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      • 簡介:隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,用電負荷快速增加,其中非線性負荷更是增加迅猛。這些負荷在提高生產(chǎn)力的同時,也惡化了電力系統(tǒng)的電能質量,而用電設備對供電電網(wǎng)的可靠性和安全性要求越來越高,因此需要對電網(wǎng)的各種運行參數(shù)進行實時監(jiān)測,并根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)的運行質量,來預防因供電質量引起的用電設備故障和生產(chǎn)事故。本文綜述了電能質量相關的概念及標準,根據(jù)我國制定的電能質量標準的主要幾個方面內(nèi)容,分析了產(chǎn)生電壓偏差、頻率偏差、諧波含量、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡等影響電能質量的原因,及其可能對用電設備造成的危害,詳細說明了各電能指標的測量方法,并在此基礎上完成了對各電能質量指標參數(shù)測量的軟件編寫。本系統(tǒng)使用ALTERA公司的FPGA作為電能質量監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器件,F(xiàn)PGA內(nèi)部模塊電路全部使用VERILOGHDL語言編寫,同時引入了NIOSⅡ軟核處理器,使得電能質量分析算法可以完全用C語言實現(xiàn),簡化了應用系統(tǒng)軟件的設計,具有較高的靈活性,同時提高了軟件的可重用性,減少軟件的重復開發(fā),提高了應用算法的研發(fā)效率。本文對FPGA相關的軟硬件設計作了詳細的介紹。通過試驗證明了軟件設計的正確性,同時驗證了在電能質量分析裝置中完全采用FPGA作數(shù)據(jù)處理的可行性。
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        上傳時間:2024-03-13
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      • 簡介:目前我國在衡器技術方面的發(fā)展雖然取得了較大的技術進步,但是國內(nèi)衡器企業(yè)技術缺乏技術保障能力和技術創(chuàng)新能力是中國衡器前進路上的兩大瓶徑。目前我國在高檔、高端產(chǎn)品上還沒有競爭力,高性能產(chǎn)品的需求滿足主要依靠進口或外資企業(yè)提供,價格高利潤大。而在實際應用中,終端用戶往往為了實現(xiàn)一項功能而遷就于產(chǎn)品。隨著鋼鐵行業(yè)ERP發(fā)展的日益成熟,用戶對測、管、控一體化的功能要求越來越高,因此衡器產(chǎn)品的發(fā)展必須要跟上計算機信息技術發(fā)展,跟上通用和專用軟件的發(fā)展,跟上網(wǎng)絡標準的發(fā)展。目前在外資企業(yè)的衡器儀表以32位微處理器控制的具有24位AD轉換器系列儀表,代表了當今衡器產(chǎn)品的最新成就和技術水平。集機、電、儀于一體,具有多功能、高精度、快速和動態(tài)計量、穩(wěn)定可靠等特征的產(chǎn)品,代表了衡器產(chǎn)品發(fā)展的方向。本文論述了網(wǎng)絡衡器智能控制平臺的原理和設計方法,以及可實現(xiàn)的功能。網(wǎng)絡智能衡器控制平臺將傳統(tǒng)的稱重儀表與計算機技術結合起來,使其變成一體化設備,具有稱重、數(shù)據(jù)采集、控制、網(wǎng)絡端口等多種功能,可以實現(xiàn)衡器及稱量環(huán)境的標準化。同時此產(chǎn)品的在設計上定位為一個開放式、模塊化的控制平臺。能夠對軟硬件模塊進行裁減和調整,最大限度的滿足用戶的需求。通過不斷的改進和擴充,最終實現(xiàn)該平臺強大功能和靈活性。網(wǎng)絡衡器智能控制平臺的研制具有自主知識產(chǎn)權,突破了衡器產(chǎn)品的高可靠、低功耗、高精度,網(wǎng)絡化,寬電源,實時數(shù)據(jù)采集處理等關鍵技術,在性能上達到國際先進水平。為我國衡器儀表信息化、電子化、信息安全、工業(yè)控制等領域提供支撐性的系統(tǒng)集成及其應用平臺,增強與國外產(chǎn)品的競爭力,打破技術壟斷。同時,可以進行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用,其研究成果對于我國儀表信息化和嵌入式軟硬件的發(fā)展有著重要的指導和示范作用。
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        上傳時間:2024-03-11
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      • 簡介:一個完整的嵌入式系統(tǒng)一般是由硬件環(huán)境、嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件三部分組成的。硬件環(huán)境作為操作系統(tǒng)和應用軟件的運行平臺隨系統(tǒng)功能的不同而呈現(xiàn)多樣性。在系統(tǒng)研發(fā)初期,硬件驅動測試和開發(fā)、核心引導和裝載、目標板與主機通訊和控制等將是開發(fā)的主要任務。板級支持環(huán)境(BSEBOARDSUPPTENVIRONMENT)是一套能夠獨立運行于硬件開發(fā)板的小型系統(tǒng),它將負責目標板的初始化和提供對板上硬件操作的支持,為操作系統(tǒng)及應用軟件的開發(fā)提供一個良好的開發(fā)調試環(huán)境,縮短系統(tǒng)研發(fā)周期。根據(jù)板級支持環(huán)境功能的要求,構建了BSE系統(tǒng)的整體結構。將BSE系統(tǒng)劃分為三個主要模塊系統(tǒng)引導模塊、驅動接口模塊和命令接口模塊。系統(tǒng)引導模塊首先初始化目標板軟硬件環(huán)境以實現(xiàn)系統(tǒng)引導,系統(tǒng)引導不僅完成了普通引導裝載程序(BOOTLOADER)所需完成的硬件初始化任務,還完成了緩存和堆棧初始化、構建異常處理機制等系統(tǒng)運行所必需的軟件初始化工作。由于CPU體系結構的不同,引導代碼的實現(xiàn)體現(xiàn)了多樣性的特點,它們與CPU的體系結構高度相關。系統(tǒng)設備驅動模塊提供一個規(guī)整的調試操作接口,完成開發(fā)板上硬件的操作和測試。這一接口建立了從標準系統(tǒng)調用到設備驅動程序的映射,系統(tǒng)可利用這一接口完成目標板上硬件驅動程序的調用。系統(tǒng)命令接口模塊提供了一組調試和操作命令供用戶使用,命令字與命令對應的執(zhí)行程序采用統(tǒng)一的接口實現(xiàn)關聯(lián)。命令涵蓋了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所需要實現(xiàn)的部分控制功能,利用該系統(tǒng)提供的功能可以使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)脫離對仿真器和調試器的依賴。整個系統(tǒng)具備功能可擴展性和平臺可移植性。
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        上傳時間:2024-03-11
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      • 簡介:隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用,人們對嵌入式操作系統(tǒng)的需求也越來越大。相比于傳統(tǒng)的商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng),LINUX具有免費、源代碼開放、并且功能強大等優(yōu)點。因此,越來越多的組織和個人將LINUX應用于嵌入式領域。但是要更好地在嵌入式領域發(fā)揮作用,LINUX仍然需要在體積、實時性等方面作進一步地改進。目前,主要存在雙內(nèi)核和直接修改內(nèi)核兩種LINUX實時化方法。本文主要研究雙內(nèi)核RTAI實時方案。首先,本文闡述了LINUX實時化方法的相關理論和技術,包括RTOS和LINUX內(nèi)核的一些基本概念,以及LINUX實時性問題的原因。然后本文重點論述了基于實時硬件抽象層RTHAL的RTAI方案的體系結構、原理和關鍵技術,并在實踐經(jīng)驗的基礎上,總結了使用RTAI構建實時LINUX的步驟和注意事項。接下來,本文探討了作為RTHAL未來替代的ADEOSADAPTIVEDOMAINENVIRONMENTFOPERATINGSYSTEMS技術,并在實際測試ADEOS和RTHAL的基礎上,對二者進行了多方面的比較。另外,通過實踐和研究發(fā)現(xiàn),目前并不存在一種通用程序既能精確測試經(jīng)雙內(nèi)核法改造后的LINUX的實時性又能精確測試標準LINUX的實時性。因此,本文在利用LINUX模塊編程的基礎上,設計并實現(xiàn)了一種能夠測量LINUX定時器抖動的通用程序。最后,本文利用該程序對RTAI和標準LINUX進行了測試,并通過結果證明了該測試程序的正確性。
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        上傳時間:2024-03-11
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      • 簡介:隨著計算機技術的迅猛發(fā)展嵌入式系統(tǒng)無處不在嵌入式技術被廣泛應用于工業(yè)控制、交通管理、通信等行業(yè)。本文主要介紹了根據(jù)應用的需求而設計的結合ARM嵌入式技術和RFID技術實現(xiàn)的嵌入式控制器硬件系統(tǒng)的詳細設計過程。在硬件設計方面本文采用了基于ARM920T內(nèi)核的微處理器S3C2410與CPLD相結合的設計方法從嵌入式控制器的需求入手對嵌入式微處理器的選擇、嵌入式控制器的原理圖設計、PCB布局布線設計及可靠性設計等方面都進行了詳細的討論。同時論文詳細的介紹了使用ADS12通過JTAG口對嵌入式控制器硬件平臺進行調試和測試的方法和過程。經(jīng)過PCB布局布線、制板焊接與硬件調試我們能夠實現(xiàn)一個高性能的嵌入式硬件系統(tǒng)充分發(fā)揮了ARM核微處理器的強大功能。本文所設計的嵌入式控制器硬件平臺提供了大的存儲容量和豐富的外圍接口資源包括RS232RS485接口、10100M以太網(wǎng)接口、USB接口、LCD觸摸屏接口、VGA接口、RFID、小鍵盤接口等等。經(jīng)硬件測試嵌入式控制器硬件設計的各功能模塊和接口工作正常且性能穩(wěn)定。軟件開發(fā)人員可以在此硬件平臺上開發(fā)具體工程的應用。
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        上傳時間:2024-03-11
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        上傳時間:2024-03-11
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      • 簡介:本文首先提出一種適用于多媒體環(huán)境的可配置嵌入式操作系統(tǒng)框架。根據(jù)提出的框架,設計并實現(xiàn)各種功能模塊。引入并實現(xiàn)中斷線程這一重要的可執(zhí)行實體。該實體的引入使得嵌入式系統(tǒng)中的中斷成為可調度、可搶占的執(zhí)行過程,提高了系統(tǒng)實時性。提出了資源爭用的相關性與無關性差別。并在此差別的基礎上實現(xiàn)了一種較新的資源接入管理方式。在對資源進行高效管理的同時,也較為方便的解決了優(yōu)先級反轉問題。提出了一種O1時間復雜度的實時內(nèi)核內(nèi)存管理算法。該算法以頁表結構作為內(nèi)核內(nèi)存管理的基本結構,在使用少量額外存儲空間的情況下實現(xiàn)了物理內(nèi)存的統(tǒng)一管理。實現(xiàn)了適用于本文所述系統(tǒng)的內(nèi)核可配置機制,使得系統(tǒng)的配置達到源代碼級別。
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        上傳時間:2024-03-11
        頁數(shù): 74
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      • 簡介:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及生活水平的提高,各行各業(yè)對電能的依賴性越來越高,對供電電壓質量的要求也越來越高,能檢測、記錄電壓質量一些重要指標的電壓監(jiān)測儀越來越成為發(fā)電廠、電力公司和一些對電壓質量要求較高的用戶必備的重要儀表。論文中設計的電壓監(jiān)測儀的主要設計功能有可以得到所監(jiān)測的電網(wǎng)網(wǎng)點(三相四線制接法)的三相電壓、三相電流、三線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等數(shù)據(jù);可以通過操作電壓監(jiān)測儀上的四個按鍵對儀表進行操作,如在儀表面板上的數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示相關數(shù)據(jù)信息;電壓監(jiān)測儀每天還能產(chǎn)生一個日統(tǒng)計數(shù)據(jù)文件,用來存儲每天的統(tǒng)計信息,使用廣州智敏電子有限公司生產(chǎn)的HT2680型掌上電腦可以抄走存儲在儀表電子盤上的上月日統(tǒng)計數(shù)據(jù)文件(紅外線抄表方式),再由掌上電腦把眾多電壓監(jiān)測儀上月的日統(tǒng)計數(shù)據(jù)文件統(tǒng)一傳送到電力公司營銷中心的管理計算機中作進一步的分析處理。文中電壓監(jiān)測儀的設計主要包括硬件系統(tǒng)設計、軟件系統(tǒng)設計、抄表系統(tǒng)設計。硬件采用嵌入式設計,其核心采用成都英創(chuàng)公司的嵌入式模塊ETR100,它是一款以INTEL的高性能32BIT嵌入式微處理器80386EX為核心的CPU板級模塊,可方便地插在所設計的應用功能電路板上構成完整的系統(tǒng)。圍繞ETR100還設計了電源模塊、采樣信號預處理模塊、模數(shù)轉換及數(shù)據(jù)處理模塊、鍵盤和顯示模塊等,分別實現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源供電、采樣信號模數(shù)轉換前的信號預處理、采樣信號模數(shù)轉換及數(shù)據(jù)處理、用戶可以操作儀表以查看相關數(shù)據(jù)的硬件功能。電壓監(jiān)測儀的軟件主要用C語言編寫,使用BLC31編譯器進行開發(fā),軟件設計包括主程序設計、儀表啟動引導模塊程序設計、模數(shù)轉換及數(shù)據(jù)處理模塊程序設計、顯示和鍵盤模塊程序設計等。抄表系統(tǒng)設計包括選擇抄表方式、抄表設備并編制電壓監(jiān)測儀和掌上電腦兩方的抄表程序。論文中設計出的電壓監(jiān)測儀達到了電壓監(jiān)測儀的設計功能,使用方便可靠,成本低,并為下一步擴展電壓監(jiān)測儀功能如增加諧波分析的功能打下了相應的硬件和軟件基礎。
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        上傳時間:2024-03-11
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      • 簡介:本文實現(xiàn)了NUCLEUSGRAFIX圖形用戶接口在自行開發(fā)的嵌入式測控系統(tǒng)上的移植,完成了嵌入式系統(tǒng)人機交互模塊的設計。測控系統(tǒng)以ARM7系列嵌入式微處理器LPC2292作為硬件平臺核心,NUCLEUSPLUS實時操作系統(tǒng)為軟件平臺。人機交互接口采用彩色液晶顯示器作為輸出設備,觸摸屏作為輸入設備。液晶觸摸屏模塊采用獨立的CPU,與測控系統(tǒng)的主控平臺通過雙端口RAM實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)硬件部分設計包括液晶控制電路、觸摸屏控制電路、人機交互模塊與主控平臺的數(shù)據(jù)交換模塊電路等。軟件部分進行了NUCLEUSGRAFIX圖形工具包的移植,液晶顯示器驅動程序的開發(fā),觸摸屏驅動程序和校準程序的設計,雙端口RAM數(shù)據(jù)交換程序的設計和輸入信息循環(huán)隊列的實現(xiàn)等。人機交互設計采用模塊化方式設計,便于開發(fā)和調試,提高了可靠性和穩(wěn)定性。同時具有通用性和延展性,可移植到各種嵌入式系統(tǒng)中,可以實現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代。實踐證明,該設計能夠很好的滿足用戶對測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示與處理要求,具有廣泛的應用前景。
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