程序流程 |
42-44 |
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5.3.3 人机接口软件的设计 |
44-45 |
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5.3.4 数据采集模块程序 |
45-48 |
|
5.3.5 变量定义与初始化 |
48-51 |
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5.3.6 实时时钟程序模块 |
51 |
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5.3.7 PC 机与S3C44B0X 通信程序设计 |
51-53 |
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5.3.8 软件调试 |
53-55 |
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第六章 结论与展望 |
55-56 |
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6.1 结论 |
55 |
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6.2 展望 |
55-56 |
|
参考文献 |
56-60 |
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附录1 |
60-61 |
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附录2 |
61-63 |
|
致谢 |
63-64 |
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作者简介 |
64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386328 |
